Question

20．學(xué)習(xí)酸堿中和反應(yīng)時(shí)，很多同學(xué)對(duì)其產(chǎn)生了探究興趣．
（1）甲同學(xué)將固體氫氧化鈉放入裝有稀硫酸的試管中并振蕩，用手輕輕觸摸試管外壁，感覺(jué)發(fā)燙，于是他得出“酸堿中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)”的結(jié)論，乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)推理不合理，他的理由是氫氧化鈉固體溶于水放熱．
（2）乙同學(xué)為了驗(yàn)證甲同學(xué)的結(jié)論，將實(shí)驗(yàn)加以改進(jìn)：將稀硫酸慢慢滴入裝有氫氧化鈉溶液的燒杯中，用溫度計(jì)測(cè)出氫氧化鈉溶液溫度隨加入稀硫酸質(zhì)量的變化如圖所示：
①由圖知，稀硫酸與氫氧化鈉溶液發(fā)生的反應(yīng)是放熱（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)，B點(diǎn)表示的含義二者恰好完全反應(yīng)．
②從A到B過(guò)程中，燒杯中溶液pH逐漸變小．
③B到C的過(guò)程中，燒杯內(nèi)溶液中含有的陽(yáng)離子有（填離子符號(hào)）Na⁺、H⁺．
（3）為了測(cè)定所用稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，做了以下實(shí)驗(yàn)：取50g這種稀硫酸，加入40g、20%的氫氧化鈉溶液，兩者恰好完全反應(yīng)．
試計(jì)算：①所用稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．②反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 根據(jù)已有的酸堿中和反應(yīng)、氫氧化鈉的物理性質(zhì)以及化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)和計(jì)算方法的知識(shí)進(jìn)行分析解答即可．

解答 解：（1）氫氧化鈉固體溶于水會(huì)放出大量的熱，因此使用氫氧化鈉固體和稀硫酸反應(yīng)放熱不能得出中和反應(yīng)放熱的結(jié)論，故填：氫氧化鈉固體溶于水放熱；
（2）①稀硫酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O，由該圖知，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，B點(diǎn)表示二者恰好完全反應(yīng)．故填：放熱，二者恰好完全反應(yīng)；
②A→B，是稀硫酸加入氫氧化鈉溶液中，燒杯中溶液的pH逐漸變小，故填：變��；
③B→C，硫酸過(guò)濾，此時(shí)溶液中的溶質(zhì)硫酸鈉和稀硫酸，故燒杯內(nèi)溶液中含有的陽(yáng)離子有鈉離子和氫離子，故填：Na⁺、H⁺．
（3）解：設(shè)需要硫酸的質(zhì)量為x，生成硫酸鈉的質(zhì)量為y，
H₂SO₄ +2NaOH=2H₂O+Na₂SO₄
98     80         142
x    40g×20%      y
$\frac{98}{x}=\frac{80}{40g×20%}=\frac{142}{y}$
x=9.8g
y=14.2g
①所用稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)H₂SO₄%=$\frac{9.8g}{50g}×100%$=19.6%
②反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)Na₂SO₄%=$\frac{14.2g}{50g+40g}×100%$=15.8%
答：①所用稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.6%；
②反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15.8%．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生運(yùn)用化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算的能力，掌握相關(guān)的溶液及化學(xué)方程式基本計(jì)算是解題的關(guān)鍵所在．