Question

下面是某小組同學學習氫氧化鈉溶液和稀鹽酸反應時的實錄：
在盛有氫氧化鈉溶液的燒杯中，插入一支溫度計測量溶液的溫度．用膠頭滴管吸取10%的稀鹽酸逐滴加入盛有氫氧化鈉溶液的燒杯中．
（1）探究實驗中能量變化：
在實驗過程，小軍發(fā)現：隨著稀鹽酸的不斷滴入，溶液的溫度先升高后降低．你認為溶液的溫度先升高后降低的原因是：______；
（2）探究反應終點問題：
實驗中，除了溫度有變化外，沒有任何明顯的實驗現象．實驗結束后，小鳳發(fā)現實驗所得的溶液的pH＜7，也就是稀鹽酸在不知不覺中已經過量．該用什么方法證明此反應正好完全進行呢？
小杰說：在實驗后所得溶液中加入幾滴無色酚酞試液，若溶液顏色沒有變化，則反應正好完全進行；
小文說：在氫氧化鈉溶液中預先滴入幾滴無色酚酞試液，然后再加稀鹽酸，若溶液顏色剛好變成無色，則反應正好完全進行；
小會說：可以在氫氧化鈉固體中加稀鹽酸，若觀察到固體正好全部消失，則反應正好完全進行．
你認為他們的說法中，正確的是______，理由是______．
（3）關于實驗中的細節(jié)和意外情況：
①實驗中，稀鹽酸必須用膠頭滴管逐滴滴加，這樣做的目的是______．
②實驗過程中，要用玻璃棒不斷攪拌，這樣做的目的是______．
③小怡在她的實驗過程中意外發(fā)現有氣泡出現，你認為原因是______．
（4）小怡為了進一步研究她實驗中出現的問題，取了13.3g氫氧化鈉固體樣品加適量的水配成溶液，向其中加入200g10%的稀鹽酸，使其充分反應，生成二氧化碳2.2g．求：
①樣品中氫氧化鈉的質量分數；
②和氫氧化鈉反應的鹽酸的質量；
③在圖中畫出以縱坐標表示二氧化碳質量，橫坐標表示鹽酸的質量的關系圖．

Answer 1

解：（1）由于中和反應都放熱，因此剛開始時，溶液的溫度會升高，但隨著鹽酸的過量，反應停止，而且反應放出的熱量也隨之散失，故答案為：隨鹽酸量增加，中和反應放出熱量增大，溶液溫度上升；過量鹽酸起冷卻降溫作用，反應停止熱量散失．
（2）由于酚酞試液遇到酸性或中性溶液都不變色，而且氫氧化鈉固體也是易溶于水的，故答案為：小文，當兩物質恰好完全反應時，溶液呈中性，酚酞的紅色剛好退去
（3）由于該實驗探究的一個方面就是恰好完全反應，因此加稀鹽酸時宜滴加，為了使其充分反應，應該用玻璃棒攪拌；由于氫氧化鈉溶液容易和空氣中的二氧化碳反應，因此�；煊刑妓徕c．故答案為：①防止稀鹽酸過量
②使反應充分
③氫氧化鈉溶液中含有碳酸鈉
（4）由于稀鹽酸只能和碳酸鈉反應生成二氧化碳，因此可以根據二氧化碳的質量求出碳酸鈉的質量和其他的量．故答案為：
解：設固體樣品中碳酸鈉的質量為x，跟碳酸鈉反應的鹽酸的質量為y
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106 73 44
x y×10% 2.2g
=
x==5.3g
=
y==36.5g
樣品中氫氧化鈉的質量分數為：×100%═60.2%
設和8g氫氧化鈉反應的鹽酸溶液的質量為z．
NaOH+HCl=NaCl+H₂O
40 36.5
8g z×10%
=
z=73g．
和氫氧化鈉反應的鹽酸溶液的質量為73g．
答：①樣品中氫氧化鈉的質量分數為60.2%
②和氫氧化鈉反應的酸的質量為：73g．
由于稀鹽酸首先和混合溶液中的氫氧化鈉發(fā)生反應，然后再和碳酸鈉反應，根據計算可以知道氫氧化鈉消耗的鹽酸的質量為：73g，碳酸鈉消耗的鹽酸的質量是36.5克，故答案為：
分析：弄清中和反應的實質：酸中的氫離子和堿中的氫氧根離子結合生成水的過程，中和反應會使溶液的酸堿性發(fā)生質的變化，中和反應伴隨著能量的變化．由于氫氧化鈉容易吸收空氣中的二氧化碳發(fā)生反應生成碳酸鈉，因此向氫氧化鈉樣品中滴加稀鹽酸時，會有二氧化碳生成，根據生成二氧化碳的質量就可求出碳酸鈉的質量，從而解決問題．
點評：主要考查了中和反應及其實質和反應過程中伴隨的現象，能根據化學方程式進行有關的計算，培養(yǎng)學生的計算能力和分析能力．