Question

酸、堿、鹽是有廣泛用途的重要化合物．某化學活動小組的同學圍繞這幾類化合物進行了一系列的探究活動．
（1）同學們打開盛濃鹽酸和濃硫酸試劑瓶的瓶蓋，立即就能把它們區(qū)分開來，這是為什么？
（2）圖1是某試劑瓶標簽上的內(nèi)容，要把10 g這種濃硫酸稀釋為20%的硫酸，需要水的質(zhì)量為

 

g．
稀釋濃硫酸時，不可將水倒進濃硫酸里，請解釋其原因．
（3）為探究一瓶氫氧化鈉固體的變質(zhì)情況，同學們進行了如下實驗．
①取少量該固體樣品置于試管中，向其中加入一種無色溶液，發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生，說明該樣品中含有碳酸鈉，由此可確定該固體已發(fā)生變質(zhì)．則無色溶液可能是

 

．
②圖2是某同學設計的趣味實驗裝置，其氣密性良好．若膠頭滴管中的物質(zhì)是濃NaOH溶液，錐形瓶中充滿CO₂，則擠壓膠頭滴管后能觀察到什么現(xiàn)象？并寫出有關反應的化學方程式．
（4）①化學實驗常伴隨明顯的實驗現(xiàn)象，但氫氧化鈉與硫酸反應無明顯現(xiàn)象．為了證明氫氧化鈉與硫酸確實發(fā)生了化學反應應先向NaOH溶液中滴入少許

 

，振蕩，然后，逐滴加入稀硫酸，同時不斷振蕩試管，觀察到的現(xiàn)象是

 

．由此證明，上述實驗過程確實發(fā)生了化學反應．
（5）造紙廠會產(chǎn)生含氫氧化鈉的廢水，需經(jīng)處理呈中性后排放．為測定此廢水中氫氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)，小明取40g廢水樣品加入到錐形瓶中，逐滴加入10%的稀硫酸，至恰好完全反應時，消耗稀硫酸49g．計算廢水中氫氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

考點：根據(jù)化學反應方程式的計算,藥品是否變質(zhì)的探究,濃硫酸的性質(zhì)及濃硫酸的稀釋,酸的物理性質(zhì)及用途,堿的化學性質(zhì),鹽的化學性質(zhì)

專題：有關化學方程式的計算,常見的酸 酸的通性,科學探究

分析：（1）根據(jù)濃鹽酸的揮發(fā)性，區(qū)分濃鹽酸和濃硫酸：濃鹽酸瓶口出現(xiàn)白霧，且聞到刺激性氣體．本問具有一定開放性；
（2）根據(jù)稀釋前后溶質(zhì)硫酸質(zhì)量不變計算稀釋時所需要水的量；并解釋操作；
（3）探究一瓶氫氧化鈉固體的變質(zhì)情況，氫氧化鈉吸收空氣里的二氧化碳生成碳酸鈉．
①利用碳酸鹽的性質(zhì)，檢驗碳酸鈉的存在，證明氫氧化鈉變質(zhì)；
②可以根據(jù)物質(zhì)之間相互作用的情況判斷實驗現(xiàn)象，可以根據(jù)質(zhì)量守恒定律正確的書寫化學方程式．
（4）根據(jù)堿酚酞變紅色，酸和中性物質(zhì)都不能使酚酞變色，這兩種物質(zhì)反應無明顯現(xiàn)象，所以只要想辦法通過我們能觀察到的明顯現(xiàn)象來判斷即可．
（5）利用恰好完全反應所消耗硫酸的質(zhì)量，根據(jù)反應的化學方程式，計算廢水中氫氧化鈉的質(zhì)量，利用質(zhì)量守恒定律計算所取廢水質(zhì)量；最后利用溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)公式計算出廢水中氫氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)．

解答：解：（1）濃鹽酸易揮發(fā)，揮發(fā)出的氯化氫氣體與空氣里的水蒸氣結(jié)合成鹽酸的小液滴，瓶口出現(xiàn)白霧；而濃硫酸不揮發(fā)，無此現(xiàn)象．氯化氫氣體的刺激性氣味，打開瓶蓋能聞到刺激性氣味的為濃鹽酸．
故答：瓶口出現(xiàn)白霧的是濃鹽酸，因為濃鹽酸有揮發(fā)性．（或聞到刺激性氣味的為濃鹽酸）
（2）據(jù)標簽，瓶內(nèi)濃硫酸質(zhì)量分數(shù)為98%，設需要水的質(zhì)量為x
10g×98%=（x+10g）×20% 解之得 x=39g
故答：39；
如果把密度較小的水倒入密度大的濃硫酸里，水浮在濃硫酸上面，濃硫酸溶解時放出大量的熱使水沸騰，造成酸液飛濺
故答：水的密度較小，浮在濃硫酸上面，溶解時放出的熱會使水沸騰，造成酸液飛濺．
（3）①碳酸鹽可以與稀鹽酸反應放出能使澄清石灰水變渾濁的二氧化碳氣體；
故答：鹽酸（或硫酸等）
②因為氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳氣體從而使錐形瓶中的壓強迅速減小，二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，U形管中紅墨水左面上升右面降低．故填：U形管中紅墨水的液面左高右低（或被吸入錐形瓶中）等；CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
（4）取NaOH溶液于試管中，滴入1～2滴酚酞試劑，溶液為紅色，逐滴加入稀硫酸，同時不斷振蕩試管，然后逐漸退色變?yōu)闊o色，氫氧化鈉與硫酸確實發(fā)生了化學反應．故填：酚酞；紅色變?yōu)闊o色；
（5）反應消耗硫酸的質(zhì)量為：49 g×10%=4.9 g
設廢水樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量為x．
2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O
80      98
x      4.9 g

80

98

=

x

4.9g

x=4g
廢水中氫氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)

4g

40g

×100%=10%
答：廢水中氫氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)為10%．

點評：本題是通過實驗現(xiàn)象分析反應進行程度的實驗題，考查方式新穎，是開放性試題．