Question

10．在一堂化學實驗課上，老師為每組同學分別提供了一瓶氫氧化鈉溶液，讓他們用1%的稀鹽酸來測定其溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．以下是幾組同學的設想及做法：

（1）甲組同學的實驗如圖1所示：在燒杯中加入5g氫氧化鈉溶液，滴入幾滴酚酞溶液，用滴管慢慢滴入1%的稀鹽酸，并不斷攪拌，至溶液顏色恰好變?yōu)闊o色為止．
請回答：
①酚酞溶液的作用是判斷反應是否恰好完成；②邊滴加稀鹽酸，邊要用玻璃棒不斷攪拌的目的是使反應物充分接觸，完全反應．
（2）乙組同學的設想是：在燒杯中加入一定量的氫氧化鈉溶液，用滴管慢慢滴入1%的稀鹽酸，并不斷攪拌，通過用pH試紙多次測定溶液pH的辦法，達到實驗目的．
①由于用pH試紙需多次測定，較繁瑣，且所測數(shù)值不夠精確．在老師指導下，乙組同學取了5g氫氧化鈉溶液進行了數(shù)字化實驗，由計算機描繪出了整個實驗過程中溶液pH的變化圖象（簡單表示為如圖2）．
請回答：圖2中a點表示的含義是氫氧化鈉和稀鹽酸恰好完全反應；b點溶液中含有的陽離子有Na⁺、H⁺（填離子符號）；乙組同學要計算出本組這瓶氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)，除了要用到已有數(shù)據(jù)外，你認為還需要的數(shù)據(jù)是稀鹽酸的密度．
（3）丙組同學在滴加稀鹽酸一段時間后，發(fā)現(xiàn)溶液中有少量氣泡產(chǎn)生．這一“異�，F(xiàn)象”激起了他們的探究欲望，通過實驗證明：該組用的這瓶氫氧化鈉溶液已經(jīng)部分變質(zhì)．
請用化學方程式表示其變質(zhì)的原因CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；若要除去溶液中變質(zhì)生成的雜質(zhì)，請簡要寫出你的實驗方案：向氫氧化鈉溶液中加適量澄清石灰水，直至剛好不產(chǎn)生沉淀時停止滴加；
過濾除去沉淀，即可得到氫氧化鈉溶液．

Answer 1

分析 （1）顯堿性的溶液能使酚酞試液變紅色，顯酸性或顯中性的溶液不能使酚酞試液變色；
攪拌能使反應物接觸更充分；
（2）氫氧化鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉和水；
（3）氫氧化鈉能和空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，碳酸鈉能和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳；
碳酸鈉能和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉．

解答 解：（1）①酚酞溶液的作用是判斷反應是否恰好完成；
②邊滴加稀鹽酸，邊要用玻璃棒不斷攪拌的目的是使反應物充分接觸，完全反應．
故填：判斷反應是否恰好完成；使反應物充分接觸，完全反應．
（2）圖2中a點表示的含義是氫氧化鈉和稀鹽酸恰好完全反應；
b點溶液中含有的陽離子有反應生成的氯化鈉中的鈉離子和過量的稀鹽酸中的氫離子；
乙組同學要計算出本組這瓶氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)，除了要用到已有數(shù)據(jù)外，還需要的數(shù)據(jù)是稀鹽酸的密度，根據(jù)稀鹽酸的體積和密度可以計算稀鹽酸的質(zhì)量，根據(jù)稀鹽酸質(zhì)量、質(zhì)量分數(shù)可以計算氫氧化鈉的質(zhì)量，進一步可以計算氫氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)．
故填：氫氧化鈉和稀鹽酸恰好完全反應；Na⁺、H⁺；稀鹽酸的密度．
（3）氫氧化鈉溶液已經(jīng)部分變質(zhì)，是因為氫氧化鈉和二氧化碳反應生成了碳酸鈉，反應的化學方程式為：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；
可以用澄清石灰水除去氫氧化鈉溶液中的碳酸鈉，實驗方案是：向氫氧化鈉溶液中加適量澄清石灰水，直至剛好不產(chǎn)生沉淀時停止滴加；
過濾除去沉淀，即可得到氫氧化鈉溶液．
故填：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；向氫氧化鈉溶液中加適量澄清石灰水，直至剛好不產(chǎn)生沉淀時停止滴加；
過濾除去沉淀，即可得到氫氧化鈉溶液．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．