Question

（9分）某興趣小組同學為證明NaOH溶液與稀鹽酸發生了中和反應，從不同角度設計了如下實驗方案，并進行實驗。
I、實驗方案
方案一：先用pH試紙測定NaOH溶液的pH，再滴加鹽酸，并不斷振蕩溶液，同時測定混合溶液的pH，測得的pH逐漸變小直到pH小于7，則證明NaOH溶液與稀鹽酸發生了化學反應。
⑴反應后，所得溶液顯            性(填“酸”、“堿”或“中”)
⑵用pH試紙測定NaOH溶液pH時，正確的操作是：                                  
                                                                             。
⑶簡述強調“測得的pH小于7”的理由：                                             
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方案二：化學反應中通常伴隨有能量的變化，可借助反應前后的溫度變化來判斷反應的發生。如果NaOH溶液與稀鹽酸混合前后溫度有變化，則證明發生了化學反應。
該組同學將不同濃度的鹽酸和NaOH溶液各10 克混合，用溫度計測定室溫下混合前后溫度的變化，并記錄了每次混合前后溫度的升高值△t（如下表）。

編號	鹽酸	NaOH溶液	△t/℃
1	3.65﹪	2.00﹪	3.5
2	3.65﹪	4.00﹪	x
3	7.30﹪	8.00﹪	14

⑷表中x =                 。
⑸某同學在沒使用溫度計的情況下，通過下圖所示裝置完成了實驗。則該同學根據實驗現象：
                                                                                 ，判斷NaOH溶液與稀鹽酸發生了中和反應。

II、實驗中的意外情況
在實驗過程中，他們發現盛放NaOH溶液的試劑瓶瓶口和橡皮塞上出現了白色粉末。他們依據所學的化學知識，對這種白色粉末的成分作了如下猜想：①可能是NaOH；②可能是Na₂CO₃；③可能是NaOH和Na₂CO₃。
⑹小明同學取白色粉末少許，溶于水后，先向溶液中加入足量的              溶液，看到白色沉淀產生，然后向上層清液中加入酚酞試液，看到溶液呈紅色，驗證了猜想③是正確的。
⑺為了進一步研究，三位同學取了10.0g上述樣品，利用電子天平共同做了下圖所示的實驗。
   
實驗數據記錄如下：

稱  量  項  目	稱  量 時間	質量（g）
試樣		10.00
裝置+稀硫酸質量		241.20
裝置+稀硫酸質量+試樣	反應開始后15秒	249.20
裝置+稀硫酸質量+試樣	反應開始后35秒	247.00
裝置+稀硫酸質量+試樣	反應開始后55秒	247.00

試通過分析表中數據計算上述樣品中各成份的質量分數分別是多少？（寫出計算過程）。
（8）有同學提出按上述實驗所測得試樣中Na₂CO₃質量分數會偏小，該同學的理由是（實驗操作均正確）：                                                               。

Answer 1

（1）顯酸性
（2）操作是：在白瓷板或玻璃片上放一小片pH試紙，將被測液滴到試紙上，把試紙顯示的顏色與標準比色卡比較。
(3)理由： 排除因鹽酸的加入，稀釋氫氧化鈉溶液而引起pH減小。
(4)表中x =7。
(5)現象： U形管中左邊液面下降(右邊上升)   ，
（6）CaCl₂或BaCl₂ （其他合理的答案也給分）   
（7）寫出計算過程：
解： CO2質量=2.2g                      （0.5分）
Na2CO3 質量 =" 5.3" g                     （0.5分）
Na2CO3質量分數為： 53%          （0.5分）
NaOH質量分數為：1—53% =47%          （0.5分）
如果僅方程式寫對,給0.5分
（8）  CO2的密度比空氣大， CO2殘留在裝置中，造成最終測得的質量偏大，測得生成的CO2質量偏小，故Na2CO3的質量分數偏小。（其他合理的答案也給分）   （1分）

方案一：（1）用pH試紙測定溶液的pH時，掌握正確的操作方法；
（2）簡述強調“測得的pH小于7”的理由；考慮稀鹽酸和稀釋的作用．
方案二：（1）由表中數據，可推出x的值．
某同學在沒使用溫度計的情況下，通過如圖所示裝置完成了實驗．則該同學根據 U形管中左邊液面下降判斷NaOH溶液與稀鹽酸發生了中和反應．
方案三：（1）驗證猜想③是否正確，主要是檢驗碳酸鈉與氫氧化鈉的存在，一般是利用對碳酸根的檢驗以及堿性溶液的檢驗完成．
（2）根據資料得知：溶液在反應前后物質的質量變化的量即是反應生成的二氧化碳的量，據此可依據方程式求出碳酸鈉的質量，也可知氫氧化鈉的質量．
（3）根據二氧化碳的密度較大分析即可．