Question

某興趣小組在學習堿的化學性質時，進行了如圖所示的實驗。

(1) 在甲實驗過程中，插入一支溫度計來測量溶液的溫度時，隨著稀鹽酸的不斷滴入，
溶液的溫度逐漸升高，你認為溶液溫度升高的原因是                        ；
寫出該反應的化學方程式                         。
(2)乙實驗中滴加氫氧化鈉溶液后，可觀察到的現象是                         ；
反應的化學方程式                         。
(3)實驗結束后，同學們將甲、乙兩個實驗的廢液倒入同一個干凈的廢液缸中，看到有
氣泡出現，最終廢液呈紅色，由此產生疑問。
【提出問題】廢液中含有哪些物質?
【交流討論】①一定含有的物質：指示劑、水和        。
②還含有能使廢液呈堿性的物質。能使廢液呈堿性的物質是什么?同學們有如下猜想。
小蘭認為：只有碳酸鈉（提示：碳酸鈉水溶液PH﹥7）；小亮認為：只有氫氧化鈉。
你認為還可能是                     。
【實驗設計】小斌想用氯化鈣溶液來驗證小蘭、小亮和你的猜想。查閱資料獲悉氯化鈣溶液呈中性，并設計如下實驗。請你將小斌的實驗設計補充完整。

實驗內容	預計現象	預計結論
取少量廢液缸中上 層清液于試管中， 加入過量氯化鈣 溶液，靜置。	①沒有白色沉淀，溶液呈紅色。	的猜想正確。
	②有白色沉淀，溶液由紅色變 為無色	的猜想正確。
	③	你的猜想正確。

（4）在甲實驗中，如果消耗質量分數為7.3%的稀鹽酸20.0g時，此時溶液的顏色恰好
由紅色變為無色，試計算氫氧化鈉溶液中溶質的質量分數。（提示：氫氧化鈉溶液的密度為1g/ml）

Answer 1

(1) 中和反應（或該反應）放出熱量；NaOH + HCl === NaCl + H₂O ；
(2)氣球脹大 ；CO₂+ 2NaOH === Na₂CO₃ + H₂O
【交流討論】 ① 氯化鈉 ；（寫化學式也可）
② 氫氧化鈉和碳酸鈉；（寫化學式也可）
【實驗設計】①小亮 ；② 小蘭   ③有白色沉淀，溶液呈紅色。   
(以上每空1分)
（4）解：設參加反應的氫氧化鈉的質量為X：
NaOH  + HCl  ===  NaCl  +  H₂O   
40      36.5                    
X       20.0g ×7.3%                    ……………………（1分）
40/36.5＝X/20.0g ×7.3% (或40 : 36.5＝X : 20.0g ×7.3%) 
X ＝1.6g               ……………………………………… (1分)
氫氧化鈉中溶質的質量分數為1.6g/10ml ×1g/ml×100%="16.0" % ………（1分）
答：稀鹽酸中溶質的質量分數為16.0%

分析：（1）根據酸堿中和反應的原理進行分析；
（2）根據氫氧化鈉和二氧化碳反應后瓶內的壓強變大進行分析；
（3）①根據個反應的原理進行分析；
②根據酸堿指示劑遇到酸堿的變色和可能情況的組合進行分析；
根據氯化鈣會與碳酸鈉生成沉淀，堿會使酚酞變紅色進行分析；
（4）根據題中所給的數據和方程式中的比例關系進行分析．
解答：解：（1）鹽酸加入氫氧化鈉中后，經過反應溶液溫度才升高的，鹽酸會與氫氧化鈉發生中和反應生成氯化鈉和水，故答案為：酸堿中和反應是放熱反應，NaOH+HCl=NaCl+H₂O；
（2）氫氧化鈉和二氧化碳反應后生成碳酸鈉和水，導致錐形瓶內的壓強變小，外界大氣壓將氣球吹大，故答案為：癟氣球脹大，2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
（3）①鹽酸和氫氧化鈉反應生成氯化鈉和水，鹽酸和碳酸鈉反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，所以反應后一定存在氯化鈉、水和指示劑，故答案為：氯化鈉；
②氫氧化鈉和碳酸鈉都顯堿性，故答案為：氫氧化鈉和碳酸鈉；
氯化鈣會與碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀，氫氧化鈉顯堿性，會使酚酞變紅色，

實驗內容	預計現象	預計結論
取少量廢液缸中上 層清液于試管中， 加入過量氯化鈣 溶液 ，靜置．	①沒有白色沉淀，溶液呈紅色．	小亮的猜想正確
	②有白色沉淀，溶液由紅色變 為無色	小蘭 的猜想正確
	③有白色沉淀，溶液呈紅色	你的猜想正確

（4）設氫氧化鈉溶液中溶質的質量分數為x，
NaOH+HCl=NaCl+H₂O
40  36.5
x×10g 7.3%×20g
40：36.5═（x×10g）：（7.3%×20g）
x=16%
答：氫氧化鈉溶液中溶質的質量分數為16%．