Question

【題目】某研究性課題小組對(duì)氫氧化鈉溶液和稀鹽酸中和反應(yīng)的有關(guān)問題，進(jìn)行了如下探究：

I：（1）甲同學(xué)為了證明氫氧化鈉溶液與稀鹽酸能夠發(fā)生反應(yīng)，設(shè)計(jì)并完成了圖 1所示實(shí)驗(yàn)，則 X溶液是_____________。

（2）乙同學(xué)用傳感器探究稀 NaOH 溶液與稀鹽酸反應(yīng)過程中溫度和 pH的變化。測定結(jié)果如圖2所示。通過分析可知，稀 NaOH 溶液與稀鹽酸反應(yīng)會(huì)__________（放出”或“吸收”）熱量。30s 時(shí)，溶液中的溶質(zhì)為 _____________（寫化學(xué)式）

II：丙同學(xué)為了驗(yàn)證上述實(shí)驗(yàn)，也將鹽酸滴入某氫氧化鈉溶液中，發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生，他認(rèn)為該氫氧化鈉溶液已經(jīng)變質(zhì)，變質(zhì)原因用化學(xué)方程式可表示為 ____________________。

III:為了測定該氫氧化鈉溶液中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，丙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖3所示的實(shí)驗(yàn)裝置。已知分液漏斗中裝有 10%的稀鹽酸，裝置內(nèi)試劑均足量。

（實(shí)驗(yàn)步驟）

①按如圖 3 連接好裝置后，并檢查裝置氣密性；

②關(guān)閉 K1 和 K2，向 B 裝置中加入 100.0g該氫氧化鈉溶液樣品（忽略原裝置內(nèi)空氣中CO2對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響）；

③打開 K2，向錐形瓶內(nèi)滴加鹽酸，直到 B 中不再產(chǎn)生氣泡為止；

④打開 K1 關(guān)閉 K2，通入一段時(shí)間空氣，至裝置 C 中不再產(chǎn)生沉淀為止；

⑤將裝置 C 中的固液混合物過濾、洗滌、烘干后稱得固體質(zhì)量為 5.0g。

（實(shí)驗(yàn)分析及數(shù)據(jù)處理）

①A 裝置的作用是 ____________________。

②若缺少步驟④，則測定結(jié)果將 __________（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。

③利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算該氫氧化鈉溶液中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 5.3%。

（實(shí)驗(yàn)反思）

下列各項(xiàng)措施中，能提高測定準(zhǔn)確度的是 __________（填字母）

A．緩緩滴加稀鹽酸

B．在裝置 A、B 之間增加盛有濃硫酸的洗氣瓶

C．在裝置 B、C 之間增加盛有飽和 NaHCO3 的洗氣瓶

Answer 1

【答案】酚酞溶液放出HCl、NaCl2NaOH+CO2 =====Na2CO3+H2O除去空氣中的二氧化碳，減小實(shí)驗(yàn)誤差偏小

【解析】

（1）加入試劑X后，氫氧化鈉溶液顯示紅色，故加入的是酚酞。

（2）根據(jù)溫度和時(shí)間圖像判斷該反應(yīng)的吸放熱情況；根據(jù)pH與時(shí)間圖像判斷反應(yīng)后溶液的溶質(zhì)。

（3）氫氧化鈉與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉而發(fā)生變質(zhì)。

（4）①利用空氣排凈裝置內(nèi)的二氧化碳和水蒸氣等氣體，以減小實(shí)驗(yàn)誤差，空氣中的二氧化碳用氫氧化鈉溶液預(yù)先除去。

②反應(yīng)結(jié)束后，利用空氣把反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w全部被氫氧化鋇溶液吸收，減少誤差。

③能夠減小實(shí)驗(yàn)誤差的操作，都可以提高碳酸鈉的純度的測定。

I：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，向氫氧化鈉溶液中滴加酚酞溶液，溶液變紅，加入鹽酸后，酸堿中和，堿性減弱，溶液紅色褪去，因此所加的試劑為酚酞；正確答案：酚酞溶液。

（2）根據(jù)溫度和時(shí)間的圖像變化關(guān)系可知，酸堿中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)；根據(jù)溶液pH 與時(shí)間圖像可知，30s 時(shí)，溶液的pH小于5，顯酸性，溶質(zhì)為HCl和NaCl；正確答案：HCl和NaCl。

II：（2）部分氫氧化鈉與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉，加入鹽酸后，碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡；因此氫氧化鈉溶液變質(zhì)的反應(yīng)為：2NaOH+CO2 =====Na2CO3+H2O；正確答案：2NaOH+CO2 =====Na2CO3+H2O。

III：（3）①A 裝置裝有氫氧化鈉溶液，能夠吸收空氣中的二氧化碳?xì)怏w，以免對(duì)二氧化碳?xì)怏w的測定帶來影響；正確答案：除去空氣中的二氧化碳，減小實(shí)驗(yàn)誤差。

②若缺少步驟④，反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w不能被氫氧化鋇溶液完全吸收，造成測定碳酸鈉的含量降低，碳酸鈉的百分含量偏小；正確答案：偏小。

③A. 緩緩滴加稀鹽酸時(shí),能使反應(yīng)生成的二氧化碳全部被氫氧化鋇溶液吸收,從而提高測定的準(zhǔn)確度，A正確。

B.在裝置A、B之間是否增加盛有濃硫酸的洗氣瓶,都不影響二氧化碳的質(zhì)量,該選項(xiàng)不能提高碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定準(zhǔn)確度，B錯(cuò)誤。

C．在裝置B、C之間增加盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶時(shí),二氧化碳中混有的氯化氫氣體能和碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳,氫氧化鋇吸收二氧化碳的量增多，從而導(dǎo)致計(jì)算出的碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大,該選項(xiàng)不能提高碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定準(zhǔn)確度，C錯(cuò)誤。正確選項(xiàng)A。