Question

【題目】某研究性課題小組對氫氧化鈉溶液和稀鹽酸中和反應的有關問題，進行了如下 探究：

I：(1)甲同學為了證明氫氧化鈉溶液與稀鹽酸能夠發(fā)生反應，設計并完成了如圖 1 所示實 驗，則 X 溶液是_____。

(2)乙同學用傳感器探究稀 NaOH 溶液與稀鹽酸反應過程中溫度和 pH 的變化。測定結 果如圖 2 所示。通過分析可知，稀 NaOH 溶液與稀鹽酸反應會_____(填“放

出”或“吸收”)熱量。30s 時，溶液中的溶質為_____(寫化學式)。

II：丙同學為了驗證上述實驗，也將鹽酸滴入某氫氧化鈉溶液中，發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生，他認為 該氫氧化鈉溶液已經(jīng)變質，變質原因用化學方程式可表示為_____。

為了測定該氫氧化鈉溶液中碳酸鈉的質量分數(shù)，丙同學設計了如圖 3 所示的實驗裝置。已知分液漏斗中裝有 10%的稀鹽酸，裝置內試劑均足量。

（實驗步驟）

①按如圖 3 連接好裝置后，并檢查裝置氣密性；

②關閉 K1 和 K2，向 B 裝置中加入 100.0g 該氫氧化鈉溶液樣品(忽略原裝置內空氣中二氧 化碳對實驗的影響)；

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

④打開 K1 關閉 K2，通入一段時間空氣，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、烘干后稱得固體質量為 5.0g。

（實驗分析及數(shù)據(jù)處理）

①A 裝置的作用是_____。

②若缺少步驟④，則測定結果將_____(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。

③利用實驗數(shù)據(jù)，計算該氫氧化鈉溶液中碳酸鈉的質量分數(shù)為 5.3%。

（實驗反思）

①有同學提出，圖 3 裝置不變，可以分別稱量裝置 C 反應前后的質量，其差量為裝置 B 中 反應生成的二氧化碳質量，經(jīng)進一步計算可求得碳酸鈉的質量分數(shù)，你是否同意該同學的意見?_____(填“同意”或“不同意”)請說明理由_____。

②下列各項措施中，能提高測定準確度的是_______________(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 NaOH和HCl 2NaOH+CO2 ==Na2CO3+H2O 除去空氣中的二氧化碳 偏小 ①不同意 Ba(OH)2溶液吸收鹽酸中揮發(fā)出的HCl氣體或氣流帶走Ba(OH)2

溶液中的水蒸氣，都會導致 Ba(OH)2 增重測定不準確 A

【解析】本題考查了中和反應和測定物質的組成。根據(jù)實驗目的和實驗原理進行分析。

I 、(1) 氫氧化鈉溶液遇酚酞溶液呈紅色，氫氧化鈉與鹽酸反應后，氫氧化鈉消失，堿性消失。在氫氧化鈉溶液中滴加酚酞溶液，溶液呈紅色，滴加鹽酸后紅色褪去，證明了氫氧化鈉溶液與稀鹽酸能夠發(fā)生反應。所以X是酚酞溶液；

(2)根據(jù)圖2可知，反應過程中溶液的溫度升高，稀NaOH溶液與稀鹽酸反應會放出熱量。30s 時，溶液的pH<7，反應還沒有完全，溶液中存在未反應的鹽酸和生成氯化鈉，化學式分別為：NaOH和HCl；

II、氫氧化鈉變質原因是氫氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，化學方程式是：2NaOH+CO2 ==Na2CO3+H2O；

實驗分析及數(shù)據(jù)處理：

①A 裝置中盛放的是氫氧化鈉溶液，除去空氣中的二氧化碳；

②如果缺少步驟④，空氣在反應結束以后立即停止，會使得生成的氣體無法全部進入吸收裝置中，測得的 CO2的質量偏小，造成碳酸鈉的質量偏小。

實驗反思：①不同意；Ba(OH)2 溶液吸收鹽酸中揮發(fā)出的HCl氣體或氣流帶走Ba(OH)2溶液中的水蒸氣，都會導致 Ba(OH)2 增重測定不準確；

②本題的原理在于測量二氧化碳的質量從而計算碳酸鈉的質量，因此提高準確度就是要使得二氧化碳的質量更加精準：A、緩緩滴加稀鹽酸，可以避免反應太快，導致生成二氧化碳氣流流速過快，引起二氧化碳不充分吸收，可以提高準確度，正確；B、在裝置 A、B 間增加濃硫酸，可以除去水蒸氣，但對于本題測定二氧化碳的含量無影響，不可以提高準確度，錯誤；C、揮發(fā)出來的HCl進入盛有 NaHCO3溶液的洗氣瓶，NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，使得生成的二氧化碳偏多，造成誤差，不可以提高準確度，錯誤。故選A。