Question

2．在一堂化學(xué)實(shí)驗(yàn)課上，老師為每組同學(xué)分別提供了一瓶氫氧化鈉溶液，讓他們用2%的稀鹽酸來測定其溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．以下是兩組同學(xué)的設(shè)想及做法：

（1）甲組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)如圖1所示：在燒杯中加入10g氫氧化鈉溶液，滴入幾滴酚酞溶液，用滴管慢慢滴入2%的稀鹽酸，并不斷攪拌，至溶液顏色恰好變?yōu)闊o色為止．
①酚酞溶液的作用是判斷反應(yīng)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(yīng)物充分接觸，完全反應(yīng)．
③當(dāng)溶液顏色恰好變?yōu)闊o色時(shí)，共用去了稀鹽酸7.3g，列式計(jì)算甲組使用的這瓶氫氧化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（2）乙組同學(xué)的設(shè)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2%的稀鹽酸，并不斷攪拌，通過用pH試紙多次測定溶液pH的辦法來達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br />①下列使用pH試紙的方法正確的是AC（填字母）．
A．將pH試紙剪成幾段節(jié)約使用
B．將pH試紙直接插入待測液中
C．將pH試紙放在干凈的白瓷板上，用玻璃棒蘸取待測液滴在pH試紙上
D．將pH試紙潤濕后放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取待測液滴在pH試紙上
②用pH試紙多次測定溶液pH過程中，每次使用玻璃棒蘸取溶液前，都必須進(jìn)行清洗，擦凈的預(yù)處理．
③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(dǎo)下，乙組同學(xué)取了10g氫氧化鈉溶液進(jìn)行了數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，由計(jì)算機(jī)描繪出了整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中溶液pH的變化圖象（簡單表示為如圖2）．則圖2中a點(diǎn)表示的含義是恰好中和；b點(diǎn)溶液中含有的陰離子有OH^-（填離子符號）．
④乙組同學(xué)要計(jì)算出本組使用的這瓶氫氧化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?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．
⑤若乙組同學(xué)在測定過程中還同時(shí)使用了數(shù)字溫度計(jì)，則在圖2所示的過程中溶液的溫度變化為先升后降．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)酚酞遇堿性溶液變紅，可以用來檢驗(yàn)酸堿是否發(fā)生中和反應(yīng)；
②根據(jù)玻璃棒的作用分析回答；
③根據(jù)氫氧化鈉與鹽酸的反應(yīng)，由鹽酸溶質(zhì)的質(zhì)量求出氫氧化鈉的質(zhì)量，再求出氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）①根據(jù)pH試紙使用方法分析判斷；
②每次使用玻璃棒蘸取溶液前，需要清洗，擦凈．
③根據(jù)溶液pH的變化圖象的意義，分析a的含義、b點(diǎn)溶液中的陰離子；
④由鹽酸的體積和密度可求出鹽酸的質(zhì)量．
⑤考慮中和反應(yīng)放熱．

解答 解：（1）①酚酞遇堿性溶液變紅，酚酞溶液的作用是：判斷反應(yīng)是否恰好完成；
②在中和反應(yīng)過程中，邊滴加稀鹽酸，邊要用玻璃棒不斷攪拌的目的是：使反應(yīng)物充分接觸，完全反應(yīng)；
③鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為：7.3g×2%=0.146g
設(shè)氫氧化鈉的質(zhì)量為x
NaOH+HCl=NaCl+H₂O
40   36.5
x    0.146g
則$\frac{40}{36.5}=\frac{x}{0.146g}$，解得：x=0.16g
甲組這瓶氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{0.16g}{10g}×100%$=1.6%
（2）①A．將pH試紙剪成幾段節(jié)約使用，方法正確；
B．將pH試紙直接插入待測液中，會污染試劑，方法錯(cuò)誤；
C．將pH試紙放在干凈的白瓷板上，用玻璃棒蘸取待測液滴在pH試紙上，方法正確；
D．將pH試紙潤濕后，測得堿液的pH偏小，方法錯(cuò)誤；
故選AC．
②用pH試紙多次測定溶液pH過程中，每次使用玻璃棒蘸取溶液前，都必須進(jìn)行清洗，擦凈的預(yù)處理．
③由溶液pH的變化圖象可知，在a點(diǎn)時(shí)，溶液的pH等于7，說明了氫氧化鈉和鹽酸恰好中和；在b點(diǎn)時(shí)，溶液呈堿性，氫氧化鈉過量，所以溶液中的陰離子是：OH^-；
④要求氫氧化鈉溶液的質(zhì)量質(zhì)量分?jǐn)?shù)，須知鹽酸的質(zhì)量，由題中的條件可知，還需要的數(shù)據(jù)是稀鹽酸的密度．
⑤因?yàn)橹泻头磻?yīng)放熱，故若乙組同學(xué)在測定過程中還同時(shí)使用了數(shù)字溫度計(jì)，則在圖2所示的過程中溶液的溫度變化為先升后降．
故答案為：
（1）①判斷反應(yīng)是否恰好完成．②使反應(yīng)物充分接觸，完全反應(yīng)．③1.6%．
（2）①AC；②清洗，擦凈；③恰好中和； OH^-；④稀鹽酸的密度．⑤先升后降．

點(diǎn)評 本題是考查中和反應(yīng)過程中溶液pH的變化情況的，我們要知道向酸中加堿和向堿中加酸時(shí)，溶液pH的變化趨向．明確不同指示劑的變色范圍．