Question

10．學(xué)習(xí)酸堿中和反應(yīng)時，很多同學(xué)對其產(chǎn)生了探究興趣．
（1）甲同學(xué)將固體氫氧化鈉放入裝有稀硫酸的試管中并振蕩，用手輕輕觸摸試管外壁，感覺發(fā)燙，于是他得出“酸堿中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)”的結(jié)論，乙同學(xué)認為甲同學(xué)推理不合理，他的理由是氫氧化鈉固體溶于水放熱．
（2）乙同學(xué)為了驗證甲同學(xué)的結(jié)論，將實驗加以改進：將稀硫酸慢慢滴入裝有氫氧化鈉溶液的燒杯中，用溫度計測出氫氧化鈉溶液溫度隨加入稀硫酸質(zhì)量的變化
如圖所示：
①由圖知，稀硫酸與氫氧化鈉溶液發(fā)生的反應(yīng)是放熱（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)．
②從A到B過程中，燒杯中溶液pH變�。�（填“變大”“變小”或“不變”）
③B到C的過程中，燒杯內(nèi)溶液中含有的陽離子有（填離子符號）Na⁺、H⁺．
（3）為了測定所用稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)，做了以下實驗：取50g這種稀硫酸，加入40g溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)20%的氫氧化鈉溶液，兩者恰好完全反應(yīng)．
試計算：①所用稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．②反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

分析 根據(jù)已有的酸堿中和反應(yīng)、氫氧化鈉的物理性質(zhì)以及化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)方程式的書寫和計算方法的知識進行分析解答即可．

解答 解：（1）氫氧化鈉固體溶于水會放出大量的熱，因此使用氫氧化鈉固體和稀硫酸反應(yīng)放熱不能得出中和反應(yīng)放熱的結(jié)論，理由是：氫氧化鈉固體溶于水放熱；
（2）①稀硫酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O，由該圖知，反應(yīng)是放熱反應(yīng)；
②A→B，是稀硫酸加入氫氧化鈉溶液中，燒杯中溶液的pH逐漸變�。�
③B→C，硫酸過濾，此時溶液中的溶質(zhì)硫酸鈉和稀硫酸，所以燒杯內(nèi)溶液中含有的陽離子有鈉離子和氫離子，離子符號為：Na⁺、H⁺；
（3）設(shè)需要硫酸的質(zhì)量為x，生成硫酸鈉的質(zhì)量為y，
H₂SO₄ +2NaOH=2H₂O+Na₂SO₄
 98     80        142
 x    40g×20%     y
$\frac{98}{x}$=$\frac{80}{40g×20%}$=$\frac{142}{y}$
x=9.8g
y=14.2g
①所用稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)H₂SO₄%=$\frac{9.8g}{50g}$×100%=19.6%，
②反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)Na₂SO₄%=$\frac{14.2g}{50g+40g}$×100%=15.8%．
故答案為：（1）氫氧化鈉固體溶于水放熱；
（2）①放熱；
②變小；
③Na⁺、H⁺；
（3）①所用稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為19.6%；
②反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為15.8%．

點評 本題主要考查學(xué)生運用化學(xué)方程式進行計算的能力，掌握相關(guān)的溶液及化學(xué)方程式基本計算是解題的關(guān)鍵所在．