Question

14．化學(xué)調(diào)研小組的同學(xué)用氫氧化鈉和稀鹽酸探究中和反應(yīng)，請你參與以下探究：
（1）甲組同學(xué)取少量的氫氧化鈉溶液于燒杯中，用酸度計測得該溶液的pH＞（選填“＜”、“＞”或“=”）7，同時插入一支溫度計，測量溶液的溫度（如下圖所示）．用膠頭滴管吸取稀鹽酸，逐滴加入盛有氫氧化鈉溶液的燒杯中，邊滴加邊攪拌．此時可觀察到的現(xiàn)象是：酸度計上顯示的數(shù)據(jù)逐漸減少（選填“增大”、“減少”或“不變”），且溫度計上顯示的數(shù)據(jù)逐漸增大．由此可知，酸和堿的中和反應(yīng)屬于放熱（選填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．該反應(yīng)的化學(xué)方程式NaOH+HCl=NaCl+H₂O
（2）乙組的同學(xué)改用固體氫氧化鈉與稀鹽酸反應(yīng)來探究中和反應(yīng)中能量的變化情況，你認(rèn)為該方案不合理（選填“合理”或“不合理”），理由是 _固體氫氧化鈉溶于水放熱
（3）丙組同學(xué)用另外一瓶氫氧化鈉溶液進(jìn)行實驗時，當(dāng)往燒杯中滴加稀鹽酸時，發(fā)現(xiàn)有少量的氣泡冒出，小組同學(xué)根據(jù)這一現(xiàn)象進(jìn)行討論，一致認(rèn)為其原因可能是氫氧化鈉溶液已經(jīng)變質(zhì)，變質(zhì)的原因是CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O（用化學(xué)方程式表示）
（4）丁組同學(xué)借助酚酞試液來判斷氫氧化鈉溶液與稀鹽酸發(fā)生中和反應(yīng)時，向燒杯中的氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸一會兒后，發(fā)現(xiàn)忘記了滴加酚酞試液．為了確定鹽酸與氫氧化鈉是否恰好完全反應(yīng)，小組的同學(xué)從燒杯中取少量反應(yīng)后的溶液于一支試管中，并向試管中滴加幾滴酚酞試液，振蕩，觀察到酚酞試液不變色．于是他們得出了“兩種物質(zhì)已恰好完全中和”的結(jié)論．你認(rèn)為他們得出的結(jié)論是否正確？
不正確，理由是：鹽酸過量，溶液顯酸性，酚酞也不變色．

Answer 1

分析 （1）、根據(jù)物質(zhì)的酸堿性判斷氫氧化鈉溶液呈堿性，其PH＞7，氫氧化鈉溶液與鹽酸反應(yīng)的過程中，氫氧化鈉的量減少，溶液堿性減弱，故酸度計的PH逐漸減小，由溫度計的變化，可判斷該反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)．
（2）、根據(jù)課本知識判斷方案二不合理，因為固體氫氧化鈉在溶于水的過程中也放熱
（3）、根據(jù)實驗現(xiàn)象可推斷少量氣泡為CO₂，便可找出氫氧化鈉變質(zhì)的原因：NaOH吸收了空氣中CO₂，進(jìn)而提出氫氧化鈉的保存方法，以及出去氫氧化鈉溶液中的雜質(zhì)的方法．
（4）、首先判斷該實驗的推論不正確，并找出理由．

解答 解：（1）氫氧化鈉溶液呈堿性，故酸度計測得溶液的PH＞7，在向氫氧化鈉溶液中滴加鹽酸的過程中，鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)NaOH+HCl=NaCl+H₂O，溶液的PH值降低，故酸度計上顯示的數(shù)據(jù)逐漸減少，根據(jù)觀察到的溫度計上顯示的數(shù)據(jù)逐漸增大的現(xiàn)象，可推斷該反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)．
（2）、固體氫氧化鈉溶于水的過程中也放出一定的熱量，故用固體氫氧化鈉與稀鹽酸反應(yīng)來探究中和反應(yīng)中能量的變化情況，顯然不合理．
（3）根據(jù)實驗現(xiàn)象可知氫氧化鈉中含有雜質(zhì)，當(dāng)與鹽酸反應(yīng)時有氣泡，氣泡很可能是CO₂，便可找出氫氧化鈉變質(zhì)的原因：NaOH與空氣中CO₂反應(yīng)；提出氫氧化鈉的保存方法：密封保存；根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)的原理，用氫氧化鈣除去氫氧化鈉溶液中少量的碳酸鈉雜質(zhì)．
（4）、根據(jù)實驗現(xiàn)象判斷該實驗的推論不正確，因為鹽酸過量，溶液顯酸性，酚酞也不變色．可用紫色石蕊試液來檢驗兩種物質(zhì)是否已恰好完全中和，當(dāng)石蕊試液變紅，說明沒有完全中和，當(dāng)石蕊試液不變色說明恰好完全中和．答案不唯一，其它方案設(shè)計合理即可．
故答案為：（1）＞；減少；放熱；NaOH+HCl=NaCl+H₂O
（2）不合理；固體氫氧化鈉溶于水放熱
（3）CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．
（4）不正確，鹽酸過量，溶液顯酸性，酚酞也不變色．

點評 結(jié)合課本知識和實驗技能，考查了學(xué)生的分析問題，解決問題的能力；此題綜合性較強，考查出學(xué)生將理論知識與實驗相結(jié)合的能力，還考查學(xué)生的創(chuàng)新能力，是一道不錯的綜合題．