Question

2．在一堂化學實驗課上，老師為每組同學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的質量分數(shù)．以下是兩組同學的設想及做法：

（1）甲組同學的實驗如圖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物充分接觸，完全反應．
③當溶液顏色恰好變?yōu)闊o色時，共用去了稀鹽酸7.3g，列式計算甲組使用的這瓶氫氧化鈉溶液的溶質質量分數(shù)．
（2）乙組同學的設想是：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的辦法來達到實驗目的．
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，都必須進行清洗，擦凈的預處理．
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．在老師指導下，乙組同學取了10g氫氧化鈉溶液進行了數(shù)字化實驗，由計算機描繪出了整個實驗過程中溶液pH的變化圖象（簡單表示為如圖2）．則圖2中a點表示的含義是恰好中和；b點溶液中含有的陰離子有OH^-（填離子符號）．
④乙組同學要計算出本組使用的這瓶氫氧化鈉溶液的溶質質量分數(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若乙組同學在測定過程中還同時使用了數(shù)字溫度計，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，可以用來檢驗酸堿是否發(fā)生中和反應；
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，由鹽酸溶質的質量求出氫氧化鈉的質量，再求出氫氧化鈉溶液中溶質的質量分數(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點溶液中的陰離子；
④由鹽酸的體積和密度可求出鹽酸的質量．
⑤考慮中和反應放熱．

解答 解：（1）①酚酞遇堿性溶液變紅，酚酞溶液的作用是：判斷反應是否恰好完成；
②在中和反應過程中，邊滴加稀鹽酸，邊要用玻璃棒不斷攪拌的目的是：使反應物充分接觸，完全反應；
③鹽酸中溶質的質量為：7.3g×2%=0.146g
設氫氧化鈉的質量為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的質量分數(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，都必須進行清洗，擦凈的預處理．
③由溶液pH的變化圖象可知，在a點時，溶液的pH等于7，說明了氫氧化鈉和鹽酸恰好中和；在b點時，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量質量分數(shù)，須知鹽酸的質量，由題中的條件可知，還需要的數(shù)據(jù)是稀鹽酸的密度．
⑤因為中和反應放熱，故若乙組同學在測定過程中還同時使用了數(shù)字溫度計，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判斷反應是否恰好完成．②使反應物充分接觸，完全反應．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．

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