Question

2．某化學(xué)興趣小組的同學(xué)向氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸時(shí)，沒(méi)有看到明顯現(xiàn)象．
【提出問(wèn)題】氫氧化鈉與稀鹽酸是否發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)？
【查閱資料】酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)會(huì)放出熱量．
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】甲、乙、丙三位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如下表所示實(shí)驗(yàn)方案，請(qǐng)你幫他們完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告．

同 學(xué)	實(shí) 驗(yàn) 操作	現(xiàn)  象
甲	將稀鹽酸慢慢滴入加有酚酞的NaOH溶液，并不斷攪拌	溶液顏色的變化是紅色逐漸變淺直至褪去
乙		U型玻璃管中左邊的紅墨水液面下降（所加稀鹽酸的體積忽略不計(jì)）
丙	用pH試紙pH試紙測(cè)定氫氧化鈉溶液的pH，向其中滴加過(guò)量稀鹽酸，再測(cè)定溶液的pH	最后溶液的pH＜＜（填“＞7”“＜7”或“=7”）

【結(jié)論】氫氧化鈉與稀鹽酸發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)．
【評(píng)價(jià)反思】你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案不合理的同學(xué)是乙，理由氫氧化鈉固體溶于水也會(huì)放出熱量．
【拓展應(yīng)用】如圖表示溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的氫氧化鈉溶液遇20g某稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)后溶液溫度的變化情況．
（1）根據(jù)曲線判斷，當(dāng)加入氫氧化鈉溶液的質(zhì)量為20g時(shí)，反應(yīng)恰好完全進(jìn)行．
（2）當(dāng)加入15g氫氧化鈉溶液時(shí)，所得溶液中的溶質(zhì)為NaCl和HCl（寫(xiě)化學(xué)式）．
（3）計(jì)算此稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）．

Answer 1

分析 酚酞試液遇到堿溶液變紅，遇到中性溶液或酸性溶液不變色，所以氫氧化鈉中滴加鹽酸使，當(dāng)把氫氧化鈉反應(yīng)完了，溶液就會(huì)變?yōu)闊o(wú)色，根據(jù)方程式的書(shū)寫(xiě)注意事項(xiàng)寫(xiě)出方程式；氫氧化鈉固體溶于水會(huì)放出大量的熱，由于熱脹冷縮，所以U型玻璃管中左側(cè)下降右側(cè)上升；測(cè)定溶液的pH最簡(jiǎn)單的方法是使用pH試紙；中性溶液或酸性溶液都不能使酚酞試液變色；由于乙同學(xué)用的是氫氧化鈉固體溶于水，由于氫氧化鈉固體溶于水會(huì)放出熱量，到底熱量是氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)放出的，還是氫氧化鈉固體溶于水放出的，無(wú)法判斷，所以說(shuō)法錯(cuò)誤；根據(jù)氫氧化鈉與鹽酸的反應(yīng)進(jìn)行分析，鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)放出熱量，二者恰好完全反應(yīng)時(shí)放出的熱量最多，當(dāng)再加入氫氧化鈉時(shí)，由于不再放出熱量而氫氧化鈉溶液的溫度較低，溶液混合而導(dǎo)致溫度下降，根據(jù)二者反應(yīng)的化學(xué)方程式以及物質(zhì)間的質(zhì)量關(guān)系即可求得鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】酚酞試液遇到堿溶液變紅，遇到中性溶液或酸性溶液不變色，所以氫氧化鈉中滴加鹽酸使，當(dāng)把氫氧化鈉反應(yīng)完了，溶液就會(huì)變?yōu)闊o(wú)色；反應(yīng)物是氫氧化鈉和鹽酸，生成物是氯化鈉和水，所以方程式是：HCl+NaOH=NaCl+H₂O；
氫氧化鈉固體溶于水會(huì)放出大量的熱，氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)也能放出熱量，會(huì)導(dǎo)致瓶?jī)?nèi)溫度升高，由于熱脹冷縮，所以U型玻璃管中液面左側(cè)下降右側(cè)上升；
測(cè)定溶液的pH最簡(jiǎn)單的方法是使用pH試紙；中性溶液或酸性溶液都不能使酚酞試液變色所以最后所得溶液的pH值可能小于7，也可能等于7；
故填：紅色逐漸變淺直至褪去；左；pH試紙；＜．
【評(píng)價(jià)反思】由于氫氧化鈉固體溶于水會(huì)放出熱量，到底熱量是氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)放出的，還是氫氧化鈉固體溶于水放出的，無(wú)法判斷，所以乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不能說(shuō)明氫氧化鈉與鹽酸發(fā)生了反應(yīng)，故填：乙；氫氧化鈉固體溶于水也會(huì)放出熱量；
【拓展應(yīng)用】：①根據(jù)曲線可以看出，加入氫氧化鈉溶液的質(zhì)量為20g時(shí)二者恰好完全反應(yīng)，所以本題答案為：20g；
②根據(jù)曲線可以看出，加入氫氧化鈉溶液的質(zhì)量為20g時(shí)二者恰好完全反應(yīng)，而15g氫氧化鈉溶液時(shí)有剩余的鹽酸．故答案為：HCl；
③設(shè)稀鹽酸中溶質(zhì)質(zhì)量為x
NaOH+HCl═NaCl+H₂O
40        36.5
20g×8%     x     
$\frac{40}{20g×8%}$=$\frac{36.5}{x}$，x=1.46g
鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)$\frac{1.46g}{20g}$×100%=7.3%
答：稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.3%．

點(diǎn)評(píng) 本題是已設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，以及自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的題目，要注意考慮所涉及物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，據(jù)它們的化學(xué)性質(zhì)來(lái)設(shè)計(jì)方案，這是我們解題的大方向．