Question

某興趣小組為證明NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生了中和反應(yīng)，從不同角度設(shè)計了如下實驗方案，并進行實驗．
【方案一】先在NaOH溶液中滴加幾滴酚酞溶液，溶液顯紅色，然后再滴加稀鹽酸，可觀察到紅色逐漸消失，則證明NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生了化學反應(yīng)．
該組同學在向NaOH溶液中滴加酚酞溶液時，發(fā)現(xiàn)了一個意外現(xiàn)象：氫氧化鈉溶液中滴入酚酞溶液，溶液變成了紅色，過了一會兒紅色就消失了．該小組對這種意外現(xiàn)象的原因作了如下猜想：
【猜想①】可能是酚酞溶液與空氣中的氧氣反應(yīng)，使紅色消失；
【猜想②】可能是氫氧化鈉溶液與空氣中的二氧化碳反應(yīng)，使紅色消失．
請你寫出氫氧化鈉溶液與空氣中的二氧化碳反應(yīng)的化學方程式：

 

（1）為驗證猜想①，該組同學將配制的氫氧化鈉溶液加熱后，在液面上方滴一些植物油，然后在冷卻后的溶液中滴入酚酞溶液．實驗中“加熱”和“滴入植物油”目的是

 

．實驗結(jié)果表明酚酞溶液紅色消失與空氣中的氧氣無關(guān)．
（2）為驗證猜想②，該組同學做了如下實驗：取了一定量的Na₂CO₃溶液，在其中滴入酚酞溶液，發(fā)現(xiàn)溶液也呈現(xiàn)紅色，請解釋這一現(xiàn)象產(chǎn)生的原因：

 

．由此說明酚酞溶液紅色消失與空氣中的二氧化碳無關(guān)．
（3）該小組同學通過查閱資料得知：當氫氧化鈉溶液溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)大于10%時，就會出現(xiàn)上述意外現(xiàn)象．請設(shè)計實驗證明該方案中取用的氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)過大：

 

．
【方案二】化學反應(yīng)中通常伴隨有能量的變化，可借助反應(yīng)前后的溫度變化來判斷反應(yīng)的發(fā)生．如果NaOH溶液與稀鹽酸混合前后溫度有變化，則證明發(fā)生了化學反應(yīng)．
該組同學將不同溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的鹽酸和NaOH溶液各10mL混合，用溫度計測定室溫下混合前后溫度的變化，并記錄了每次混合前后溫度的升高值△t（如下表）．

編號	鹽酸	NaOH溶液	△t/℃
1	3.65%	2.00%	3.5
2	3.65%	4.00%	x
3	7.30%	8.00%	14

（1）表中x=

 

．
（2）某同學在沒使用溫度計的情況下，通過如圖所示裝置完成了實驗．則該同學根據(jù)

 

現(xiàn)象可以判斷NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生了中和反應(yīng)．

Answer 1

考點：中和反應(yīng)及其應(yīng)用,堿的化學性質(zhì),物質(zhì)發(fā)生化學變化時的能量變化,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：常見的酸 酸的通性

分析：【方案一】
（1）氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水；
氧氣的溶解度隨著溫度的升高而減��；
氧氣不溶于植物油；
（2）顯堿性的溶液能使酚酞試液變紅色；
（3）通過對比試驗，可以判斷相關(guān)方面的問題；
【方案二】
根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以判斷x的值；
根據(jù)反應(yīng)情況可以判斷實驗現(xiàn)象．

解答：解：【方案一】氫氧化鈉溶液與空氣中的二氧化碳反應(yīng)的化學方程式為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
故填：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
（1）實驗中“加熱”和“滴入植物油”目的是把氫氧化鈉溶液中的氧氣排出和隔絕氧氣．
故填：把氫氧化鈉溶液中的氧氣排出和隔絕氧氣．
（2）碳酸鈉溶液顯堿性，能使酚酞試液變紅色．
故填：碳酸鈉溶液顯堿性．
（3）實驗步驟、實驗現(xiàn)象、實驗結(jié)論分別是：取相同質(zhì)量的氫氧化鈉溶液分別置于兩個燒杯中，向其中一個燒杯中加入足量的水，再分別向兩個燒杯中滴加幾滴酚酞試液，沒有加水稀釋的氫氧化鈉溶液變成了紅色，過了一會兒紅色就消失了；加水稀釋的氫氧化鈉溶液變紅色，并且紅色不消失，說明氫氧化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)達到一定程度時，能使酚酞試液變紅色，接著能使酚酞試液褪色．
故填：取相同質(zhì)量的氫氧化鈉溶液分別置于兩個燒杯中，向其中一個燒杯中加入足量的水，再分別向兩個燒杯中滴加幾滴酚酞試液，沒有加水稀釋的氫氧化鈉溶液變成了紅色，過了一會兒紅色就消失了；加水稀釋的氫氧化鈉溶液變紅色，并且紅色不消失，說明氫氧化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)達到一定程度時，能使酚酞試液變紅色，接著能使酚酞試液褪色．
【方案二】
（1）由表中1、3數(shù)據(jù)可知，氫氧化鈉溶液的濃度增大幾倍，溫度就上升幾倍，因此當氫氧化鈉溶液濃度增大2倍時，溫度上升2倍，即x=7．
故填：7；
（2）在沒使用溫度計的情況下，通過如圖所示裝置完成了實驗，實驗過程中，因為氫氧化鈉和稀鹽酸反應(yīng)放出熱量，溫度上升，燒瓶中的空氣受熱膨脹，壓強增大，會導(dǎo)致U形管中左邊液面下降．
故填：U形管中左邊液面下降．

點評：實驗是化學的重要組成部分，正確的實驗操作是得出科學結(jié)論的前提條件之一，因此要學會設(shè)計實驗、進行實驗、分析實驗，為得出正確的結(jié)論奠定基礎(chǔ)．