Question

7．学完中和反应的知识后，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，对酸碱反应过程，溶液温度变化及如何判断酸碱溶液恰好完全反应进行了进一步的探究，请你参与．
【探究活动一】酸碱反应过程中溶液的温度变化室温下，取10份相同体积100%NaOH溶液于10支试管中，分别滴加一定体积10%盐酸，并测定溶液温度的最高值．记录数据如下：

加入盐酸体积/mL	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20
测得溶液温度/℃	25.2	28.6	32.0	36.0	38.2	36.7	35.7	34.7	33.7	32.9

（1）写出氢氧化钠与盐酸反应的化学方程式NaOH+HCl═NaCl+H₂O．
（2）由溶液温度的变化可知，氢氧化钠与盐酸反应放出（选填“放出”或“吸收”）热量．
（3）从实验记录的数据看，氢氧化钠完全反应时，加入盐酸的体积是在8-12mL（填体积范围）之间的某一数值；当加盐酸的体积在12-20mL之间，溶液温度下降，其原因之一是自然冷却．
【探究活动二】如何判断盐酸与氢氧化钠溶液恰好完全反应
（4）甲同学提出：可用酸碱指示剂进行判断．
根据化学实验中“反应现象必须明显”的设计原则：你认为要判断酸碱溶液恰好完全反应，应该选用酚酞（选填“石蕊”或“酚酞”）试液作指示剂．
具体的操作是：往滴有酚酞试液的氢氧化钠溶液逐滴加入盐酸溶液，溶液由红色逐渐变成无色．
（5）乙同学提出：可通过测定实验过程中溶液酸碱度的变化进行判断．
如图是某同学通过多次测定溶液的pH，画出的曲线，请你回答：
①该实验是将氢氧化钠溶液滴加到另一溶液中，图中a点表示当加入溶液的体积为V₂时，pH=7，说明盐酸与氢氧化钠恰好完全反应，溶液呈中性．
②当加入溶液的体积为V₁mL时，溶液中所含的溶质有NaCl和HCl（填化学式）；
③滴加的NaOH溶液体积为V₃mL时，溶液的pH大于7（选填“小于”、“等于”或“大于”）．

Answer 1

分析 【探究活动一】根据质量守恒定律可以书写化学方程式，根据实验现象可以判断溶液的酸碱性方面的情况．氢氧化钠能与盐酸反应生成氯化钠和水；考虑中和反应为放热反应，中和反应时的能量变化可以通过测定溶液温度的变化来进行判断；
【探究活动二】氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，反应在溶液中进行生成水观察不到现象．判断溶液是否恰好完全反应可以使用指示剂，溶液的PH可以使用PH试纸来测定．

解答 解：【探究活动一】
【解释与结论】（1）氢氧化钠和盐酸反应的化学方程式为：NaOH+HCl=NaCl+H₂O
（2）由溶液温度的变化可知，氢氧化钠与盐酸反应是放热的．故填：放出．
（3）从实验记录的数据看，加入氢氧化钠的体积为8-10mL之间时，温度还在升高，加入氢氧化钠的体积为10-12mL之间时，溶液的温度有了呈下降的趋势，故氢氧化钠完全反应时，加入盐酸的体积是在8-12mL之间．当加盐酸的体积在12-20mL之间，溶液温度下降，可能原因是反应完全后，加入盐酸起到冷却的作用，故其原因之一是自然冷却．
【探究活动二】
（4）甲同学提出：可用酸碱指示剂进行判断．
根据化学实验中“反应现象必须明显”的设计原则：判断酸碱溶液恰好完全反应：氢氧化钠溶液呈碱性，故酚酞为红色，恰好完全反应时溶液呈中性，故酚酞为无色，石蕊试液在碱性溶液中为蓝色，石蕊在中性溶液中为紫色，当恰好完全反应时的颜色变化不明显，故选用酚酞．
具体的操作是：往滴有酚酞试液的氢氧化钠溶液逐滴加入盐酸溶液，溶液由红色逐渐变成无色．
（5）乙同学提出：可通过测定实验过程中溶液酸碱度的变化进行判断．
如图中的曲线，测定溶液的PH可以使用PH试纸，图中a点当滴加的NaOH溶液体积为V₂mL时，PH为7，表明溶液为中性；滴加的NaOH溶液体积为V₃mL时，氢氧化钠过量，溶液呈碱性，其PH＞7，故：
①该实验是将氢氧化钠溶液滴加到另一溶液中，图中a点表示当加入溶液的体积为V₂时，pH=7，说明盐酸与氢氧化钠恰好完全反应，溶液呈中性．
②当加入溶液的体积为V₁mL时，溶液中所含的溶质有NaCl和HCl；
③滴加的NaOH溶液体积为V₃mL时，溶液的pH大于7．
故答案为：
（1）NaOH+HCl═NaCl+H₂O；（2）放出；
（3）8-12； 自然冷却（或加入常温下的盐酸起到冷却作用）；
（4）酚酞； 往滴有酚酞试液的氢氧化钠溶液逐滴加入盐酸溶液，溶液由红色逐渐变成无色；
（5）①氢氧化钠溶液，当加入溶液的体积为V₂时，pH=7，说明盐酸与氢氧化钠恰好完全反应，溶液呈中性；②NaCl和HCl；  ③大于

点评 本题主要考查了化学方程式的书写及其根据实验现象判断溶液的酸碱性方面的内容，还考查了如何判断氢氧化钠和盐酸是否恰好完全反应的判断，完成此题，可以依据已有的知识进行．