Question

在一定体积的10%的氢氧化钠溶液中滴加10%的盐酸，反应中溶液的温度与加入盐酸的体积变化如下：

加入盐酸体积V/mL	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20
溶液温度上升（t）/℃	15.2	19.6	22.0	26.0	28.2	26.7	25.7	24.7	23.7	22.9

（1）查得室温下10%氢氧化钠溶液的密度为1.02g/cm³，配制100mL这种氢氧化钠溶液，需氢氧化钠

 

g，其配制过程是

 

．
如用

 

mL（填“10mL”、“50mL”或“100mL”）量筒量取水时，面对刻度线，仰视读数，则所配制的溶液

 

10%（填“=”、“＞”或“＜”）
（2）试绘出溶液的温度与加入盐酸的体积之间的变化关系曲线．

（3）根据曲线讨论溶液温度变化的原因．
①加入盐酸的量在2mL～10mL之间时：

 

．
②加入盐酸的量在10mL～20mL之间时：

 

．
（4）若某同学提出“将氢氧化钠固体直接与10%盐酸反应，以探究中和反应是否放热”，此提议是否合理？为什么？
答：

 

．
（5）在进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钠溶液滴加稀盐酸一会儿后，发现忘记了滴加指示剂，因而无法确定盐酸与氢氧化钠是否恰好完全反应．为了证明这两种物质是否恰好完全反应，从烧杯中取了少量反应后的溶液于一支试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡，观察到酚酞试液不变色．于是得出“两种物质已恰好完全中和”的结论．
①你认为此结论是否正确？

 

，理由是

 

；
②写出该中和反应的化学方程式

 

；
③请你另设计一个实验，探究上述烧杯中的溶液是否恰好完全中和，填写下表：

实验方法	可能观察到的现象	结论

Answer 1

分析：（1）①利用溶质质量=溶液质量×溶质质量分数计算配制溶液时所需氢氧化钠的质量，利用溶剂质量=溶液质量-溶质质量计算配制所需水的质量，再使用m=ρV换算出水的体积，选择量筒；一定溶质质量分数的溶液的配制步骤为：称量、溶解、装瓶；
（2）由上面的“溶液的温度与加入盐酸的体积变化”可知：可以先画出各个点，再连接各点成线；
（3）在一定体积的10%的氢氧化钠溶液中滴加10%的盐酸：①加入盐酸的量在2-10mL之间时：考虑中和反应放出热量；②加入盐酸的量在l0-20mL之间时：考虑反应完成，过量盐酸起冷却降温作用；
（4）“将氢氧化钠固体直接与10%盐酸反应，以探究中和反应是否放热”，不合理，考虑固体氢氧化钠溶于水也要放热；
（5）氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，酚酞试液在酸性和中性溶液中均为无色，故无法判断是否恰好完全反应，若完全反应则溶液呈中性，若不是恰好完全反应，则呈酸性，因此可以从检验反应后的溶液中是否含酸着手设计实验．

解答：解：（1）氢氧化钠的质量=100mL×1.02g/cm³×10%=10.2g；水的质量=100mL×1.02g/cm³-10.2g=90.18g，
水的体积=90.18g÷1g/cm³=90.18mL，选择100mL的量筒；其配置步骤为：称量、溶解、装瓶；
用量筒量取水时，若仰视读数，量取的水的体积偏大，根据溶质的质量分数=

氢氧化钠的质量

水的质量+氢氧化钠的质量

×100%，可知所配制的溶液溶质的质量分数小于10%．
（2）根据表格中“溶液的温度与加入盐酸的体积变化”的数据，可以先画出各个点，再连接各点成线；绘出溶液的温度与加入盐酸的体积之间的变化关系曲线，见下图；
（3）在一定体积的10%的氢氧化钠溶液中滴加10%的盐酸：①加入盐酸的量在2-10mL之间时：随盐酸量增加，中和反应放出热量增大，溶液温度上升；②加入盐酸的量在l0-20mL之间时：过量盐酸起冷却降温作用，反应停止热量散失；
（4）氢氧化钠固体又称“火碱”、“苛性钠”溶于水时放出大量的热，这样就没法确定放出的热量是中和反应放出的，还是氢氧化钠固体溶解放出的；
（5）①当加入的盐酸过量后，盐酸也不会使酚酞变色，所以结论不正确；
②）探究上述烧杯中的溶液是否恰好完全中和，可以从检验反应后的溶液中是否含酸着手设计实验，选择的试剂可以是碳酸钠，

实验验方法	可能观察到的现象	结论
从烧杯中取少量反应后的溶液于一支试管中，并向试管中滴加碳酸钠溶液	1、有气泡产生 2、无气泡产生	1、不是恰好完全反应 2、恰好完全反应

故答案为：（1）10.2g；称量、溶解、装瓶；100，＜；
（2）
（3）①随盐酸量增加，中和反应放出热量增大，溶液温度上升；②过量盐酸起冷却降温作用，反应停止热量散失；
（4）不合理，因为固体氢氧化钠溶于水也要放热；
（5）①不正确，盐酸过量后滴加酚酞，酚酞也不变色；②HCl+NaOH=NaCl+H₂O；
③

实验验方法	可能观察到的现象	结论
从烧杯中取少量反应后的溶液于一支试管中，并向试管中滴加碳酸钠溶液	1、有气泡产生 2、无气泡产生	1、不是恰好完全反应 2、恰好完全反应

点评：掌握一定溶质质量分数溶液的配置、中和反应的概念“酸碱发生的反应”及其应用；了解物质发生化学变化时的能量变化：中和放热；解答此类题的关键是正确从材料中抽取信息，准确做出判断，结合已有的知识储备并做出合理的解释．