Question

【题目】某研究性课题小组对氢氧化钠溶液和稀盐酸中和反应的有关问题，进行了如下 探究：

I：(1)甲同学为了证明氢氧化钠溶液与稀盐酸能够发生反应，设计并完成了如图 1 所示实 验，则 X 溶液是_____。

(2)乙同学用传感器探究稀 NaOH 溶液与稀盐酸反应过程中温度和 pH 的变化。测定结 果如图 2 所示。通过分析可知，稀 NaOH 溶液与稀盐酸反应会_____(填“放

出”或“吸收”)热量。30s 时，溶液中的溶质为_____(写化学式)。

II：丙同学为了验证上述实验，也将盐酸滴入某氢氧化钠溶液中，发现有气泡产生，他认为 该氢氧化钠溶液已经变质，变质原因用化学方程式可表示为_____。

为了测定该氢氧化钠溶液中碳酸钠的质量分数，丙同学设计了如图 3 所示的实验装置。已知分液漏斗中装有 10%的稀盐酸，装置内试剂均足量。

（实验步骤）

①按如图 3 连接好装置后，并检查装置气密性；

②关闭 K1 和 K2，向 B 装置中加入 100.0g 该氢氧化钠溶液样品(忽略原装置内空气中二氧 化碳对实验的影响)；

③打开 K2，向锥形瓶内滴加盐酸，直到 B 中不再产生气泡为止；

④打开 K1 关闭 K2，通入一段时间空气，至装置 C 中不再产生沉淀为止；

⑤将装置 C 中的固液混合物过滤、洗涤、烘干后称得固体质量为 5.0g。

（实验分析及数据处理）

①A 装置的作用是_____。

②若缺少步骤④，则测定结果将_____(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。

③利用实验数据，计算该氢氧化钠溶液中碳酸钠的质量分数为 5.3%。

（实验反思）

①有同学提出，图 3 装置不变，可以分别称量装置 C 反应前后的质量，其差量为装置 B 中 反应生成的二氧化碳质量，经进一步计算可求得碳酸钠的质量分数，你是否同意该同学的意见?_____(填“同意”或“不同意”)请说明理由_____。

②下列各项措施中，能提高测定准确度的是_______________(填字母)

A．缓缓滴加稀盐酸

B．在装置 A、B 之间增加盛有浓硫酸的洗气瓶

C．在装置 B、C 之间增加盛有饱和 NaHCO3 的洗气瓶

Answer 1

【答案】 酚酞溶液 放出 NaOH和HCl 2NaOH+CO2 ==Na2CO3+H2O 除去空气中的二氧化碳 偏小 ①不同意 Ba(OH)2溶液吸收盐酸中挥发出的HCl气体或气流带走Ba(OH)2

溶液中的水蒸气，都会导致 Ba(OH)2 增重测定不准确 A

【解析】本题考查了中和反应和测定物质的组成。根据实验目的和实验原理进行分析。

I 、(1) 氢氧化钠溶液遇酚酞溶液呈红色，氢氧化钠与盐酸反应后，氢氧化钠消失，碱性消失。在氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液，溶液呈红色，滴加盐酸后红色褪去，证明了氢氧化钠溶液与稀盐酸能够发生反应。所以X是酚酞溶液；

(2)根据图2可知，反应过程中溶液的温度升高，稀NaOH溶液与稀盐酸反应会放出热量。30s 时，溶液的pH<7，反应还没有完全，溶液中存在未反应的盐酸和生成氯化钠，化学式分别为：NaOH和HCl；

II、氢氧化钠变质原因是氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，化学方程式是：2NaOH+CO2 ==Na2CO3+H2O；

实验分析及数据处理：

①A 装置中盛放的是氢氧化钠溶液，除去空气中的二氧化碳；

②如果缺少步骤④，空气在反应结束以后立即停止，会使得生成的气体无法全部进入吸收装置中，测得的 CO2的质量偏小，造成碳酸钠的质量偏小。

实验反思：①不同意；Ba(OH)2 溶液吸收盐酸中挥发出的HCl气体或气流带走Ba(OH)2溶液中的水蒸气，都会导致 Ba(OH)2 增重测定不准确；

②本题的原理在于测量二氧化碳的质量从而计算碳酸钠的质量，因此提高准确度就是要使得二氧化碳的质量更加精准：A、缓缓滴加稀盐酸，可以避免反应太快，导致生成二氧化碳气流流速过快，引起二氧化碳不充分吸收，可以提高准确度，正确；B、在装置 A、B 间增加浓硫酸，可以除去水蒸气，但对于本题测定二氧化碳的含量无影响，不可以提高准确度，错误；C、挥发出来的HCl进入盛有 NaHCO3溶液的洗气瓶，NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，使得生成的二氧化碳偏多，造成误差，不可以提高准确度，错误。故选A。