Question

11．酸、堿、鹽在工農業生產和日常生活中的應用廣泛，促進了人類文明的進步和社會的可持續發展．
   （1）下列物質放在敞口容器中一段時間后，會變質且溶液質量明顯增加的是C（填字母）．
      A．食鹽水        B．濃硫酸      C．燒堿溶液       D．石灰水
   （2）在鐵制品表面鍍鉻（Cr）可以防止鐵生銹，工業上獲取鍍鉻原料三氧化鉻的化學反應方程式為：Na₂Cr₂O₇+X    2CrO₃+Na₂SO₄+H₂O，其中X的化學式為H₂SO₄．
   （3）興趣小組在進行酸堿中和反應的實驗時，向燒杯中的氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸后，發現忘記滴加指示劑．甲同學從燒杯中取少量反應后的溶液于一支試管中，并向其中滴加幾滴無色酚酞溶液，振蕩，觀察到酚酞溶液不變色．請寫出該氫氧化鈉溶液與稀鹽酸反應的化學方程式NaOH+HCl═NaCl+H₂O．
【猜想與假設】
      甲同學：反應后稀鹽酸過量，溶液呈酸性；
      乙同學：反應后氫氧化鈉過量，溶液呈堿性；
      丙同學：恰好完全反應，溶液顯中性．
甲、丙兩位同學經過討論后覺得乙同學的猜想不正確，兩位同學的理由是什么？
【設計實驗】請你幫甲同學設計實驗來驗證他的猜想是成立的．

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
取反應后的溶液適量于試管中，滴加碳酸鈉溶液	產生氣泡	甲同學猜想成立

（4）將100g稀鹽酸逐滴滴入100g 8%的氫氧化鈉溶液中，測得溶液的pH為7，那么所得溶液中溶質的質量分數是多少？

Answer 1

分析 （1）濃硫酸能夠吸收空氣中的水蒸氣；
氫氧化鈉能和空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，氫氧化鈣能和空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈣和水，氫氧化鈣的溶解度很小；
（2）化學反應前后，元素種類不變，原子種類和總個數不變；
（3）氫氧化鈉能和稀鹽酸反應生成氯化鈉和水，氯化鈉溶液顯中性，稀鹽酸顯酸性，氫氧化鈉溶液顯堿性，顯酸性的溶液不能使酚酞試液變色，顯堿性的溶液能使酚酞試液變紅色；
稀鹽酸能和碳酸鈉反應生成氯化鈉、水和二氧化碳；
（4）根據反應的化學方程式和提供的數據可以進行相關方面的計算．

解答 解：（1）下列物質放在敞口容器中一段時間后，食鹽水不能變質，并且質量也不變，濃硫酸不能變質，但是質量增大，燒堿溶液和二氧化碳反應而變質，并且質量增大，石灰水能和二氧化碳反應而變質，并且質量增大，但是由于氫氧化鈣很少，質量增大不明顯，因此會變質且溶液質量明顯增加的是燒堿溶液．
故選：C．
（2）由Na₂Cr₂O₇+X=2CrO₃+Na₂SO₄+H₂O可知，反應前后鈉原子都是2個，鉻原子都是2個，反應后氫原子是2個，反應前應該是2個，包含在X中，反應后硫原子是1個，反應前應該是1個，包含在X中，反應后氧原子是11個，反應前應該是11個，其中4個包含在X中，因此X的化學式為H₂SO₄．
故填：H₂SO₄．
（3）氫氧化鈉溶液與稀鹽酸反應的化學方程式為：NaOH+HCl═NaCl+H₂O．
故填：NaOH+HCl═NaCl+H₂O．
【猜想與假設】
甲同學：反應后稀鹽酸過量，溶液呈酸性；
乙同學：反應后氫氧化鈉過量，溶液呈堿性；
丙同學：恰好完全反應，溶液顯中性．
故填：恰好完全反應，溶液顯中性．
甲、丙兩位同學經過討論后覺得乙同學的猜想不正確，這是因為如果反應后氫氧化鈉過量，溶液呈堿性，酚酞試液應該變紅色．
故答案為：如果反應后氫氧化鈉過量，溶液呈堿性，酚酞試液應該變紅色．
【設計實驗】
實驗過程如下表所示：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
取反應后的溶液適量于試管中，滴加碳酸鈉溶液	產生氣泡	甲同學猜想成立

（4）設反應生成氯化鈉質量為x，
NaOH+HCl═NaCl+H₂O，
40               58.5
100g×8%       x
$\frac{40}{100g×8%}$=$\frac{58.5}{x}$，
x=11.7g，
所得溶液中溶質的質量分數是：$\frac{11.7g}{100g+100g}$×100%=5.85%，
答：所得溶液中溶質的質量分數是5.85%．

點評 本題主要考查學生運用假設法和化學方程式進行計算和推斷的能力，計算時要注意規范性和準確性．