Question

8．中和反應會放熱，現用滴管吸取末知濃度的鹽酸溶液，逐滴加入盛有40g溶質質量分數為20%氫氧化鈉溶液的燒杯中，同時用pH計記錄溶液pH的變化，繪制成如下函數圖象．
（1）用玻璃棒蘸取X點溶液，在酒精燈火焰上加熱至蒸干，玻璃棒上留下的固體中一定含有NaCl和Na₂CO₃．（填化學式）
（2）驗證“中和反應會放熱”不能使用氫氧化鈉固體和稀鹽酸反應，是因為NaOH固體溶于水也會放熱，無法證明是中和放熱．
（3）試根函數圖象據，求鹽酸溶液中溶質的質量分數．（寫出計算過程）

Answer 1

分析 根據pH變化確定反應的情況，當加入的鹽酸為50g時pH=7恰好完全反應．X點時pH＞7，呈堿性，此時溶質為生成的氯化鈉和剩余的氫氧化鈉，但是由于是在酒精燈上加熱，氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉，所以此時的固體是氯化鈉和碳酸鈉，而不是氯化鈉和氫氧化鈉．

解答 解：
（1）X點時pH＞7，呈堿性，此時溶質為生成的氯化鈉和剩余的氫氧化鈉，但是由于是在酒精燈上加熱，氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉，所以此時的固體是氯化鈉和碳酸鈉，而不是氯化鈉和氫氧化鈉．要求書寫化學式．
（2）NaOH固體溶于水也會放熱，中和反應也是放熱的，所以不能確定溫度變化來自中和反應，所以無法證明是中和放熱
（3）NaOH質量=40g×20%=8g．
設HCl的質量為x
NaOH+HCl═NaCl+H₂O                    
40    36.5
8g    x
$\frac{40}{36.5}$=$\frac{8g}{x}$
x=7.3g
鹽酸中溶質的質量分數為：$\frac{7.3g}{50g}$×100%=14.6%
答：（1）用玻璃棒蘸取X點溶液，在酒精燈火焰上加熱至蒸干，玻璃棒上留下的固體中一定含有 NaCl和Na₂CO₃．
（2）驗證“中和反應會放熱”不能使用氫氧化鈉固體和稀鹽酸反應，是因為 NaOH固體溶于水也會放熱，無法證明是中和放熱．
（3）鹽酸溶液中溶質的質量分數為14.6%．

點評 根據化學方程式計算時，第一要正確書寫化學方程式，第二要使用正確的數據，第三計算過程要完整．