Question

在一堂化學實驗課上，老師為每組同學分別提供了一瓶氫氧化鈉溶液，讓他們用1%的稀鹽酸來測定其溶質的質量分數．以下是幾組同學的設想及做法：

（1）甲組同學的實驗如圖1所示：在燒杯中加入5g氫氧化鈉溶液，滴入幾滴酚酞溶液，用滴管慢慢滴入1%的稀鹽酸，并不斷攪拌，至溶液顏色恰好變為無色為止．

請回答：

①酚酞溶液的作用是　　；

②邊滴加稀鹽酸，邊要用玻璃棒不斷攪拌的目的是　　．

③當溶液顏色恰好變為無色時，共用去了稀鹽酸7.3g，則甲組這瓶氫氧化鈉溶液中溶質的質量分數為　　（寫出計算過程，結果用百分數表示）．

（2）乙組同學的設想是：在燒杯中加入一定量的氫氧化鈉溶液，用滴管慢慢滴入1%的稀鹽酸，并不斷攪拌，通過用pH試紙多次測定溶液pH的辦法，達到實驗目的．

①下列使用pH試紙的方法正確的是　　（填字母）．

A．將pH試紙剪成幾段節約使用

B．將pH試紙直接插入待測液中

C．將pH試紙放在干凈的白瓷板上，用玻璃棒蘸取待測液滴在pH試紙上

D．將pH試紙潤濕后放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取待測液滴在pH試紙上

②由于用pH試紙需多次測定，較繁瑣，且所測數值不夠精確．在老師指導下，乙組同學取了5g氫氧化鈉溶液進行了數字化實驗，由計算機描繪出了整個實驗過程中溶液pH的變化圖象（簡單表示為如圖2）．

請回答：圖2中a點表示的含義是　恰　；b點溶液中含有的陽離子有　　（填離子符號）；乙組同學要計算出本組這瓶氫氧化鈉溶液中溶質的質量分數，除了要用到已有數據外，你認為還需要的數據是　　．

（3）丙組同學在滴加稀鹽酸一段時間后，發現溶液中有少量氣泡產生．這一“異常現象”激起了他們的探究欲望，通過實驗證明：該組用的這瓶氫氧化鈉溶液已經部分變質．

請用化學方程式表示其變質的原因　　；若要除去溶液中變質生成的雜質，請簡要寫出你的實驗方案：　　．

Answer 1

解：（1）①酚酞遇堿性溶液變紅，酚酞溶液的作用是：判斷反應是否恰好完成；

②在中和反應過程中，邊滴加稀鹽酸，邊要用玻璃棒不斷攪拌的目的是：使反應物充分接觸，完全反應．

③鹽酸中溶質的質量為：7.3g×1%=0.073g

設氫氧化鈉的質量為x

NaOH+HCl=NaCl+H₂O

40    36.5

x    0.073g

   解得：x=0.08g

甲組這瓶氫氧化鈉溶液中溶質的質量分數為：=1.6%

（2）①A．將pH試紙剪成幾段節約使用，方法正確；

B．將pH試紙直接插入待測液中，會污染試劑，方法錯誤．

C．將pH試紙放在干凈的白瓷板上，用玻璃棒蘸取待測液滴在pH試紙上，方法正確；

D．將pH試紙潤濕后，測得堿液的pH偏小，方法錯誤．

②由溶液pH的變化圖象可知，在a點時，溶液的pH等于7，說明了氫氧化鈉和鹽酸恰好中和；在b點時，溶液呈酸性，氫氧化鈉全部與鹽酸反應生成了氯化鈉，溶液中還有剩余的鹽酸．所以溶液中的陽離子是：Na⁺、H⁺；要求氫氧化鈉溶液的質量質量分數，須知鹽酸的質量，由題中的條件可知，還需要的數據是稀鹽酸的密度．

（3）氫氧化鈉變質的原因是氫氧化鈉與空氣中的二氧化碳反應，反應的方程式是：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．由于碳酸鈉能與氫氧化鈣反應生成了氫氧化鈉和碳酸鈣．所以，要除去溶液中變質生成的雜質，實驗方案是：加適量澄清石灰水，過濾．

故答為：（1）①判斷反應是否恰好完成；②使反應物充分接觸，完全反應（或使反應物充分接觸，加快反應等；（2）①AC，②恰好中和，Na⁺、H⁺；稀鹽酸的密度；（3）CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；加適量澄清石灰水（或氫氧化鋇溶液），過濾．