Question

【題目】某研究性課題小組對氫氧化鈉溶液和稀鹽酸中和反應的有關問題，進行了如下探究：

I：（1）甲同學為了證明氫氧化鈉溶液與稀鹽酸能夠發生反應，設計并完成了圖 1所示實驗，則 X溶液是_____________。

（2）乙同學用傳感器探究稀 NaOH 溶液與稀鹽酸反應過程中溫度和 pH的變化。測定結果如圖2所示。通過分析可知，稀 NaOH 溶液與稀鹽酸反應會__________（放出”或“吸收”）熱量。30s 時，溶液中的溶質為 _____________（寫化學式）

II：丙同學為了驗證上述實驗，也將鹽酸滴入某氫氧化鈉溶液中，發現有氣泡產生，他認為該氫氧化鈉溶液已經變質，變質原因用化學方程式可表示為 ____________________。

III:為了測定該氫氧化鈉溶液中碳酸鈉的質量分數，丙同學設計了如圖3所示的實驗裝置。已知分液漏斗中裝有 10%的稀鹽酸，裝置內試劑均足量。

（實驗步驟）

①按如圖 3 連接好裝置后，并檢查裝置氣密性；

②關閉 K1 和 K2，向 B 裝置中加入 100.0g該氫氧化鈉溶液樣品（忽略原裝置內空氣中CO2對實驗的影響）；

③打開 K2，向錐形瓶內滴加鹽酸，直到 B 中不再產生氣泡為止；

④打開 K1 關閉 K2，通入一段時間空氣，至裝置 C 中不再產生沉淀為止；

⑤將裝置 C 中的固液混合物過濾、洗滌、烘干后稱得固體質量為 5.0g。

（實驗分析及數據處理）

①A 裝置的作用是 ____________________。

②若缺少步驟④，則測定結果將 __________（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。

③利用實驗數據，計算該氫氧化鈉溶液中碳酸鈉的質量分數為 5.3%。

（實驗反思）

下列各項措施中，能提高測定準確度的是 __________（填字母）

A．緩緩滴加稀鹽酸

B．在裝置 A、B 之間增加盛有濃硫酸的洗氣瓶

C．在裝置 B、C 之間增加盛有飽和 NaHCO3 的洗氣瓶

Answer 1

【答案】酚酞溶液放出HCl、NaCl2NaOH+CO2 =====Na2CO3+H2O除去空氣中的二氧化碳，減小實驗誤差偏小

【解析】

（1）加入試劑X后，氫氧化鈉溶液顯示紅色，故加入的是酚酞。

（2）根據溫度和時間圖像判斷該反應的吸放熱情況；根據pH與時間圖像判斷反應后溶液的溶質。

（3）氫氧化鈉與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉而發生變質。

（4）①利用空氣排凈裝置內的二氧化碳和水蒸氣等氣體，以減小實驗誤差，空氣中的二氧化碳用氫氧化鈉溶液預先除去。

②反應結束后，利用空氣把反應產生的二氧化碳氣體全部被氫氧化鋇溶液吸收，減少誤差。

③能夠減小實驗誤差的操作，都可以提高碳酸鈉的純度的測定。

I：（1）根據實驗現象可知，向氫氧化鈉溶液中滴加酚酞溶液，溶液變紅，加入鹽酸后，酸堿中和，堿性減弱，溶液紅色褪去，因此所加的試劑為酚酞；正確答案：酚酞溶液。

（2）根據溫度和時間的圖像變化關系可知，酸堿中和反應為放熱反應；根據溶液pH 與時間圖像可知，30s 時，溶液的pH小于5，顯酸性，溶質為HCl和NaCl；正確答案：HCl和NaCl。

II：（2）部分氫氧化鈉與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉，加入鹽酸后，碳酸鈉與鹽酸反應產生氣泡；因此氫氧化鈉溶液變質的反應為：2NaOH+CO2 =====Na2CO3+H2O；正確答案：2NaOH+CO2 =====Na2CO3+H2O。

III：（3）①A 裝置裝有氫氧化鈉溶液，能夠吸收空氣中的二氧化碳氣體，以免對二氧化碳氣體的測定帶來影響；正確答案：除去空氣中的二氧化碳，減小實驗誤差。

②若缺少步驟④，反應產生的二氧化碳氣體不能被氫氧化鋇溶液完全吸收，造成測定碳酸鈉的含量降低，碳酸鈉的百分含量偏小；正確答案：偏小。

③A. 緩緩滴加稀鹽酸時,能使反應生成的二氧化碳全部被氫氧化鋇溶液吸收,從而提高測定的準確度，A正確。

B.在裝置A、B之間是否增加盛有濃硫酸的洗氣瓶,都不影響二氧化碳的質量,該選項不能提高碳酸鈉的質量分數測定準確度，B錯誤。

C．在裝置B、C之間增加盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶時,二氧化碳中混有的氯化氫氣體能和碳酸氫鈉反應生成二氧化碳,氫氧化鋇吸收二氧化碳的量增多，從而導致計算出的碳酸鈉質量分數偏大,該選項不能提高碳酸鈉的質量分數測定準確度，C錯誤。正確選項A。