Question

8．某校化學(xué)興趣小組計劃用1%的稀鹽酸來測定一瓶氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．以下是他們的設(shè)想及做法：

（1）甲組同學(xué)的設(shè)想是：在燒杯中加入一定量的氫氧化鈉溶液，用滴管慢慢滴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?zāi)康模?br />①下列使用pH試紙的方法正確的是AC（填字母）．
A．將pH試紙剪成幾段節(jié)約使用
B．將pH試紙直接插入待測液中
C．將pH試紙放在干凈的玻璃片上，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(shù)值不夠精確．在老師指導(dǎo)下，甲組同學(xué)取了5g氫氧化鈉溶液進行了數(shù)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1）．
請回答：圖l中a點表示的含義是氫氧化鈉和鹽酸恰好中和；b點溶液中含有的陽離子是Na⁺、H⁺（（填離子符號）．
（2）乙組同學(xué)的實驗如圖2所示：在燒杯中加入5g氫氧化鈉溶液，滴人幾滴酚酞溶液，用滴管慢慢滴人1%的稀鹽酸，并不斷攪拌，至溶液顏色恰好變?yōu)闊o色為止．
請回答：
①滴加酚酞溶液的作用是用于指示反應(yīng)是否恰好完成；
②當溶液顏色恰好變?yōu)闊o色時，共用去了稀鹽酸7.3g，求乙組同學(xué)所測的這瓶氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)（寫出計算過程，結(jié)果用百分數(shù)表示）．
（3）丙組同學(xué)在滴加稀鹽酸一段時間后，發(fā)現(xiàn)溶液中有少量氣泡產(chǎn)生．這一“異常現(xiàn)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(jīng)部分變質(zhì)．請用化學(xué)方程式表示其變質(zhì)的原因CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)pH試紙的使用方法分析判斷；
②根據(jù)溶液pH的變化圖象的意義，分析a的含義、b點溶液中的陽離子；
（2）①根據(jù)酚酞溶液遇堿性溶液變紅，可以用來檢驗酸堿是否發(fā)生中和反應(yīng)；
②氫氧化鈉與鹽酸的反應(yīng)，由鹽酸溶質(zhì)的質(zhì)量求出氫氧化鈉的質(zhì)量，再求出氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．
（3）根據(jù)氫氧化鈉與二氧化碳的反應(yīng)寫出氫氧化鈉變質(zhì)的方程式．

解答 解：（1）①A．將pH試紙剪成幾段節(jié)約使用，方法正確；
B．將pH試紙直接插入待測液中，污染了待測液，方法錯誤；
C．將pH試紙放在干凈的玻璃片上，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，相當于將原待測液稀釋了，所測的pH值不準確，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(yīng)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⁺；
（2）①酚酞溶液遇堿性溶液變紅，酚酞溶液的作用是：用于指示反應(yīng)是否恰好完成；
②鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為：7.3g×l%=0.073g
設(shè)氫氧化鈉的質(zhì)量為x
NaOH+HCl=NaCl+H₂O  
40    36.5
x    0.073g
$\frac{40}{36.5}=\frac{x}{0.07.3g}$   解得：x=0.08g
這瓶氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{0.08g}{5g}$×l00%=1.6%
（3）氫氧化鈉變質(zhì)的原因是氫氧化鈉與空氣中的二氧化碳反應(yīng)，反應(yīng)的方程式是：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．
故答為：（1）①AC，②氫氧化鈉和鹽酸恰好中和． Na⁺、H⁺；（2）①用于指示反應(yīng)是否恰好完成；②氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)位1.6%；（3）CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．

點評 本題是考查中和反應(yīng)過程中溶液pH的變化情況的，我們要知道向酸中加堿和向堿中加酸時，溶液pH的變化趨向．明確不同指示劑的變色范圍．