Question

18．學(xué)習(xí)酸堿中和反應(yīng)時(shí)，很多同學(xué)對(duì)其產(chǎn)生探究興趣．
（1）甲同學(xué)將固體氫氧化鈉放入裝有稀硫酸的試管中并振蕩，試管壁發(fā)燙，于是他得出酸堿中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)的結(jié)論．乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)推理不合理，理由是固體氫氧化鈉溶于水會(huì)放出大量的熱．
（2）配制40g10%的氫氧化鈉溶液．
步驟為：計(jì)算、稱取、量取、溶解、轉(zhuǎn)移．量取水時(shí)如俯視讀數(shù)，則配得的溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)將大于（選填“大于”“小于”“等于”）10%，最后將氫氧化鈉溶液轉(zhuǎn)移到試劑瓶中，貼上標(biāo)簽備用，在標(biāo)簽上可以不必注明的是A（填字母）
A.40g        B.10%         C．NaOH溶液
（3）乙同學(xué)為了驗(yàn)證甲同學(xué)的結(jié)論，將實(shí)驗(yàn)加以改進(jìn)：將稀硫酸慢慢滴入裝有40g10%氫氧化鈉溶液的燒杯中，用溫度計(jì)測(cè)出反應(yīng)后溶液溫度隨加入稀硫酸質(zhì)量的變化如圖所示：
①B到C的過程中，燒杯內(nèi)溶液中含有的陽(yáng)離子有Na⁺、H⁺（填離子符號(hào)）；
②恰好完全反應(yīng)時(shí)所得溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 （1）甲同學(xué)的操作包括了氫氧化鈉固體的溶解過程和與硫酸反應(yīng)的過程，不能就說是中和反應(yīng)放熱；
（2）根據(jù)配制一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液的一般步驟和注意事項(xiàng)進(jìn)行分析；
（3））①根據(jù)圖象可以看出隨著硫酸的加入溫度在逐漸的上升，B點(diǎn)在溫度上是個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，在反應(yīng)也是個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)；C點(diǎn)是硫酸過量分析其中的溶質(zhì)；
②根據(jù)氫氧化鈉的質(zhì)量計(jì)算硫酸的質(zhì)量從而計(jì)算質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）在甲同學(xué)的操作過程中既有氫氧化鈉固體的溶解過程，也有和硫酸中和的過程，不能認(rèn)為就是中和反應(yīng)放熱；
（2）配制40g10%的氫氧化鈉溶液步驟為：計(jì)算、稱取、量取、溶解、轉(zhuǎn)移．量取水時(shí)如俯視讀數(shù)，量取水的體積偏小，則配得的溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)將大于10%，最后將氫氧化鈉溶液轉(zhuǎn)移到試劑瓶中，貼上標(biāo)簽備用，在標(biāo)簽上可以不必注明的是溶液質(zhì)量，故選：A；
（3）①根據(jù)圖象可以看出隨著硫酸的加入，溫度在逐漸的升高，可知硫酸中和氫氧化鈉的反應(yīng)是放熱，隨著反應(yīng)的進(jìn)行放出的熱量不斷變多溫度也不斷升高，因此恰好反應(yīng)時(shí)溫度最高即為B點(diǎn)；從B到C的溶液中，是硫酸中和完氫氧化鈉后繼續(xù)加入硫酸，因此溶液中的溶質(zhì)為硫酸鈉與硫酸，其中的陽(yáng)離子是鈉離子和氫離子；
②解：設(shè)恰好完全反應(yīng)生成的硫酸鈉質(zhì)量為x
2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O
 80     98   142
40g×10%      x
$\frac{80}{40g×10%}$=$\frac{142}{x}$
   x=7.1g
根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，反應(yīng)后的溶液質(zhì)量為：60g+40g=100g，
所以恰好完全反應(yīng)時(shí)所得溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{7.1g}{100g}$×100%=7.1%．
故答案為：（1）固體氫氧化鈉溶于水放熱；
（2）溶解，大于，A；
（3）Na⁺、H⁺，7.1%．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了結(jié)合圖象對(duì)中和反應(yīng)的過程及中和反應(yīng)放熱的理解，解題的關(guān)鍵是能夠分清坐標(biāo)各段表示的意義，并注意干擾因素的存在，難度不大．