Question

3．酸、堿、鹽都是重要的化合物．請回答下列有關問題：

（1）酸和堿能發(fā)生中和反應，其水溶液都能使酸堿指示劑變色．請再寫一條酸堿在組成或性質方面的共同點：組成上都含有氫元素；性質上都可以和某些鹽或氧化物反應．
（2）固體MgH₂是氫能源汽車的供能劑，MgH₂可以和水反應生成一種堿，同時釋放出氫氣，該反應的化學方程式是MgH₂+2H₂O=Mg（OH）₂+2H₂↑．
（3）如圖1是利用數(shù)字化傳感器得到的鹽酸和氫氧化鈉反應溶液pH變化圖象．圖中b點所示溶液中，含有的溶質是NaCl NaOH．
（4）為了探究酸堿中和反應中是否放熱，某同學設計了如圖2所示的實驗裝置．
    ①請你分析這個實驗的不足之處并加以改進？
    ②改進后，觀察到的什么現(xiàn)象說明中和反應放熱？
（5）某品牌純堿中含雜質NaCl，小明同學進行了如下實驗探究：稱取12g樣品放入燒杯中，加入稀鹽酸至不再產(chǎn)生氣泡為止，并繪制出加入稀鹽酸的質量與放出氣體質量的關系如圖3．純堿恰好完全反應時，生成CO₂的質量為4.4g？該樣品中含雜質的質量分數(shù)是多少？（精確到0.1%）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)由酸堿的性質可知，酸和堿在組成上都含氫元素，在性質上強酸強堿都有腐蝕性解答；
（2）根據(jù)化學反應前后，元素的種類不變，原子的種類、總個數(shù)不變解答；
（3）根據(jù)b點時，pH＞7，溶液顯堿性，氫氧化鈉過量解答；
（4）
①氫氧化鈉溶于水也會放出熱量，所以不能用氫氧化鈉固體來進行實驗，應該選擇氫氧化鈉的濃溶液來進行實驗，可以據(jù)此解答該題；
②反應若放出熱量，則會使燒瓶中的氣體受熱而膨脹，從而將紅墨水向右推移，可以據(jù)此解答．
（5）由圖示可知生成的二氧化碳的質量；根據(jù)化學方程式由二氧化碳的質量可以求出碳酸鈉的質量和生成的氯化鈉的質量，進而可以求出雜質的質量及質量分數(shù)；

解答 解：
（1）由酸堿的性質可知，酸和堿在組成上都含氫元素，在性質上強酸強堿都有腐蝕性；
（2）MgH₂可以和水反應生成氫氧化鎂和氫氣，該反應的化學方程式為：MgH₂+2H₂O═Mg（OH）₂+2H₂↑．
（3））b點時，pH＞7，溶液顯堿性，氫氧化鈉過量，含有的溶質是NaOH和NaCl．
（4）
①氫氧化鈉溶于水也會放出熱量，所以不能用氫氧化鈉固體來進行實驗，應該選擇氫氧化鈉的濃溶液來替換氫氧化鈉固體來進行實驗；
②反應若放出熱量，則會使燒瓶中的氣體受熱而膨脹，從而將紅墨水向右推移，所以若觀察到紅墨水右移，則說明中和反應放熱．
（5）由圖示可知生成的二氧化碳的質量為4.4g；
設樣品中含碳酸鈉的質量為x，
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106            44
  x           4.4g
$\frac{106}{x}=\frac{44}{4.4g}$
x=10.6g
樣品中含雜質的質量分數(shù)為：$\frac{12g-10.6g}{12g}$×100%≈11.7%
答案：
（1）組成上都含有氫元素；性質上都可以和某些鹽或氧化物反應
（2）MgH₂+2H₂O=Mg（OH）₂+2H₂↑   
（3）NaCl  NaOH
（4）
①氫氧化鈉固體溶于水也會放出大量的熱，應用氫氧化鈉的濃溶液來代替氫氧化鈉固體
②若觀察到紅墨水右移，則說明中和反應放熱．
（5）4.4    該樣品中含雜質的質量分數(shù)是11.7%

點評 要想解答好這類題目，首先，要理解和熟記中和反應及其應用等相關知識．然后，根據(jù)所給的實驗、問題情景或圖表信息等，結合所學的相關知識和技能，細致地分析題意并細心地探究、推理后，按照題目要求進行認真地選擇或解答即可．