题目内容
某兴趣小组同学为证明NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应,从不同角度设计了如下实验方案,并进行实验。
方案一:先用pH试纸测定NaOH溶液的pH,再滴加盐酸,并不断振荡溶液,同时测定混合溶液的pH,如果测得的pH逐渐变小且小于7,则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应。
(1)用pH试纸测定溶液的pH时,正确的操作是:
。
(2)简述强调“测得的pH小于7”的理由: 。
方案二:先在NaOH溶液中滴加几滴酚酞溶液,溶液显红色,然后再滴加盐酸,可观察到红色逐渐消失,则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应。
该组同学在向NaOH溶液中滴加酚酞溶液时,发现了一个意外现象:氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液,溶液变成了红色,过了一会儿红色就消失了。该小组对这种意外现象的原因作了如下猜想:①可能是酚酞溶液与空气中的氧气反应,使红色消失;
②可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应,使红色消失。
(1)为验证猜想①,该组同学做了如下实验:将配制的氢氧化钠溶液加热,并在液面上方滴一些植物油,然后在冷却后的溶液中滴入酚酞溶液。实验中“加热”和“滴入植物油”目的是 。实验结果表明酚酞溶液红色消失与空气中的氧气无关。
(2)为验证猜想②,该组同学做了如下实验:取了一定量的Na2CO3溶液,在其中滴入酚酞溶液,发现溶液也呈现红色,由此可得出以下两点结论:
结论1:说明Na2CO3溶液呈 性;
结论2:说明酚酞溶液红色消失与空气中的二氧化碳无关。
(3)该小组同学通过查阅资料得知:当氢氧化钠溶液浓度很大时,就会出现上述意外现象。请设计实验证明该方案中取用的NaOH溶液浓度过大:①实验方法
,②观察到的现象 。
方案三:化学反应中通常伴随有能量的变化,可借助反应前后的温度变化来判断反应的发生。如果NaOH溶液与稀盐酸混合前后温度有变化,则证明发生了化学反应。
该组同学将不同浓度的盐酸和NaOH溶液各10 mL混合,用温度计测定室温下混合前后温度的变化,并记录了每次混合前后温度的升高值△t(如下表)。
|
编号 |
盐酸 |
NaOH溶液 |
△t/℃ |
|
1 |
3.65﹪ |
2.00﹪ |
3.5 |
|
2 |
3.65﹪ |
4.00﹪ |
x |
|
3 |
7.30﹪ |
8.00﹪ |
14 |
(1)表中x = 。
(2)某同学在没使用温度计的情况下,通过右图所示装置完成了实验。则该同学根据
判断NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应。
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⑶关于实验中的细节和意外情况:
①实验中,稀盐酸必须用胶头滴管逐滴滴加,这样做的目的是 。
②实验过程中,要用玻璃棒不断搅拌,这样做的目的是 。
③在实验过程中意外发现有气泡出现,你认为原因是 。
④发现盛放NaOH溶液的试剂瓶瓶口和橡皮塞上出现了白色粉末。他们依据所学的化学知识,对这种白色粉末的成分作了如下猜想:① 可能是NaOH;你认为:② 可能是__________; ③ 可能是_________________________。
⑷为了进一步研究实验中出现的问题,取了13.3g氢氧化钠固体样品加适量的水配成溶液,
向其中加入200g10%的稀盐酸,使其充分反应,生成二氧化碳2.2g。求:
⑴样品中氢氧化钠的质量;
⑵和氢氧化钠反应的盐酸的质量;
⑶在右图中画出以纵坐标表示二氧化碳质量,横坐标表示盐酸的质量的关系图。
(已知Na2CO3 +2HCl === 2NaCl + H2O+CO2↑)
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化学中质量守恒定律是一个非常重要的定量定律。
(1)如右图装置中,称量小烧杯中所有物质的质量m1,然后将小烧杯中的碳酸钠与盐酸完全混合,反应发生一段时间后,再称量小烧杯及烧瓶内物质的总质量为 m2,则(填“=” “>”“<”)m1 m2 ,其原因为 。
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(2)天然气的主要成分是甲烷(CH4),可直接用作气体燃
料。燃烧反应前后分子种类变化的微观示意图如下所示。
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①1个B分子中含有 个原子。
②四种物质中属于化合物的是 (填图中字母)。
(3)A和B可发生如下反应:3A+2B=A3B2,某学生做了3次该实验(每次均充分反应),反应前A和B的质量
和都是l0g。有关实验数据见下表:
| 序号 | 反应前A的质量 | 反应前B的质量 | 反应后A3B2的质量 |
| ① | 8g | 2g | 6g |
| ② | 4g | 6g | 6g |
| ③ | xg | yg | 9g |
X∶Y的比值可能为 或 。
(4)为了测定某品牌食用纯碱中碳酸钠的质量分数,某校化学研究性学习小组的探究过程如
下:
【提出问题】样品中碳酸钠的质量分数是多少?
【知识准备】食用纯碱的主要成分是碳酸钠,另外还含有少量的氯化钠;反应过程中不考虑水和氯化氢的挥发。
【设计方案】(1)方案一:向一定量样品中加入过量澄清石灰水,根据反应生成碳酸钙的质量,先求出碳酸钠的质量,再计算样品中碳酸钠的质量分数。
(2)方案二:向一定量样品中加入足量的稀盐酸,根据反应生成二氧化碳的质量,先求出碳酸钠的质量,再计算样品中碳酸钠的质量分数。
【进行实验】甲组同学:称取24.00g样品,加水配成溶液,在溶液中加入过量的澄清石灰水。过滤、洗涤、干燥,共得到白色沉淀20.00g。
乙组同学:称取24.00g样品,加入足量的稀盐酸直到反应停止,共收集到8.80g二氧化碳。
【解决问题】请你任选一组同学的实验结果,帮助他们计算出样品中碳酸钠的质量分数。(写出计算过程。计算结果精确到0.1% )