Question

8．某校化学兴趣小组计划用1%的稀盐酸来测定一瓶氢氧化钠溶液中溶质的质量分数．以下是他们的设想及做法：

（1）甲组同学的设想是：在烧杯中加入一定量的氢氧化钠溶液，用滴管慢慢滴1%的稀盐酸，并不断搅拌，通过用pH试纸多次测定溶液pH的办法，达到实验目的．
①下列使用pH试纸的方法正确的是AC（填字母）．
A．将pH试纸剪成几段节约使用
B．将pH试纸直接插入待测液中
C．将pH试纸放在干净的玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上
D．将pH试纸润湿后放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上
②由于用pH试纸需多次测定，较繁琐，且所测数值不够精确．在老师指导下，甲组同学取了5g氢氧化钠溶液进行了数字化实验，由计算机描绘出了整个实验过程中溶液pH的变化图象（简单表示为如图1）．
请回答：图l中a点表示的含义是氢氧化钠和盐酸恰好中和；b点溶液中含有的阳离子是Na⁺、H⁺（（填离子符号）．
（2）乙组同学的实验如图2所示：在烧杯中加入5g氢氧化钠溶液，滴人几滴酚酞溶液，用滴管慢慢滴人1%的稀盐酸，并不断搅拌，至溶液颜色恰好变为无色为止．
请回答：
①滴加酚酞溶液的作用是用于指示反应是否恰好完成；
②当溶液颜色恰好变为无色时，共用去了稀盐酸7.3g，求乙组同学所测的这瓶氢氧化钠溶液中溶质的质量分数（写出计算过程，结果用百分数表示）．
（3）丙组同学在滴加稀盐酸一段时间后，发现溶液中有少量气泡产生．这一“异常现象”激起了他们的探究欲望．通过实验证明：该组用的这瓶氢氧化钠溶液已经部分变质．请用化学方程式表示其变质的原因CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．

Answer 1

分析 （1）①根据pH试纸的使用方法分析判断；
②根据溶液pH的变化图象的意义，分析a的含义、b点溶液中的阳离子；
（2）①根据酚酞溶液遇碱性溶液变红，可以用来检验酸碱是否发生中和反应；
②氢氧化钠与盐酸的反应，由盐酸溶质的质量求出氢氧化钠的质量，再求出氢氧化钠溶液中溶质的质量分数．
（3）根据氢氧化钠与二氧化碳的反应写出氢氧化钠变质的方程式．

解答 解：（1）①A．将pH试纸剪成几段节约使用，方法正确；
B．将pH试纸直接插入待测液中，污染了待测液，方法错误；
C．将pH试纸放在干净的玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上，方法正确；
D．将pH试纸润湿后，相当于将原待测液稀释了，所测的pH值不准确，方法错误．
②由溶液pH的变化图象可知，在a点时，溶液的pH等于7，说明了氢氧化钠和盐酸恰好中和；在b点时，溶液呈酸性，氢氧化钠全部与盐酸反应生成了氯化钠，溶液中还有剩余的盐酸．所以溶液中的阳离子是：Na⁺、H⁺；
（2）①酚酞溶液遇碱性溶液变红，酚酞溶液的作用是：用于指示反应是否恰好完成；
②盐酸中溶质的质量为：7.3g×l%=0.073g
设氢氧化钠的质量为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
这瓶氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为：$\frac{0.08g}{5g}$×l00%=1.6%
（3）氢氧化钠变质的原因是氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应，反应的方程式是：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．
故答为：（1）①AC，②氢氧化钠和盐酸恰好中和． Na⁺、H⁺；（2）①用于指示反应是否恰好完成；②氢氧化钠溶液中溶质的质量分数位1.6%；（3）CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．

点评 本题是考查中和反应过程中溶液pH的变化情况的，我们要知道向酸中加碱和向碱中加酸时，溶液pH的变化趋向．明确不同指示剂的变色范围．