题目内容

9．在一堂化学实验课上，老师为每组同学分别提供了一瓶氢氧化钠溶液，让他们用1%的稀盐酸来测定其溶质的质量分数．以下是几组同学的设想及做法：

（1）甲组同学的实验如图1所示：在烧杯中加入5g氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞溶液，用滴管慢慢滴入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酚酞溶液的作用是判断反应是否恰好完成；②边滴加稀盐酸，边用玻璃棒不断搅拌的目的是使反应物充分接触，完全反应．
（2）乙组整个实验过程中溶液pH的变化阁象图象（简单表示为图2）．请回答：
图2中a点表示的含义是完全反应恰好中和；b点溶液中含有的阳离子有Na+和H+（填离子符号）；乙组同学要计算出这瓶氢氧化钠溶液中溶质的质量分数，除了要用到已有数据外，你认为还需要的数据是稀盐酸的密度．
（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；若要除去溶液中变质生成的杂质，请简要写出你的实验方案：加适量澄清石灰水，过滤．
（4）当甲组在5g氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸，溶液顔色恰好变为无色时，共用去了稀盐酸7.3g．计算甲组这瓶氢氧化钠溶液中溶质的质量分数．

分析 （1）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根据玻璃棒的作用分析回答；
（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；由盐酸的体积和密度可求出盐酸的质量．
（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，根据碳酸钠的性质分析设计除去碳酸钠的实验方案．
（4）根据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．

解答 解：（1）①酚酞溶液遇碱性溶液变红，酚酞溶液的作用是：判断反应是否恰好完成；
②在中和反应过程中，边滴加稀盐酸，边要用玻璃棒不断搅拌的目的是：使反应物充分接触，完全反应．
（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+；要求氢氧化钠溶液的质量质量分数，须知盐酸的质量，由题中的条件可知，还需要的数据是稀盐酸的密度．
（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．由于碳酸钠能与氢氧化钙反应生成了氢氧化钠和碳酸钙，既除去了杂质碳酸钠，又没有引入新的杂质．所以，要除去溶液中变质生成的杂质，实验方案是：加适量澄清石灰水，过滤．
（4）盐酸中溶质的质量为：7.3g×1%=0.073g
设氢氧化钠的质量为x
NaOH+HCl=NaCl+H2O
40   36.5
x    0.073g
$\frac{40}{36.5}=\frac{x}{0.073g}$解得：解得：x=0.08g
甲组这瓶氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为：$\frac{0.08g}{5g}$×100%=1.6%．
故答为：（1）①判断反应是否恰好完成，②使反应物充分接触，完全反应；（2）完全反应恰好中和，Na+和H+，稀盐酸的密度；（3）CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O，加适量澄清石灰水，过滤；（4）甲组这瓶氢氧化钠溶液中溶质的质量分数是1.6%．

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．

练习册系列答案
相关题目
19．下列除去杂质的方法中正确的是（　　）
选项物质杂质除杂质的方法
ACaCl2溶液稀盐酸加过量碳酸钙、过滤
BK2CO3溶液KCl加适量稀盐酸
CCaOCaCO3加水，过滤
DNaCl溶液Na2CO3加适量硝酸钙溶液，过滤
A．AB．BC．CD．D
20．如图是X、Y、Z、W四种溶液的近似pH．下列判断正确的是（　　）
A．X一定是酸B．Y不一定是水
C．Z可能显碱性D．W中含有的阴离子全部为OH-
17．下列有关实验现象的描述，正确的是（　　）
A．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成四氧化三铁
B．向滴有紫色石蕊溶液的少量水中通入CO2气体，溶液变蓝色
C．木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量
D．红磷在空气中燃烧，产生大量气体
4．下列物质：①食盐②柠檬③生石灰分別放入水中溶解，所得溶液的pH由大到小的顺序排列的是（　　）
A．③②①B．①②③C．②①③D．③①②
14．实验室获取氮气有很多种途径，方法之一是将亚硝酸钠（NaNO2）和氯化铵的饱和溶液加热，氮元素全部转化为氮气．如图是实验室用这种方法制N2，并测定生成N2体积的装置（部分装置略去），请回答相关问题．
【查阅资料】
（1）NaNO2+NH4Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaCl+N2↑+2H2O
（2）B部分中冰盐是冷凝作用
【实验探究】
①检查装置的气密性；
②20℃时，取2g质量分数为26.75%的饱和NH4Cl溶液放入烧瓶，连接装置；
③记录量气管中水面读数为12.0mL；
④打开分液漏斗活塞，逐滴滴入饱和NaNO2溶液，加热至反应发生，移走酒精灯；
⑤烧瓶中不再产生气泡时，关闭活塞；
⑥记录量气管中水面读数为236.0mL；
⑦处理剩余药品，整理实验台．
【实验分析及数据处理】
（1）加入药品前必须进行的实验①是检查装置的气密性；
（2）步骤④中，移走酒精灯后，反应能够继续进行，说明亚硝酸钠（NaNO2）和氯化铵反应属于放热（吸热、放热）反应；
（3）为使气体体积测量准确，实验③和⑥中都必须进行的操作是调节水准管，使其与量气管中液面相平．
（4）利用以上数据，计算氮气的密度为1.25g/L（数据保留2位小数）．
1．人类每时每刻都离不开空气，没有空气就没有生命，也就没有生机勃勃的地球．
（1）空气主要由氮气（填物质名称）和氧气组成，此外，还含有少量的稀有气体等．
（2）空气中的各种成分广泛应用于多个领域，其中氧气可用于B（填字母序号，下同），稀有气体可用于A．
A．制造霓虹灯             B．医疗急救
（3）为了保护空气，在我国新颁布的《环境空气质量标准》中，基本监控项目增设了PM2.5浓度限值，与该项目监测项目有关的是D（填字母序号）．
A．二氧化硫      B．二氧化氮      C．一氧化碳      D．可吸入颗粒物
（4）如图所示的装置可用于测定空气中氧气的含量．
①请补全下列实验步骤．
a．按图示连接好装置；
b．检查装置的气密性；
c．在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为五等分，用弹簧夹夹紧胶皮管；
d．取足量红磷放入燃烧匙中，点燃后立即伸入瓶中，并把塞子塞紧；．
e．待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹．
②红磷燃烧的现象是发黄光，放热，冒出大量的白烟，反应的化学方程式为4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5．
③冷却至室温后打开弹簧夹，水能进入集气瓶中的原因是氧气被消耗，瓶内压强减小，因此水进入集气瓶．
④若某同学在实验后得出结论：空气中氧气的体积约占$\frac{1}{5}$．能得出此结论的实验现象为水进入集气瓶，约占集气瓶容积的五分之一．
18．去年，我省多地出现了几次较为严重的雾霾天气，从而再次引起人们对空气质量的关注，下列有关空气污染的说法不正确的是（　　）
A．雾霾是一种自然现象，对人体健康影响不大
B．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物
C．二氧化碳是主要的温室气体之一
D．汽车尾气是城市空气的污染源之一
19．二氧化碳和我们的生活密切相关，研究它的性质和用途非常必要．
①天然气的主要成分为甲烷，家用燃料燃烧都会产生二氧化碳，它是温室效应的主要物质．科学家正在研究将空气中过多的CO2和H2在催化剂条件下转化成甲烷和水，这个反应的化学方程式是□CO2+□H2$\stackrel{催化剂}{→}$□CH4+□H2O，请在“□”中填入配平后的系数1，4，1，2．
②甲、乙、丙三位同学用如图所示的装置做有关CO2气体的实验：

甲同学将收集满CO2气体的试管倒插入紫色石蕊试液中（见装置A），并轻轻振荡试管，产生的现象是石蕊试液变红、试管内液面上升．
乙同学将一瓶CO2沿烧杯壁倾倒 （见装置B），下层阶梯上的蜡烛火焰先熄灭，这一事实说明CO2，具有性质密度比空气大、不能燃烧也不能支持燃烧．
丙同学挤压装置C中滴管的胶头，使其中的NaOH溶液滴入烧瓶，并轻轻振荡，系在导管一端的气球慢慢胀大．产生这一现象的原因是氢氧化钠吸收二氧化碳，导致气球内压强大于气球外．

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