Question

8．酸、碱、盐在工农业生产和日常生活中的应用广泛，促进了人类文明的进步和社会的可持续发展．
（1）下列物质放在敞口容器中一段时间后，会变质且溶液质量明显增加的是C（填字母）．
A．食盐水        B．浓硫酸      C．烧碱溶液       D．石灰水
（2）在铁制品表面镀铬（Cr）可以防止铁生锈，工业上获取镀铬原料三氧化铬的化学反应方程式为：Na₂Cr₂O₇+X═2CrO₃+Na₂SO₄+H₂O，其中X的化学式为H₂SO₄．
（3）兴趣小组在进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸后，发现忘记滴加指示剂．甲同学从烧杯中取少量反应后的溶液于一支试管中，并向其中滴加几滴无色酚酞溶液，振荡，观察到酚酞溶液不变色．请写出该氢氧化钠溶液与稀盐酸反应的化学方程式NaOH+HCl=NaCl+H₂O．
【猜想与假设】
甲同学：反应后稀盐酸过量，溶液呈酸性；
乙同学：反应后氢氧化钠过量，溶液呈碱性；
丙同学：两种物质已恰好完全中和，溶液呈中性．
甲、丙两位同学经过讨论后觉得乙同学的猜想不正确，两位同学的理由是什么？
【设计实验】请你帮甲同学设计实验来验证他的猜想是成立的．

实验步骤	实验现象	实验结论
取待测液加入紫色石蕊试液	溶液变为红色，说明显酸性，盐酸过量	甲同学猜想成立

（4）将100g稀盐酸逐滴滴入100g 8%的氢氧化钠溶液中，测得溶液的pH为7，那么所得溶液中溶质的质量分数是多少？

Answer 1

分析 （1）浓盐酸挥发会使质量减少；浓硫酸吸水质量会增加且不会变质；石灰水与空气中的二氧化碳反应生辰碳酸钙沉淀，溶液质量会减小；烧碱溶液会与空气中的二氧化碳反应变质且导致质量增加；
（2）由题意知反应的化学方程式为Na₂Cr₂O₇+X═2CrO₃+Na₂SO₄+H₂O，根据质量守恒定律可以知道反应前后元素种类、原子种类不变、原子数目不变，故可推测X的化学式；
（3）根据方程式的写法考虑；猜想三根据酸过量考虑；根据证明溶液显酸性，可以取待测液加入紫色石蕊试液，如果变为红色，说明显酸性，盐酸过量解答；
（4）根据稀盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水反应的化学方程式，由氢氧化钠的质量计算出反应后所得溶液中溶质氯化钠的质量，利用溶液的溶质质量分数计算公式计算溶液中溶质质量分数．

解答 解：
（1）A、食盐水放在敞口容器中一段时间后，不会变质；故错误；
B、浓硫酸具有吸水性而使质量增加，但不会发生化学变化，故错误；
C、烧碱溶液在空气中易与二氧化碳反应生成碳酸钠与水，溶液质量增加且变质，故正确；
D、石灰水能与空气中的二氧化碳反应而变质，但由于生成了碳酸钙的沉淀，导致溶液质量会减小，所以错误；
（2）根据质量守恒定律，反应前后原子种类和个数都不变，由化学方程式Na₂Cr₂O₇+X═2CrO₃+Na₂SO₄+H₂O可知：反应前钠原子的个数是2个，反应后是2个；
反应前铬原子的个数是2个，反应后是2个；
反应前氧原子的个数是7个，反应后是11个，则其中4个包含在X中；
反应前氢原子的个数是0个，反应后是2个；
反应前硫原子的个数是0个，反应后1个；
由分析可知，每个X中含有4个氧原子、2个氢原子，1个硫原子，故化学式H₂SO₄．
（3）反应物是氢氧化钠和盐酸，生成物是氯化钠和水，所以方程式是：NaOH+HCl=NaCl+H₂O；
【猜想与假设】
在猜想时要考虑两种物质恰好完全反应，反应物过量问题，氢氧化钠过量或盐酸过量，所以猜想三是：两种物质已恰好完全中和，溶液呈中性；
【设计实验】
证明溶液显酸性，可以取待测液加入紫色石蕊试液，如果变为红色，说明显酸性，盐酸过量；
（4）解：设生成的氯化钠质量为x
NaOH+HCl═NaCl+H₂O
40        58.5
100g×8%   x
$\frac{40}{100g×8%}=\frac{58.5}{x}$
x=11.7g
反应后所得溶液中溶质质量分数：$\frac{11.7g}{100g+100g}$×100%=5.85%．
答案：
（1）C；
（2）H₂SO₄．
（3）NaOH+HCl=NaCl+H₂O；
【猜想与假设】两种物质已恰好完全中和，溶液呈中性；
【设计实验】

验步骤	实验现象	实验结论
取待测液加入紫色石蕊试液	溶液变为红色，说明显酸性，盐酸过量	甲同学猜想成立

（4）得溶液中溶质的质量分数是5.85%．

点评 本题综合考查常见酸碱盐的物理性质和化学性质，不仅要求考虑物质是否变质，还得分析物质质量的变化．