Question

18．学习酸碱中和反应时，很多同学对其产生探究兴趣．
（1）甲同学将固体氢氧化钠放入装有稀硫酸的试管中并振荡，试管壁发烫，于是他得出酸碱中和反应是放热反应的结论．乙同学认为甲同学推理不合理，理由是固体氢氧化钠溶于水会放出大量的热．
（2）配制40g10%的氢氧化钠溶液．
步骤为：计算、称取、量取、溶解、转移．量取水时如俯视读数，则配得的溶液溶质质量分数将大于（选填“大于”“小于”“等于”）10%，最后将氢氧化钠溶液转移到试剂瓶中，贴上标签备用，在标签上可以不必注明的是A（填字母）
A.40g        B.10%         C．NaOH溶液
（3）乙同学为了验证甲同学的结论，将实验加以改进：将稀硫酸慢慢滴入装有40g10%氢氧化钠溶液的烧杯中，用温度计测出反应后溶液温度随加入稀硫酸质量的变化如图所示：
①B到C的过程中，烧杯内溶液中含有的阳离子有Na⁺、H⁺（填离子符号）；
②恰好完全反应时所得溶液中溶质质量分数．

Answer 1

分析 （1）甲同学的操作包括了氢氧化钠固体的溶解过程和与硫酸反应的过程，不能就说是中和反应放热；
（2）根据配制一定质量分数的溶液的一般步骤和注意事项进行分析；
（3））①根据图象可以看出随着硫酸的加入温度在逐渐的上升，B点在温度上是个转折点，在反应也是个转折点；C点是硫酸过量分析其中的溶质；
②根据氢氧化钠的质量计算硫酸的质量从而计算质量分数．

解答 解：（1）在甲同学的操作过程中既有氢氧化钠固体的溶解过程，也有和硫酸中和的过程，不能认为就是中和反应放热；
（2）配制40g10%的氢氧化钠溶液步骤为：计算、称取、量取、溶解、转移．量取水时如俯视读数，量取水的体积偏小，则配得的溶液溶质质量分数将大于10%，最后将氢氧化钠溶液转移到试剂瓶中，贴上标签备用，在标签上可以不必注明的是溶液质量，故选：A；
（3）①根据图象可以看出随着硫酸的加入，温度在逐渐的升高，可知硫酸中和氢氧化钠的反应是放热，随着反应的进行放出的热量不断变多温度也不断升高，因此恰好反应时温度最高即为B点；从B到C的溶液中，是硫酸中和完氢氧化钠后继续加入硫酸，因此溶液中的溶质为硫酸钠与硫酸，其中的阳离子是钠离子和氢离子；
②解：设恰好完全反应生成的硫酸钠质量为x
2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O
 80     98   142
40g×10%      x
$\frac{80}{40g×10%}$=$\frac{142}{x}$
   x=7.1g
根据质量守恒定律可知，反应后的溶液质量为：60g+40g=100g，
所以恰好完全反应时所得溶液中溶质质量分数为：$\frac{7.1g}{100g}$×100%=7.1%．
故答案为：（1）固体氢氧化钠溶于水放热；
（2）溶解，大于，A；
（3）Na⁺、H⁺，7.1%．

点评 本题主要考查了结合图象对中和反应的过程及中和反应放热的理解，解题的关键是能够分清坐标各段表示的意义，并注意干扰因素的存在，难度不大．