Question

4．某科学兴趣小组在实验中配制了100克质量分数为20%的氢氧化钠溶液，将其滴入盛有50克稀盐酸的烧杯中，以测定该稀盐酸溶质的质量分数．该反应的化学方程式为NaOH+HCl═NaCl+H₂O，其反应过程放热导致的温度变化如图甲所示．

（1）为配制氢氧化钠溶液，除了烧杯、天平和玻璃棒仪器外，还需要图乙中的A、C仪器（填字母）．
（2）反应进行到图甲曲线P点时，烧杯溶液中的pH值＜7（填“＞”“＜”或“=”）．
（3）氢氧化钠溶液加入盐酸中，反应开始一段时间，反应速率逐渐加快，而不是逐渐减慢．请分析原因盐酸和氢氧化钠反应放热，温度升高．
（4）经测定该稀盐酸溶质的质量分数为14.6%，试列式计算图甲中a的数值为多少？

Answer 1

分析 （1）考虑溶液配制时需要的仪器；
（2）考虑稀盐酸和氢氧化钠溶液反应时放出热量；
（3）根据盐酸和氢氧化钠反应放热，温度升高进行解答；
（4）根据氢氧化钠溶液质量、溶质质量分数、稀盐酸的质量可以计算稀盐酸中氯化氢的质量，进一步可以计算氢氧化钠溶液的质量即可．

解答 解：（1）用量筒量取所需的水，适当时需要胶头滴管，倒入盛有氢氧化钠固体的烧杯里，用玻璃棒搅拌，目的是加快溶解的速率，所以配制氢氧化钠溶液，除了烧杯、天平和玻璃棒仪器外，还需要图乙中的量筒、胶头滴管仪器；故填：A、C；
（2）根据曲线判断，当加入氢氧化钠溶液的质量为ag时，温度不再升高，即反应恰好完全进行；而反应进行到p点时，稀盐酸过量，故溶液中的pH值＜7；故填：＜；
（3）盐酸和氢氧化钠反应放热，温度升高，所以反应开始一段时间，反应速率逐渐加快；故填：盐酸和氢氧化钠反应放热，温度升高；
（4）50g稀盐酸中溶质的质量为50g×14.6%=7.3g．
设所用配制的氢氧化钠溶液的溶质质量为x，
  NaOH+HCl═NaCl+H₂O，
   40    36.5
   x      7.3g
$\frac{40}{x}=\frac{36.5}{7.3g}$
x=8g
氢氧化钠溶液的质量为：$\frac{8g}{20%}$=40g
答：图甲中a的数值为40．

点评 由反应的温度变化曲线，随氢氧化钠溶液的滴加溶液温度逐渐升高，温度达最高点时，此时氢氧化钠与盐酸恰好完全反应．