题目内容

2．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10%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10g氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞溶液，用滴管慢慢滴入10%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（或判断是否完全反应等）；
②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（或使反应物充分接触，加快反应等）．
③当溶液颜色恰好变为无色时，共用去了稀盐酸14.6g，则甲组这瓶氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为16%（用百分数表示）．
（2）乙组同学的设想是：在烧杯中加入一定量的氢氧化钠溶液，用滴管慢慢滴入10%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试纸放在干净的白瓷板上，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，乙组同学取了10g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（简单表示为图2所示）．
请回答：图中a点表示的含义是恰好中和或氢氧化钠与盐酸恰好完全反应；b点溶液中含有的阳离子有Na+、H+（填离子符号）；乙组同学要计算出本组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（或氢氧化钡溶液），过滤．

分析 （1）①根据酚酞遇碱性溶液变红，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；
③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；
（2）①根据pH试纸使用方法分析判断；
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；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．

解答 解：（1）①酚酞遇碱性溶液变红，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；
③盐酸中溶质的质量为：14.6g×10%=1.46g
设氢氧化钠的质量为x
NaOH+HCl=NaCl+H2O
40   36.5
x    1.46g
$\frac{40}{x}=\frac{36.5}{1.46g}$
x=1.6g
氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为：$\frac{1.6g}{10g}×$100%=16%
（2）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，会污染试剂，方法错误；
C．将pH试纸放在干净的白瓷板上，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，测得碱液的pH偏小，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+；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．
答案：
（1）
①判断反应是否恰好完成（或判断是否完全反应等）
②使反应物充分接触，完全反应（或使反应物充分接触，加快反应等）
③16%
（2）①AC   ②恰好中和或氢氧化钠与盐酸恰好完全反应    Na+、H+   稀盐酸的密度
（3）CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O   加适量澄清石灰水（或氢氧化钡溶液），过滤

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．

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12．如图是几种常见的实验室制取气体的实验装置．请回答：

（1）指出图中标号仪器的名称：①酒精灯；②集气瓶．
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用D装置收集氧气时，若集气瓶口有气泡冒出，说明集气瓶内的氧气已收集满，接下来的操作是从集气瓶中移出导气管，在水下用玻璃片盖住集气瓶口，然后将集气瓶移出水面，正放在桌面上．
（3）若用A装置作为高锰酸钾制取氧气的发生装置，存在的缺点是试管口缺少一团棉花．若用A装置进行木炭还原氧化铜的实验，需对该装置进行的改进是在酒精灯上加一网罩（或将酒精灯换成酒精喷灯），写出该反应的化学方程式C+2CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO2↑．
（4）实验室制取二氧化碳的化学方程式是CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑，应选择的收集装置是C．
13．向一定质量AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入Zn，溶液质量与加入Zn的质量关系如图所示，下列说法正确的是（　　）
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10．下列微粒属于同一种元素的是（　　）
A．①②B．②④C．①③D．②③
17．我国民间素有“十月萝卜小人参”的说法．其主要原因是萝卜中富含有人体需要的（　　）
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A．检验氧气：用带火星的木条
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14．过多的植物营养物质如硝酸钾（KNO3）等进入水体会恶化水质，导致“水华”现象．硝酸钾属于（　　）
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11．铝、铁、铜是人类使用量较多的金属，下列对铝、铁、铜的说法中错误的是（　　）
A．铁的金属活动性比铜强B．铝不与硫酸铜溶液反应
C．铁在潮湿的空气中容易生锈D．铝的利用都比铜和铁晚得多
12．氢氧化钠可用于制肥皂，其俗称是（　　）
A．生石灰B．小苏打C．烧碱D．纯碱

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