Question

13．下列图象表示盐酸和氢氧化钠溶液发生反应过程中溶液的pH变化．请从图象中获取信息，回答下列问题：

（1）进行该反应的实验操作是按照以上乙（填甲或乙）图所示进行，烧杯中溶液的颜色变化是由红色变为无色．（2）所发生的中和反应的化学方程式为HCl+NaOH═NaCl+H₂O．
（3）曲线上C点表示盐酸和氢氧化钠刚好完全中和，此时溶液pH为7（答案合理即可）．
（4）用溶质的质量分数为36.5%的盐酸40g与足量氢氧化钠溶液恰好完全反应，需要溶质的质量分数为20%的氢氧化钠溶液80g．
（5）写出铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑．

Answer 1

分析 氢氧化钠溶液呈碱性，其PH大于7，盐酸呈酸性，其PH小于7，氢氧化钠溶液和盐酸可以发生中和反应生成氯化钠和水，恰好完全反应时其PH等于7，氢氧化钠过量时显碱性，盐酸过量时显酸性．酚酞在碱性溶液中为红色，在中性和酸性溶液中为无色．由题意，反应物为铝和氢氧化钠、水；生成物为NaAlO₂、H₂，故可书写化学方程式．

解答 解：（1）由图象可以看出，开始时溶液的PH大于7，呈碱性，表明是向氢氧化钠溶液中加入的盐酸，酚酞在碱性溶液中为红色，在中性和酸性溶液中为无色，所以本题答案为：乙，由红色变为无色；
（2）氢氧化钠溶液和盐酸可以发生中和反应生成氯化钠和水，所以本题答案为：HCl+NaOH═NaCl+H₂O；
（3）C点对应的PH等于7，表明二者恰好完全反应，所以本题答案为：盐酸和氢氧化钠刚好完全中和，此时溶液pH为7（答案合理即可）；
（4）设需要溶质的质量分数为20%的氢氧化钠溶液质量为x，
       HCl+NaOH═NaCl+H₂O
       36.5     40
    40g×36.5%  20%x
$\frac{36.5}{40}=\frac{40g×36.5%}{20%x}$
x=80g
答：需要溶质的质量分数为20%的氢氧化钠溶液80g
（5）由题意，知反应物和生成物，故化学方程式为2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑．

点评 本题以图象的形式考查了酸碱中和反应时溶液PH的变化，以及物质间的质量关系，完成此题，可以依据已有的知识进行．