Question

17．在一堂科学实验课上，老师为每组同学分别提供了-瓶氢氧化钠溶液，让他们用1%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5g氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞溶液，用满管慢慢滴入1%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：酚酞溶液的作用是判断反应是否恰好完成；
（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1%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．
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5g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）．
请回答：b点溶液中含有的阳离子有Na⁺和H⁺（填离子符号）；
（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．
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，过滤．

Answer 1

分析 （1）根据酚酞溶液遇碱性溶液变红，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．
（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酚酞溶液遇碱性溶液变红，酚酞溶液的作用是：判断反应是否恰好完成；
（2）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⁺；
（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．
故答案为：（1）判断反应是否恰好完成；（2）Na⁺和H⁺；（3）加适量澄清石灰水，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．