题目内容

Ⅰ.某研究性学习小组用一定物质的量浓度的盐酸滴定10.00mL某浓度的NaOH溶液,滴定时使用pH计精确测量滴定过程中溶液的pH变化(温度为25℃),并绘制出滴定过程中溶液pH的变化曲线(如图).实验过程中需要使用的仪器有
ABDHJ
ABDHJ
.(选填下列仪器对应的字母)

由如图可知NaOH溶液的物质的量浓度为
4.0mol/L
4.0mol/L
.(忽略溶液混合时体积和温度的变化)

Ⅱ.该小组四位同学在做实验时,发现了一个意外现象:向上述NaOH溶液中滴入酚酞溶液,开始时溶液变红,一会儿红色就消失了.对此意外现象形成的原因,该小组同学分别提出了各自的看法并进行相应的实验设计.
[猜想]甲:可能是酚酞变质造成的;
乙:可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的缘故;
丙:可能是酚酞与空气中的氧气反应,使红色消失;
丁:可能与氢氧化钠溶液浓度的大小有关.
[理论分析]
(1)丙同学认为乙同学的猜想也不正确,他的理由是
因为NaOH与空气中的CO2反应后的产物是碳酸钠,碳酸钠溶液显碱性,也可使酚酞试剂变红
因为NaOH与空气中的CO2反应后的产物是碳酸钠,碳酸钠溶液显碱性,也可使酚酞试剂变红

[实验设计]
(2)为证实丙同学的猜想,还需做如下实验,请完成下表:
实验步骤 设计这一步骤的目的
1.将配制的氢氧化钠溶液加热 ①
除去溶液的氧气
除去溶液的氧气
2.在加热后的溶液中滴加酚酞,并在上方滴一些植物油 ②利用植物油隔绝
(3)通过以上实验,四位同学看到:溶液先变成红色,一会儿红色仍然消失.因此酚酞红色褪去与氧气无关.若丁同学的猜想正确,设计如下实验证明并完成有关问题:
实验方法 观察到的现象和结论
方案一:分别配制不同物质的量浓度的氢氧化钠溶液,然后各滴加数滴酚酞溶液. 浓度大的溶液中酚酞红色会消失,则证明红色消失与氢氧化钠溶液的浓度大小有关
方案二:向原红色消失的溶液中加
水
水

(填试剂名称)
红色重新出现,则说明红色消失与氢氧化钠溶液浓度大小有关
红色重新出现,则说明红色消失与氢氧化钠溶液浓度大小有关
分析:Ⅰ.结合中和滴定操作来确定实验的仪器;设NaOH溶液、盐酸的浓度,然后根据滴定曲线立方程式组来求解;
Ⅱ.(1)如果“可能是氢氧化钠溶液与空气中二氧化碳反应的缘故”,而碳酸钠溶液显碱性,也可使酚酞试剂变红;
(2)①为排除“可能是酚酞与空气中氧气反应,使红色消失的缘故”,避免氢氧化钠溶液中出现氧气或空气,实验中“加热”目的是:赶走溶液中少量氧气,“滴入植物油”目的是:隔绝氧气;
(3)如果“可能与氢氧化钠溶液浓度的大小有关”,方案二:向原红色消失的溶液中加,加水稀释溶液变红,则说明红色消失与氢氧化钠溶液浓度大小有关.
解答:解:(1)中和滴定需要的仪器有:酸式滴定管、碱式滴定管,滴定管架(含铁架台)、烧杯、锥形瓶,要测定精确测量滴定过程中溶液的pH变化,还需要pH计;
设NaOH溶液、盐酸的浓度分别为Y mol/L,Xmol/L;
盐酸滴入的体积为20mL时有:10mL×Y mol/L-15.00mL×Xmol/L=25.00mL×10-1mol/L;
盐酸滴入的体积为16mL时有:16mL×Xmol/L=10mL×Ymol/L;
解得:X=2.5;Y=4
故答案为:ABDHJ;4.0mol/L;
Ⅱ.(1)如果“可能是氢氧化钠溶液与空气中二氧化碳反应的缘故”,而碳酸钠溶液显碱性,也可使酚酞试剂变红,
故答案为:NaOH与空气中的CO2反应后的产物是碳酸钠,碳酸钠溶液显碱性,也可使酚酞试剂变红;
(2)①实验中“加热”目的是:赶走溶液中少量氧气,避免氢氧化钠溶液中出现氧气或空气,
故答案为:除去溶液的氧气;
(3)向原红色消失的溶液中加,加水稀释溶液变红,则说明红色消失与氢氧化钠溶液浓度大小有关;
故答案为:①水;②红色重新出现,则说明红色消失与氢氧化钠溶液浓度大小有关.
点评:本题考查了如何探究物质的性质和变化规律,掌握反应现象与本质的联系、学会猜想和事实验证的方法是解题的关键.
练习册系列答案
相关题目
(1)某研究性学习小组在实验室中配制1mol/L的稀硫酸标准溶液,然后用其滴定某未知浓度的NaOH溶液.下列有关说法中正确的是
ABD
ABD
.
A、实验中所用到的滴定管、容量瓶,在使用前均需要检漏;
B、如果实验中需用60mL 的稀硫酸标准溶液,配制时应选用100mL容量瓶;
C、容量瓶中含有少量蒸馏水,会导致所配标准溶液的浓度偏小;
D、酸式滴定管用蒸馏水洗涤后,即装入标准浓度的稀硫酸,则测得的NaOH溶液的浓度将偏大;
E、配制溶液时,若在最后一次读数时俯视读数,则导致最后实验结果偏大.
F、中和滴定时,若在最后一次读数时俯视读数,则导致最后实验结果偏大.
(2)常温下,已知0.1mol?L-1一元酸HA溶液中c(OH-)/c(H+)=1×10-8.
①常温下,0.1mol?L-1 HA溶液的pH=
3
3
;写出该酸(HA)与NaOH溶液反应的离子方程式:
HA+OH-═A-+H2O
HA+OH-═A-+H2O
;
②pH=3的HA与pH=11的NaOH溶液等体积混合后,溶液中4种离子物质的量浓度大小关系是:
c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
;
③0.2mol?L-1HA溶液与0.1mol?L-1NaOH溶液等体积混合后所得溶液中:
c(H+)+c(HA)-c(OH-)=
0.05
0.05
mol?L-1.(溶液体积变化忽略不计)
(3)t℃时,有pH=2的稀硫酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性,则该温度下水的离子积常数Kw=
1.0×10-13
1.0×10-13
.
①该温度下(t℃),将100mL 0.1mol?L-1的稀H2SO4溶液与100mL 0.4mol?L-1的NaOH溶液混合后(溶液体积变化忽略不计),溶液的pH=
12
12
.
②该温度下(t℃),1体积的稀硫酸和10体积的NaOH溶液混合后溶液呈中性,则稀硫酸的pH(pHa)与NaOH溶液的pH(pHb)的关系是:
pHa+pHb=12
pHa+pHb=12
.

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