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

由如图可知NaOH溶液的物质的量浓度为

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
[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:
(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:
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 |
| 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.
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.
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.
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