Question

【題目】某化學(xué)興趣小組對酸、堿、鹽的部分性質(zhì)進(jìn)行探究。

（探究一）氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)

甲同學(xué)設(shè)計實驗方案如圖1所示：

（1）圖1中的實驗現(xiàn)象為_____________，甲同學(xué)由此判斷氫氧化鈉和二氧化碳發(fā)生了反應(yīng)。

（2）小組內(nèi)其他同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)方案不完善，理由是________________。并對實驗進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)裝置如圖2所示：在A處放置適量干冰，B處裝入適量的濃NaOH溶液，量筒中加入足量的稀鹽酸，實驗過程中，觀察到量筒中有氣泡冒出，原因是______________。一段時間后，觀察到的現(xiàn)象是：①量筒中溶液倒吸入B中；②_________________，說明二氧化碳確實與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng)。

（探究二）氫氧化鈉和鹽酸發(fā)生中和反應(yīng)時放出熱量

乙同學(xué)向一定量10﹪的氫氧化鈉溶液中滴加10﹪的鹽酸，滴加過程中溫度變化如下表：

加入鹽酸體積V/mL	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20
混合溶液溫度T/℃	15.2	19.6	22.0	26.0	28.2	26.7	25.7	24.7	23.7	22.9

（3）反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。

（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析混合溶液溫度變化的原因_______________。

（5）小組內(nèi)其他同學(xué)提出“將10﹪的鹽酸直接滴入氫氧化鈉固體中也能得出相同結(jié)論”，你認(rèn)為是否合理并說明理由_______________。

（6）丙同學(xué)將甲同學(xué)和乙同學(xué)實驗后的溶液混合，未發(fā)現(xiàn)明顯現(xiàn)象。現(xiàn)將混合液中的氯化鈉進(jìn)行提純，具體的操作為____________。

（探究三）碳酸鈉溶液與稀鹽酸的分步反應(yīng)

（查閱資料）向碳酸鈉溶液中逐滴加入稀鹽酸的反應(yīng)是分步反應(yīng)，第一步反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化鈉，當(dāng)碳酸鈉反應(yīng)完后才發(fā)生第二步反應(yīng)。

丁同學(xué)向106g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10﹪的碳酸鈉溶液中逐滴加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.65﹪的稀鹽酸，生成二氧化碳的質(zhì)量變化如圖3所示（不考慮CO2的溶解）。

（7）A→Cspan>段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。

（8）若B點橫坐標(biāo)為150，則其縱坐標(biāo)為______________。

Answer 1

【答案】試管內(nèi)液面上升 CO2溶于水且與水反應(yīng)，也會出現(xiàn)試管內(nèi)液面上升現(xiàn)象 干冰升華，產(chǎn)生大量氣體 有氣泡產(chǎn)生 HCl+NaOH=NaCl+H2O 氫氧化鈉與稀鹽酸反應(yīng)放熱，使混合溶液溫度逐漸升高；反應(yīng)結(jié)束后，繼續(xù)滴加鹽酸，過量鹽酸起冷卻降溫作用，同時熱量散失，使混合溶液溫度下降 不合理，氫氧化鈉固體溶于水也會放熱 向溶液中滴加過量稀鹽酸至不再產(chǎn)生氣體，蒸發(fā)結(jié)晶 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ 2.2

【解析】

（1）圖1中二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)，試管中的氣體減少，壓強(qiáng)減小，大氣壓大于試管中的壓強(qiáng)，所以會看到試管中的液面上升。故填：試管內(nèi)液面上升。

（2）小組內(nèi)其他同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)方案不完善，因為二氧化碳能溶于水且與水反應(yīng)，也會使試管中的壓強(qiáng)減小。也會看到試管中的液面上升；改進(jìn)裝置如圖2中，A處放置適量干冰，干冰在常溫下會升華為大量的二氧化碳?xì)怏w，所以量筒中有氣泡冒出；二氧化碳會與氫氧化鈉反應(yīng)而被吸收，所以一段時間后，圖2中左側(cè)Y型管內(nèi)的壓強(qiáng)減小，大氣壓會將稀鹽酸壓入Y形管中；鹽酸進(jìn)入Y形管后，又與二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成的碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生氣泡。所以會觀察到的現(xiàn)象是：①量筒中溶液倒吸入B中；②有氣泡產(chǎn)生，證明有生成物碳酸鈉存在，說明二氧化碳確實與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng)。

故填：CO2溶于水且與水反應(yīng)，也會出現(xiàn)試管內(nèi)液面上升現(xiàn)象；干冰升華，產(chǎn)生大量氣體；有氣泡產(chǎn)生。

（3）乙同學(xué)向一定量10﹪的氫氧化鈉溶液中滴加10﹪的鹽酸，鹽酸與氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)生成氯化鈉和水，方程式為HCl+NaOH=NaCl+H2O。故填：HCl+NaOH=NaCl+H2O。

（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，溫度先是逐漸上升，再逐漸降低，因為氫氧化鈉與鹽酸的反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，隨著反應(yīng)進(jìn)行放出熱量逐漸增多，溫度逐漸上升；反應(yīng)結(jié)束后，繼續(xù)滴加的過量鹽酸起冷卻降溫作用，同時熱量散失，使混合溶液溫度逐漸下降。故填：氫氧化鈉與稀鹽酸反應(yīng)放熱，使混合溶液溫度逐漸升高；反應(yīng)結(jié)束后，繼續(xù)滴加鹽酸，過量鹽酸起冷卻降溫作用，同時熱量散失，使混合溶液溫度下降。

（5）將10﹪的鹽酸直接滴入氫氧化鈉固體中，氫氧化鈉固體會溶解在溶劑水中，該溶解過程放熱。故不合理。故填：不合理，氫氧化鈉固體溶于水也會放熱。

（6）甲同學(xué)實驗發(fā)生二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，乙同學(xué)實驗發(fā)生HCl+NaOH=NaCl+H2O反應(yīng)，生成氯化鈉和水，甲乙兩同學(xué)實驗后的溶液混合，沒有氣泡產(chǎn)生，說明混合液中沒有鹽酸，溶質(zhì)一定有碳酸鈉、氯化鈉，可能有氫氧化鈉，要提純氯化鈉，只要除去過量的碳酸鈉和氫氧化鈉（如果含有）即可。碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳（跑走），氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水。故加入過量稀鹽酸可以除去碳酸鈉和氫氧化鈉（如果含有），再經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶，過量鹽酸會揮發(fā)出去，得到的是純凈的氯化鈉固體。故填：向溶液中滴加過量稀鹽酸至不再產(chǎn)生氣體，蒸發(fā)結(jié)晶。

（7）根據(jù)資料，向碳酸鈉溶液中逐滴加入稀鹽酸的反應(yīng)是分步反應(yīng)，第一步反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化鈉，當(dāng)碳酸鈉反應(yīng)完后才發(fā)生第二步反應(yīng)。根據(jù)圖像，原點至A點發(fā)生第一步反應(yīng)，A→C段發(fā)生第二步反應(yīng)，第二步反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。故填：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。

（8）若B點橫坐標(biāo)為150，根據(jù)圖像，這150g鹽酸分別發(fā)生兩步反應(yīng)。設(shè)第一步反應(yīng)消耗鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量為x，第二步生成二氧化碳的質(zhì)量為y（即B點的縱坐標(biāo)）。

解得：x=3.65g

則第二步消耗的鹽酸質(zhì)量為：

解得：y=2.2g

答：（略）。

即B點的縱坐標(biāo)為2.2。