Question

（1）某學校課外活動小組，對本地化工廠排放廢水中的鹽酸含量進行了測定．取廢水50g，用質量分數為2%的氫氧化鈉溶液進行中和，如右圖所示．請你計算廢水中鹽酸的溶質質量分數．（寫出具體的計算過程）
在測定時，有同學發現在反應過程中，溶液有溫度的變化，于是他們進一步進行了探究．在一定體積的10%的氫氧化鈉溶液中滴加10%的鹽酸，反應中溶液的溫度與加入鹽酸的體積變化如下：

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

（2）試繪出溶液的溫度與加入鹽酸的體積之間的變化關系曲線．

（3）根據上述曲線變化討論溶液溫度變化的原因．
①加入鹽酸的量在2～10mL之間時：

 

；
②加入鹽酸的量在10～20mL之間時：

 

．
（4）若某同學提出“將氫氧化鈉固體直接與10%鹽酸反應，以探究中和反應是否放熱”，此提議是否合理？為什么？答：

 

．

Answer 1

分析：（1）根據NaOH和HCl反應的化學方程式，用氫氧化鈉溶液中溶質NaOH的量可求出廢液中溶質HCl的量，進而求出廢液中HCl的質量分數；
（2）先根據對應的數值描點，連線即可；
（3）在一定體積的10%的氫氧化鈉溶液中滴加10%的鹽酸：①加入鹽酸的量在2-10mL之間時：考慮中和反應放出熱量；②加入鹽酸的量在l0-20mL之間時：考慮反應完成，過量鹽酸起冷卻降溫作用．
（4）不能用氫氧化鈉固體和鹽酸反應，因為固體氫氧化鈉溶于水也要放熱，應該用氫氧化鈉溶液和鹽酸反應．

解答：解：（1）①設氯化氫的質量為X．
    NaOH+HCl═NaCl+H₂O
    40  36.5
20g×2%   X
 

40

20g×2%

=

36.5

X

   X=0.365g
稀鹽酸的質量分數為：

0.365g

50g

×100%=0.73%
答：廢水中鹽酸的溶質質量分數為0.73%．
（2）先根據對應的數值描點，連線即可．
（3）①有表中數據可知，隨著鹽酸和氫氧化鈉溶液反應的不斷進行，溶液的溫度逐漸升高，說明中和反應是放熱反應；②中和反應完畢后，再加入鹽酸，溶液溫度下降的一種可能原因是加入鹽酸起到冷卻的作用；
（4）不能用氫氧化鈉固體和鹽酸反應，因為固體氫氧化鈉溶于水也要放熱，應該用氫氧化鈉溶液和鹽酸反應．

點評：本題主要考查了根據化學方程式進行相關方面的計算及其中和反應是放熱的等方面的內容，要求學生了解物質發生化學變化時的能量變化：中和反應放熱．