某兴趣小组同学为证明NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应,从不同角度设计了如下实验方案,并进行实验.
I、实验方案
方案一:先用pH试纸测定NaOH溶液的pH,再滴加盐酸,并不断振荡溶液,同时测定混合溶液的pH,如果测得的pH逐渐变小且小于7,则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应.
(1)用pH试纸测定NaOH溶液pH时,正确的操作是:______.
(2)简述强调“测得的pH小于7”的理由:______.
方案二:化学反应中通常伴随有能量的变化,可借助反应前后的温度变化来判断反应的发生.如果
NaOH溶液与稀盐酸混合前后温度有变化,则证明发生了化学反应.
该组同学将不同浓度的盐酸和NaOH溶液各10克混合,用温度计测定室温下混合前后温度的变化,并记录了每次混合前后温度的升高值△t(如下表).
编号盐酸NaOH溶液△t/℃13.65%2.00%3.523.65%4.00%x37.30%8.00%14(1)表中x=______.
(2)某同学在没使用温度计的情况下,通过右图所示装置完成了实验.则该同学根据______判断NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应.
II、实验中的意外情况
在实验过程中,他们发现盛放NaOH溶液的试剂瓶瓶口和橡皮塞上出现了白色粉末.他们依据所学的化学知识,对这种白色粉末的成分作了如下猜想:①可能是NaOH;②可能是Na2CO3; ③可能是NaOH和Na2CO3.
(1)小明同学取白色粉末少许,溶于水后,先向溶液中加入足量的______溶液,看到白色沉淀产生,然后向上层清液中加入酚酞试液,看到溶液呈红色,验证了猜想③是正确的.
(2)为了进一步研究,三位同学取了10.0g上述样品,利用电子天平共同做了下图所示的实验.
实验数据记录如下:
称 量 项 目称 量 时 间质量(g)试样
10.00装置+稀硫酸质量
241.20装置+稀硫酸质量+试样反应开始后15秒249.20装置+稀硫酸质量+试样反应开始后35秒249.00装置+稀硫酸质量+试样反应开始后55秒249.00试通过分析表中数据计算上述样品中各成份的质量分数(写出计算过程).______.
(3)有同学提出按上述实验所测得试样中Na2CO3质量分数会偏小,该同学的理由是(实验操作均正确):______.
网友回答
解:方案一、(1)用pH试纸测定溶液的pH时,正确的操作是:将PH试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液滴在试纸上,将试纸颜色与比色卡对照读出.
(2)推测“测得的pH小于7”的理由:排除因盐酸的加入,稀释氢氧化钠溶液而引起pH减小.
方案二:化学反应中通常伴随有能量的变化,可借助反应前后的温度变化来判断反应的发生.如果NaOH溶液与稀盐酸混合前后温度有变化,则证明发生了化学反应.该组同学将不同浓度的盐酸和NaOH溶液各10mL混合,用温度计测定室温下混合前后温度的变化,并记录了每次混合前后温度的升高值△t.
(1)第三组中盐酸的浓度都是第一组的2倍,氢氧化钠是第一组的4倍,温度变化就是第一组的4倍,而第三组氢氧化钠是第二组的2倍,所以温度的改变也是第三组的,可推出x=7.
(2)氢氧化钠和盐酸发生中和反应,溶液的温度会升高,导致烧瓶内的压强增大,使U形管的液面出现高度差,某同学在没使用温度计的情况下,通过如图所示装置完成了实验.则该同学根据U形管中左边液面下降反映溶液放热并判断NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应.
(3)①实验方法:做对比实验,取上述NaOH溶液加水稀释,加入酚酞溶液,观察到:出现红色且不褪去,说明是由于氢氧化钠溶液浓度过大而出现的上述现象.
方案三:(1)验证猜想③是否正确,主要是检验碳酸钠与氢氧化钠的存在,一般是利用对碳酸根的检验以及碱性溶液的检验完成,因此加入钙盐或钡盐以检验碳酸根,加入酚酞对氢氧化钠的碱性进行分析判断.
(2)根据资料数据可知:溶液在反应前后物质的质量变化的量即是反应生成的二氧化碳的量,据此可依据方程式求出碳酸钠的质量,也可知氢氧化钠的质量.
(3)根据二氧化碳的密度较大容器中容易残存少量的二氧化碳,导致测量的二氧化碳质量较小,溶液的质量变大分析即可.
故