Question

2．某兴趣小组的利用浓盐酸烧碱实验探究分子的运动，如图1所示：
（1）填写实验报告：

实验步骤	实验现象	分析与结论
①在盛有少量蒸馏水的烧杯中滴入2～3滴石蕊试液	液体显紫色	结论：蒸馏水不能使酚酞变红
②在步骤①的烧杯中再滴加浓盐酸	试液变红	结论：酸性溶液能使紫色石蕊试液变红
③按图甲所示进行实验	烧杯B中试液变红	原因：由于浓盐酸具有较强的挥发性，所以倒扣的烧杯中会有大量的氯化氢分子存在，这些氯化氢的分子溶于烧杯B中会使该溶液变为稀盐酸而呈酸性，所以烧杯B中的紫色石蕊会变为红色，  结论：分子是不断运动的

（2）实验讨论：
①该兴趣小组为使实验结论准确可靠，设计实验装置如图乙进行对比实验，你认为有无必要？说明理由．无必要；蒸馏水不能使酚酞变红，在第一个实验中已经可以证明了
②将一定质量的浓盐酸盛于烧杯中，敞口放置在实验室安全之处．浓盐酸的质量和放置天数关系的曲线（如图2）正确的是乙（填写“甲”或“乙”），你的选择理由是浓盐酸具有挥发性，能挥发出溶质氯化氢，使溶液质量变小；
③若上述浓盐酸中溶剂所含氢原子数是溶质所含氢原子数的7倍，则该浓盐酸中溶质的质量分数为多少？（写出计算过程，精确到0.1%）．

Answer 1

分析 （1）根据蒸馏水的溶液呈中性分析解答；根据稀盐酸的溶液呈酸性，能使石蕊变红分析解答即可；根据能盐酸容易会发出氯化氢分子的性质分析解答；
（2）①根据蒸馏水不能使酚酞变红，在第一个实验中已经可以证明了解答；
②根据浓盐酸具有挥发性，敞口放置时能使盐酸的质量变小解答；
③根据浓盐酸中溶剂所含氢原子数是溶质所含氢原子数的7倍可确定分子数的关系，然后利用相对分子质量来计算浓盐酸中溶质的质量分数．

解答 解：（1）①由于蒸馏水的溶液呈中性所以不能使石蕊变色，因此观察到的实验现象是烧杯里的水只能是紫色；
②在步骤①的烧杯中再滴加浓盐酸，稀盐酸溶液呈酸性，所以能使石蕊试液变红；
③由于浓盐酸具有较强的挥发性，所以倒扣的烧杯中会有大量的氯化氢分子存在，这些氯化氢的分子溶于烧杯B中会使该溶液变为稀盐酸而呈酸性，所以烧杯B中的紫色石蕊会变为红色，这也证明了构成物质的微粒的运动特点；
（2）①因为在第一个实验中已经可以证明蒸馏水不能使酚酞变红．故填：无必要；蒸馏水不能使酚酞变红，在第一个实验中已经可以证明了．
②浓盐酸具有挥发性，能挥发出溶质氯化氢，使溶液质量变小，观察图象，乙符合；
③盐酸的化学式是HCl，水的化学式为H₂O，
由浓盐酸中溶剂所含氢原子数是溶质所含氢原子数的7倍可知，
氯化氢与水的分子数之比为2：7可满足题意，
设氯化氢分子2n个，则水分子7n个，
则该浓盐酸中溶质的质量分数为$\frac{2×36.5}{2×36.5+7×18}×$100%≈41.0%
答案：
（1）

实验步骤	实验现象	分析与结论
①在盛有少量蒸馏水的烧杯中滴入2～3滴石蕊试液	液体显紫色	结论： 蒸馏水不能使酚酞变红
②在步骤①的烧杯中再滴加浓盐酸	试液变红	结论： 酸性溶液能使紫色石蕊试液变红
③按图甲所示进行实验	烧杯B中试液变红	原因： 由于浓盐酸具有较强的挥发性，所以倒扣的烧杯中会有大量的氯化氢分子存在，这些氯化氢的分子溶于烧杯B中会使该溶液变为稀盐酸而呈酸性，所以烧杯B中的紫色石蕊会变为红色，结论： 分子是不断运动的

（2）①无必要；蒸馏水不能使酚酞变红，在第一个实验中已经可以证明了；
②乙；浓盐酸具有挥发性，能挥发出溶质氯化氢，使溶液质量变小；
③则该浓盐酸中溶质的质量分数为41.0%．

点评 此题借助实验探究，考查了分子运动的微观事实，解题时关键是利用相关的现象对所要解决的问题进行深入的分析．