Question

化学调研小组的同学用氢氧化钠和稀盐酸探究中和反应，请你参与以下探究：
（1）甲组同学取少量的氢氧化钠溶液于烧杯中，用酸度计测得该溶液的pH________（选填“＜”、“＞”或“=”）7，同时插入一支温度计，测量溶液的温度（如图所示）．用胶头滴管吸取稀盐酸，逐滴加入盛有氢氧化钠溶液的烧杯中，边滴加边搅拌．此时可观察
到的现象是：酸度计上显示的数据逐渐________（选填“增大”、“减少”或“不变”，下同），温度计上显示的数据逐渐________．由此可知，酸和碱的中和反应属于________（选填“吸热”或“放热”）反应．该反应的化学方程式________．
（2）乙组的同学改用固体氢氧化钠与稀盐酸反应来探究中和反应中能量的变化情况，你认为该方案________（选填“合理”或“不合理”），理由是________．
（3）丙组同学用另外一瓶氢氧化钠溶液进行实验时，当往烧杯中滴加稀盐酸时，发现有少量的气泡冒出，小组同学根据这一现象进行讨论，一致认为其原因可能是氢氧化钠溶液已经变质，变质的原因是________，由此，同学们建议实验室保存氢氧化钠时应注意________保存．为了除去氢氧化钠溶液中变质产生的碳酸钠，你认为可选用下列物质中的________（填序号）．
A．稀盐酸B．氢氧化钙溶液C．氯化钙溶液D．氯化钠溶液
（4）丁组同学借助酚酞试液来判断氢氧化钠溶液与稀盐酸发生中和反应时，向烧杯中的氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸一会儿后，发现忘记了滴加酚酞试液．为了确定盐酸与氢氧化钠是否恰好完全反应，小组的同学从烧杯中取少量反应后的溶液于一支试管中，并向试管中滴加几滴酚酞试液，振荡，观察到酚酞试液不变色．于是他们得出了“两种物质已恰好完全中和”的结论．你认为他们得出的结论是否正确？________，理由是：________．
请你帮助该小组的同学设计一个实验，探究上述烧杯中的溶液是否恰好完全中和，填写下表：

实验方法	可能观察到的现象	结论

Answer 1

解：（1）氢氧化钠溶液呈碱性，故酸度计测得溶液的PH＞7，在向氢氧化钠溶液中滴加盐酸的过程中，盐酸与氢氧化钠反应NaOH+HCl=NaCl+H₂O，溶液的PH值降低，故酸度计上显示的数据逐渐减少，根据观察到的温度计上显示的数据逐渐增大的现象，可推断该反应属于放热反应．
（2）、固体氢氧化钠溶于水的过程中也放出一定的热量，故用固体氢氧化钠与稀盐酸反应来探究中和反应中能量的变化情况，显然不合理．
（3）根据实验现象可知氢氧化钠中含有杂质，当与盐酸反应时有气泡，气泡很可能是CO₂，便可找出氢氧化钠变质的原因：NaOH与空气中CO₂反应；提出氢氧化钠的保存方法：密封保存；根据复分解反应的原理，用氢氧化钙除去氢氧化钠溶液中少量的碳酸钠杂质．
（4）、根据实验现象判断该实验的推论不正确，因为盐酸过量，溶液显酸性，酚酞也不变色．可用紫色石蕊试液来检验两种物质是否已恰好完全中和，当石蕊试液变红，说明没有完全中和，当石蕊试液不变色说明恰好完全中和．答案不唯一，其它方案设计合理即可．
故答案为：（1）＞；减少；增大；放热；NaOH+HCl=NaCl+H₂O
（2）不合理；固体氢氧化钠溶于水放热
（3）NaOH与空气中CO₂反应；密封；B
（4）不正确，盐酸过量，溶液显酸性，酚酞也不变色

实验方法	可能观察到的现象	结论
取少量反应后的溶液于试管中，滴加几滴紫色的石蕊试液	石蕊试液变红色（或）石蕊试液不变色	没有完全中和（或）恰好完全中和

或

实验方法	可能观察到的现象	结论
取取少量反应后的溶液于试管中，加入锌（或石灰石）	有气泡冒出（或）没有气泡冒出	没有完全中和（或）恰好完全中和

（其他合理答案亦可）
分析：（1）、根据物质的酸碱性判断氢氧化钠溶液呈碱性，其PH＞7，氢氧化钠溶液与盐酸反应的过程中，氢氧化钠的量减少，溶液碱性减弱，故酸度计的PH逐渐减小，由温度计的变化，可判断该反应属于放热反应．
（2）、根据课本知识判断方案二不合理，因为固体氢氧化钠在溶于水的过程中也放热
（3）、根据实验现象可推断少量气泡为CO₂，便可找出氢氧化钠变质的原因：NaOH吸收了空气中CO₂，进而提出氢氧化钠的保存方法，以及出去氢氧化钠溶液中的杂质的方法．
（4）、首先判断该实验的推论不正确，并找出理由，进而提出可行的实验方案，以及实验现象、结论．
点评：结合课本知识和实验技能，考查了学生的分析问题，解决问题的能力；此题综合性较强，考查出学生将理论知识与实验相结合的能力，还考查学生的创新能力，是一道不错的综合题．