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15.实验小组同学欲利用氢氧化钠溶液与硫酸探究中和反应中的热量变化.请你参与探究实验.
(1)实验小组设计了如下方案:在装有20mL10%NaOH溶液的小烧杯中不断滴加质量分数为90%的浓硫酸,边滴边搅拌,并用温度计测量实验过程中烧杯内液体温度的变化情况,请你分析该实验方案中存在的不足之处,提出两点改进措施不足之处:利用了浓硫酸;改进方法:把浓硫酸改为稀硫酸、不足之处:边滴边搅拌;改进方法:一次性加入不搅拌.
(2)实验过程中发生反应的化学方程式是2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O.
(3)如图为该反应中温度与滴加的硫酸质量变化关系的理论值和测量值的曲线比较情况.
①图示说明实验中测得的中和反应放出的热量比理论值低(填“高”或“低”).
②请指出造成理论值和测量值差异的一点原因没有采取隔热处理.
③图中温度达到最高值后降低的原因是完全反应后不再放热,继续加入稀硫酸时会降温,同时溶液散热.
(4)实验小组欲进一步探究氢氧化钠溶液与硫酸反应放热快慢的因素,你认为有哪些呢?请提出猜想,并设计实验.
猜想:与浓度有关
实验方案:实验步骤:在两支装有20mL10%的氢氧化钠溶液的小烧杯中分别同时滴加质量分数为5%、10%的稀硫酸各20mL,用温度计测量实验过程中烧杯内液体温度的变化情况;
实验现象:滴加10%的稀硫酸的烧杯内液体温度升高的快;
实验结论:反应物浓度越大,放热越快.

分析 (1)浓硫酸溶于水放热;
氢氧化钠和硫酸的反应过程中,边滴边搅拌会使溶液散热加快;
(2)实验过程中氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水;
(3)根据图中信息可以判断相关方面的问题;
(4)反应物浓度越大,反应速率越快,放热或吸热也越快.

解答 解:(1)浓硫酸溶于水放热,因此不能确定温度升高是由于中和反应放热导致的,应该把浓硫酸换成稀硫酸,不足之处:利用了浓硫酸;改进方法:把浓硫酸改为稀硫酸;
如果边滴边搅拌,反应放出的热量容易散发出去,不足之处:边滴边搅拌;改进方法:一次性加入不搅拌.
故填:不足之处:利用了浓硫酸;改进方法:把浓硫酸改为稀硫酸;
不足之处:边滴边搅拌;改进方法:一次性加入不搅拌.
(2)实验过程中氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,反应的化学方程式为:2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O.
故填:2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O.
(3)①图示说明实验中测得的中和反应放出的热量比理论值低.
故填:低.
②造成理论值和测量值差异的一点原因是没有采取隔热处理.
故填:没有采取隔热处理.
③图中温度达到最高值后降低的原因是完全反应后不再放热,继续加入稀硫酸时会降温,同时溶液散热.
故填:完全反应后不再放热,继续加入稀硫酸时会降温,同时溶液散热.
(4)猜想:与浓度有关;
实验方案:实验步骤:在两支装有20mL10%的氢氧化钠溶液的小烧杯中分别同时滴加质量分数为5%、10%的稀硫酸各20mL,用温度计测量实验过程中烧杯内液体温度的变化情况;
实验现象:滴加10%的稀硫酸的烧杯内液体温度升高的快;
实验结论:反应物浓度越大,放热越快.
故填:与浓度有关;实验步骤:在两支装有20mL10%的氢氧化钠溶液的小烧杯中分别同时滴加质量分数为5%、10%的稀硫酸各20mL,用温度计测量实验过程中烧杯内液体温度的变化情况;
实验现象:滴加10%的稀硫酸的烧杯内液体温度升高的快;
实验结论:反应物浓度越大,放热越快.

点评 合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础.

练习册系列答案
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科目:初中化学 来源: 题型:解答题

5.四位同学用氢氧化钠溶液和稀盐酸探究中和反应,请你参与以下探究:
(1)甲组同学利用数字化传感器测定溶液pH值的变化过程图象(如图1所示).由图可知,甲同学将稀盐酸溶液加入到另一溶液中.若原溶液中滴有酚酞试液,B点对应的实验现象是溶液由红色变成无色.
(2)乙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同时插入一支温度计,测量溶液的温度(如图2所示).根据温度随pH变化的图象(图3所示),判断该反应属于放热(选填“吸热”或“放热”)反应.B点比A点温度低的原因是A点时恰好完全反应,放热最多,完全反应后溶液散热,温度降低.
(3)丙组同学用另一瓶久置的氢氧化钠溶液进行上述实验时,发现有少量的气泡冒出,请写出产生气泡反应的化学方程式是Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑.若另取该溶液,滴加酚酞试液变红,不能(选填“能”或“不能”)说明该氢氧化钠溶液为部分变质.
(4)丁组同学对本地化工厂废水池中的氯化氢含量进行了测定(图4).取废水100g,用质量分数为20%的氢氧化钠溶液进行中和,通过计算知道废水中氯化氢的溶质质量分数为3.65%.

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科目:初中化学 来源: 题型:选择题

6.下列图象关系合理的是(  )
A.向久置于空气中的NaOH溶液滴加盐酸
B.将锌块加入足量的稀硫酸中
C.电解水
D.向pH=9的NaOH溶液中不断加水

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科目:初中化学 来源: 题型:选择题

3.下列陈述Ⅰ、Ⅱ皆正确并且能反映“性质决定用途”关系的是(  )
选项陈述Ⅰ陈述Ⅱ
A金刚石是由碳元素组成的单质金刚石可用来切割玻璃
B石墨有导电性石墨可用于制铅笔芯
C活性炭的吸附是化学变化活性炭可作冰箱除味剂
D碳有还原性焦炭可以冶炼金属
A.AB.BC.CD.D

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科目:初中化学 来源: 题型:计算题

10.化学兴趣小组为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,取25g石灰石样品放在烧杯中,然后向其中逐渐加入稀盐酸,使之与样品充分反应,恰好完全反应(杂质不参加反应)时,加入稀盐酸的质量为88.8g反应后烧杯中物质的总质量为105g.请计算:
(1)反应生成二氧化碳的质量;
(2)样品中碳酸钙的质量分数
(3)反应后所得溶液中溶质的质量分数(精确到0.1%)

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科目:初中化学 来源: 题型:计算题

20.将25.6gNaCl和MgCl2固体混合物完全溶于126g水中配成溶液,再将200g一定溶质质量分数的NaOH溶液不断加入到该溶液中,充分反应后,测得的实验数据如表:
实验次数12345
加入NaOH溶液质量/g4040404040
共生成沉淀的质量/g2.95.8m11.611.6
求:(1)表中m的值为8.7.
(2)恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数?
(3)固体混合物中NaCl的质量分数25.8%(结果保留一位小数)

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科目:初中化学 来源: 题型:填空题

7.亚硝酸钠(NaNO2)有毒,对人体危害很大,暴露于空气中会与氧气反应生成硝酸钠,若加热到320℃以上则会分解,生成氧气、一氧化氮和氧化钠.请用适当的化学用语表示带点的字.
(1)亚硝酸钠中氮元素的化合价Na$\stackrel{+3}{N}$O2
(2)写出亚硝酸钠与氧气反应生成的硝酸钠的化学式NaNO3
(3)写出亚硝酸钠中的阴离子NO2-
(4)写出亚硝酸钠分解的化学方程式4NaNO2$\frac{\underline{\;320℃\;}}{\;}$2Na2O+4NO↑+O2↑.

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科目:初中化学 来源: 题型:填空题

4.用化学用语表示:
(1)两个汞原子2Hg;(2)氧化铝中铝元素的化合价$\stackrel{+3}{Al}$2O3
(3)3个亚铁离子3Fe2+;(4)保持干冰化学性质的最小粒子CO2

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科目:初中化学 来源: 题型:选择题

5.现有一组物质:海水、碘酒、酒精溶液,下列物质中,可以和这组物质归为同一类的是(  )
A.冰水B.泥水C.矿泉水D.牛奶

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