Question

14．化学实验探究是学习化学的重要方法．
（1）下列操作会导致实验结果偏小的是B（填序号）．
A．配制一定质量分数的食盐水，量取水时俯视读数
B．用湿润的pH试纸测定碳酸钠溶液的pH
C．测定空气中氧气含量时，止水夹未加紧
（2）甲同学对中和反应进行探究：将稀盐酸慢慢滴入NaOH溶液中，溶液温度随加入稀盐酸的质量变化如图所示．请分析：
①中和反应过程中放热（选填“吸热”或“放热”）．
②AB段溶液的pH值逐渐减小（选填“增大”或“减小”）．
③C处溶液中的溶质为NaCl，HCl（填化学式）．
④为验证C处溶液中溶质的成分，有同学提出可向溶液中滴加AgNO₃溶液进行验证．甲同学不合理，甲同学的理由是什么？
（3）乙同学探究金属钠的性质：金属钠非常活跃，能与水反应生成一种碱和一种可燃性物体，将一小块钠投入氯化铁溶液中，实验现象是什么？写出该实验过程中所发生的复分解反应的化学方程式．
（4）丙同学为探究氢氧化钠的变质情况，取10g样品，加入50g稀盐酸使其完全反应后剩余溶液总质量为57.8g，求该样品中氢氧化钠的质量分数．

Answer 1

分析 （1）A、根据俯视视读数偏大，量取的实际体积偏小解答；
B、根据水和碱性溶液的pH判断；
C、根据测量空气中氧气含量时止水夹未加紧，实验中逸出了一部分气体，最终进入瓶内的水增多分析解答；
（2）①根据图象可以看出随着盐酸的加入温度在逐渐上升，据此进行分析解答；
②随着稀盐酸的滴加，溶液的碱性减弱，pH减小；
③C处的溶液中既有反应物，又有过量的稀盐酸；
④根据盐酸、氯化钠都能与硝酸银反应生成氯化银沉淀分析方案错误的原因．
（3）钠投入到氯化铁溶液中：钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，溶液呈碱性，氢氧化钠和氯化铁反应生成红褐色沉淀氢氧化铁；
（4）氢氧化钠能和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，碳酸钠能和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳；
根据反应前后的质量差可以计算生成二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量可以计算碳酸钠的质量，进一步可以计算样品中氢氧化钠的质量分数．

解答 解：
（1）A、量筒量取液体体积时俯视读数，导致索所取的水体积偏小，配制的溶液浓度偏高；
B、用水润湿后的pH试纸测定某碱性溶液的pH，相当于把碱性溶液稀释，其pH会变小；
C、测量空气中氧气含量时，若止水夹没有夹紧，则在压强差的作用下，导管口有气泡冒出；因实验中逸出了一部分气体，所以最终进入瓶内的水增多，导致测量结果偏大；
（2）①由图象可以看出，随着稀盐酸的加入，温度在逐渐的升高，说明稀盐酸与氢氧化钠溶液发生的反应是放热反应；
②稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，反应的化学方程式为 HCl+NaOH═NaCl+H₂0．在B点前后温度是两种情况，B点温度最高，B点表示酸碱恰好完全反应；由图是可知，从A到B过程中，氢氧化钠逐渐减少，碱性减弱，故pH值逐渐减小；
③C处的溶质有反应后生成的氯化钠，还有过量的稀盐酸．
④由于NaCl与AgNO₃反应也会产生白色沉淀，不能证明溶液中一定有HCl存在，所以实验方案错误．
（3）钠投入到FeCl₃溶液中，发生反应为：2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑，3NaOH+FeCl₃═Fe（OH）₃↓+3NaCl，既有Na与H₂O反应现象，又有NaOH与FeCl₃反应现象．所以现象为：钠浮在液面上，与溶液剧烈反应，熔成小球，四处游动，发出嘶嘶声，有气泡冒出，有红褐色沉淀生成；
（4）生成二氧化碳的质量为：10g+50g--57.8g=2.2g，
设碳酸钠的质量为x，
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，
 106                                     44
  x                                        2.2g
$\frac{106}{x}=\frac{44}{2.2g}$
x=5.3g
样品中氢氧化钠的质量分数为：$\frac{10g-5.3g}{10g}×$100%=47%
答案：
（1）B；
（2）①放热；②减小（或变小）；③NaCl、HCl；④由于NaCl与AgNO₃反应也会产生白色沉淀，不能证明溶液中一定有HCl存在；
（3）有大量气泡生成，有红褐色沉淀生成；3NaOH+FeCl₃═Fe（OH）₃↓+3NaCl；
（4）样品中氢氧化钠的质量分数为47%．

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．