Question

某兴趣小组在学习碱的化学性质时，进行了如图所示的实验。

(1) 在甲实验过程中，插入一支温度计来测量溶液的温度时，随着稀盐酸的不断滴入，
溶液的温度逐渐升高，你认为溶液温度升高的原因是                        ；
写出该反应的化学方程式                         。
(2)乙实验中滴加氢氧化钠溶液后，可观察到的现象是                         ；
反应的化学方程式                         。
(3)实验结束后，同学们将甲、乙两个实验的废液倒入同一个干净的废液缸中，看到有
气泡出现，最终废液呈红色，由此产生疑问。
【提出问题】废液中含有哪些物质?
【交流讨论】①一定含有的物质：指示剂、水和        。
②还含有能使废液呈碱性的物质。能使废液呈碱性的物质是什么?同学们有如下猜想。
小兰认为：只有碳酸钠（提示：碳酸钠水溶液PH﹥7）；小亮认为：只有氢氧化钠。
你认为还可能是                     。
【实验设计】小斌想用氯化钙溶液来验证小兰、小亮和你的猜想。查阅资料获悉氯化钙溶液呈中性，并设计如下实验。请你将小斌的实验设计补充完整。

实验内容	预计现象	预计结论
取少量废液缸中上 层清液于试管中， 加入过量氯化钙 溶液，静置。	①没有白色沉淀，溶液呈红色。	的猜想正确。
	②有白色沉淀，溶液由红色变 为无色	的猜想正确。
	③	你的猜想正确。

（4）在甲实验中，如果消耗质量分数为7.3%的稀盐酸20.0g时，此时溶液的颜色恰好
由红色变为无色，试计算氢氧化钠溶液中溶质的质量分数。（提示：氢氧化钠溶液的密度为1g/ml）

Answer 1

(1) 中和反应（或该反应）放出热量；NaOH + HCl === NaCl + H₂O ；
(2)气球胀大 ；CO₂+ 2NaOH === Na₂CO₃ + H₂O
【交流讨论】 ① 氯化钠 ；（写化学式也可）
② 氢氧化钠和碳酸钠；（写化学式也可）
【实验设计】①小亮 ；② 小兰   ③有白色沉淀，溶液呈红色。   
(以上每空1分)
（4）解：设参加反应的氢氧化钠的质量为X：
NaOH  + HCl  ===  NaCl  +  H₂O   
40      36.5                    
X       20.0g ×7.3%                    ……………………（1分）
40/36.5＝X/20.0g ×7.3% (或40 : 36.5＝X : 20.0g ×7.3%) 
X ＝1.6g               ……………………………………… (1分)
氢氧化钠中溶质的质量分数为1.6g/10ml ×1g/ml×100%="16.0" % ………（1分）
答：稀盐酸中溶质的质量分数为16.0%

分析：（1）根据酸碱中和反应的原理进行分析；
（2）根据氢氧化钠和二氧化碳反应后瓶内的压强变大进行分析；
（3）①根据个反应的原理进行分析；
②根据酸碱指示剂遇到酸碱的变色和可能情况的组合进行分析；
根据氯化钙会与碳酸钠生成沉淀，碱会使酚酞变红色进行分析；
（4）根据题中所给的数据和方程式中的比例关系进行分析．
解答：解：（1）盐酸加入氢氧化钠中后，经过反应溶液温度才升高的，盐酸会与氢氧化钠发生中和反应生成氯化钠和水，故答案为：酸碱中和反应是放热反应，NaOH+HCl=NaCl+H₂O；
（2）氢氧化钠和二氧化碳反应后生成碳酸钠和水，导致锥形瓶内的压强变小，外界大气压将气球吹大，故答案为：瘪气球胀大，2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
（3）①盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，所以反应后一定存在氯化钠、水和指示剂，故答案为：氯化钠；
②氢氧化钠和碳酸钠都显碱性，故答案为：氢氧化钠和碳酸钠；
氯化钙会与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀，氢氧化钠显碱性，会使酚酞变红色，

实验内容	预计现象	预计结论
取少量废液缸中上 层清液于试管中， 加入过量氯化钙 溶液 ，静置．	①没有白色沉淀，溶液呈红色．	小亮的猜想正确
	②有白色沉淀，溶液由红色变 为无色	小兰 的猜想正确
	③有白色沉淀，溶液呈红色	你的猜想正确

（4）设氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为x，
NaOH+HCl=NaCl+H₂O
40  36.5
x×10g 7.3%×20g
40：36.5═（x×10g）：（7.3%×20g）
x=16%
答：氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为16%．