Question

【题目】某研究性课题小组对氢氧化钠溶液和稀盐酸中和反应的有关问题，进行了如下探究：

I：（1）甲同学为了证明氢氧化钠溶液与稀盐酸能够发生反应，设计并完成了图 1所示实验，则 X溶液是_____________。

（2）乙同学用传感器探究稀 NaOH 溶液与稀盐酸反应过程中温度和 pH的变化。测定结果如图2所示。通过分析可知，稀 NaOH 溶液与稀盐酸反应会__________（放出”或“吸收”）热量。30s 时，溶液中的溶质为 _____________（写化学式）

II：丙同学为了验证上述实验，也将盐酸滴入某氢氧化钠溶液中，发现有气泡产生，他认为该氢氧化钠溶液已经变质，变质原因用化学方程式可表示为 ____________________。

III:为了测定该氢氧化钠溶液中碳酸钠的质量分数，丙同学设计了如图3所示的实验装置。已知分液漏斗中装有 10%的稀盐酸，装置内试剂均足量。

（实验步骤）

①按如图 3 连接好装置后，并检查装置气密性；

②关闭 K1 和 K2，向 B 装置中加入 100.0g该氢氧化钠溶液样品（忽略原装置内空气中CO2对实验的影响）；

③打开 K2，向锥形瓶内滴加盐酸，直到 B 中不再产生气泡为止；

④打开 K1 关闭 K2，通入一段时间空气，至装置 C 中不再产生沉淀为止；

⑤将装置 C 中的固液混合物过滤、洗涤、烘干后称得固体质量为 5.0g。

（实验分析及数据处理）

①A 装置的作用是 ____________________。

②若缺少步骤④，则测定结果将 __________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

③利用实验数据，计算该氢氧化钠溶液中碳酸钠的质量分数为 5.3%。

（实验反思）

下列各项措施中，能提高测定准确度的是 __________（填字母）

A．缓缓滴加稀盐酸

B．在装置 A、B 之间增加盛有浓硫酸的洗气瓶

C．在装置 B、C 之间增加盛有饱和 NaHCO3 的洗气瓶

Answer 1

【答案】酚酞溶液放出HCl、NaCl2NaOH+CO2 =====Na2CO3+H2O除去空气中的二氧化碳，减小实验误差偏小

【解析】

（1）加入试剂X后，氢氧化钠溶液显示红色，故加入的是酚酞。

（2）根据温度和时间图像判断该反应的吸放热情况；根据pH与时间图像判断反应后溶液的溶质。

（3）氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠而发生变质。

（4）①利用空气排净装置内的二氧化碳和水蒸气等气体，以减小实验误差，空气中的二氧化碳用氢氧化钠溶液预先除去。

②反应结束后，利用空气把反应产生的二氧化碳气体全部被氢氧化钡溶液吸收，减少误差。

③能够减小实验误差的操作，都可以提高碳酸钠的纯度的测定。

I：（1）根据实验现象可知，向氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液，溶液变红，加入盐酸后，酸碱中和，碱性减弱，溶液红色褪去，因此所加的试剂为酚酞；正确答案：酚酞溶液。

（2）根据温度和时间的图像变化关系可知，酸碱中和反应为放热反应；根据溶液pH 与时间图像可知，30s 时，溶液的pH小于5，显酸性，溶质为HCl和NaCl；正确答案：HCl和NaCl。

II：（2）部分氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠，加入盐酸后，碳酸钠与盐酸反应产生气泡；因此氢氧化钠溶液变质的反应为：2NaOH+CO2 =====Na2CO3+H2O；正确答案：2NaOH+CO2 =====Na2CO3+H2O。

III：（3）①A 装置装有氢氧化钠溶液，能够吸收空气中的二氧化碳气体，以免对二氧化碳气体的测定带来影响；正确答案：除去空气中的二氧化碳，减小实验误差。

②若缺少步骤④，反应产生的二氧化碳气体不能被氢氧化钡溶液完全吸收，造成测定碳酸钠的含量降低，碳酸钠的百分含量偏小；正确答案：偏小。

③A. 缓缓滴加稀盐酸时,能使反应生成的二氧化碳全部被氢氧化钡溶液吸收,从而提高测定的准确度，A正确。

B.在装置A、B之间是否增加盛有浓硫酸的洗气瓶,都不影响二氧化碳的质量,该选项不能提高碳酸钠的质量分数测定准确度，B错误。

C．在装置B、C之间增加盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶时,二氧化碳中混有的氯化氢气体能和碳酸氢钠反应生成二氧化碳,氢氧化钡吸收二氧化碳的量增多，从而导致计算出的碳酸钠质量分数偏大,该选项不能提高碳酸钠的质量分数测定准确度，C错误。正确选项A。