Question

3．某興趣小組利用濃鹽酸設計實驗探究分子的運動，如圖1所示：
（1）填寫實驗報告：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	分析與結論
①在盛有少量蒸餾水的燒杯中滴入2～3滴石蕊試液	液體顯紫色	結論： 蒸餾水不能使酚酞變紅
②在步驟①的燒杯中再滴加濃鹽酸	試液變紅	結論： 酸性溶液能使紫色石蕊試液變紅
③按圖甲所示進行實驗	燒杯B中試液變紅	原因： 由于濃鹽酸具有較強的揮發(fā)性，所以倒扣的燒杯中會有大量的氯化氫分子存在，這些氯化氫的分子溶于燒杯B中會使該溶液變?yōu)橄←}酸而呈酸性，所以燒杯B中的紫色石蕊會變?yōu)榧t色，結論： 分子是不斷運動的

（2）交流討論：
①該興趣小組為使實驗結論準確可靠，設計實驗裝置如圖乙進行對比實驗，你認為有無必要？說明理由．無必要；蒸餾水不能使酚酞變紅，在第一個實驗中已經(jīng)可以證明了．
②將一定質量的濃鹽酸盛于燒杯中，敞口放置再實驗室安全之處．濃鹽酸的質量和放置天數(shù)關系的曲線（見圖2）正確的是乙（填寫“甲”或“乙”），你選擇的理由是濃鹽酸具有揮發(fā)性，能揮發(fā)出溶質氯化氫，使溶液質量變�。�
③若上述濃鹽酸中溶劑所含氫原子數(shù)是溶質所含氫原子數(shù)的7倍，則該濃鹽酸中溶質的質量分數(shù)為多少？（寫出計算古過程，精確到0.1%）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)蒸餾水的溶液呈中性分析解答；根據(jù)稀鹽酸的溶液呈酸性，能使石蕊變紅分析解答即可；根據(jù)能鹽酸容易會發(fā)出氯化氫分子的性質分析解答；
（2）①根據(jù)蒸餾水不能使酚酞變紅，在第一個實驗中已經(jīng)可以證明了解答；
②根據(jù)濃鹽酸具有揮發(fā)性，敞口放置時能使鹽酸的質量變小解答；
③根據(jù)濃鹽酸中溶劑所含氫原子數(shù)是溶質所含氫原子數(shù)的7倍可確定分子數(shù)的關系，然后利用相對分子質量來計算濃鹽酸中溶質的質量分數(shù)．

解答 解：（1）①由于蒸餾水的溶液呈中性所以不能使石蕊變色，因此觀察到的實驗現(xiàn)象是燒杯里的水只能是紫色；
②在步驟①的燒杯中再滴加濃鹽酸，稀鹽酸溶液呈酸性，所以能使石蕊試液變紅；
③由于濃鹽酸具有較強的揮發(fā)性，所以倒扣的燒杯中會有大量的氯化氫分子存在，這些氯化氫的分子溶于燒杯B中會使該溶液變?yōu)橄←}酸而呈酸性，所以燒杯B中的紫色石蕊會變?yōu)榧t色，這也證明了構成物質的微粒的運動特點；
（2）①因為在第一個實驗中已經(jīng)可以證明蒸餾水不能使酚酞變紅．故填：無必要；蒸餾水不能使酚酞變紅，在第一個實驗中已經(jīng)可以證明了．
②濃鹽酸具有揮發(fā)性，能揮發(fā)出溶質氯化氫，使溶液質量變小，觀察圖象，乙符合；
③鹽酸的化學式是HCl，水的化學式為H₂O，
由濃鹽酸中溶劑所含氫原子數(shù)是溶質所含氫原子數(shù)的7倍可知，
氯化氫與水的分子數(shù)之比為2：7可滿足題意，
設氯化氫分子2n個，則水分子7n個，
則該濃鹽酸中溶質的質量分數(shù)為$\frac{2×36.5}{2×36.5+7×18}×$100%≈41.0%
答案：
（1）

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	分析與結論
①在盛有少量蒸餾水的燒杯中滴入2～3滴石蕊試液	液體顯紫色	結論： 蒸餾水不能使酚酞變紅
②在步驟①的燒杯中再滴加濃鹽酸	試液變紅	結論： 酸性溶液能使紫色石蕊試液變紅
③按圖甲所示進行實驗	燒杯B中試液變紅	原因： 由于濃鹽酸具有較強的揮發(fā)性，所以倒扣的燒杯中會有大量的氯化氫分子存在，這些氯化氫的分子溶于燒杯B中會使該溶液變?yōu)橄←}酸而呈酸性，所以燒杯B中的紫色石蕊會變?yōu)榧t色，結論： 分子是不斷運動的

（2）①無必要；蒸餾水不能使酚酞變紅，在第一個實驗中已經(jīng)可以證明了；
②乙；濃鹽酸具有揮發(fā)性，能揮發(fā)出溶質氯化氫，使溶液質量變�。�
③則該濃鹽酸中溶質的質量分數(shù)為41.0%．

點評 此題借助實驗探究，考查了分子運動的微觀事實，解題時關鍵是利用相關的現(xiàn)象對所要解決的問題進行深入的分析．