Question

18．在一堂化學(xué)實(shí)驗(yàn)課上，老師為每組同學(xué)分別提供了一瓶氫氧化鈉溶液，讓他們用1%的稀鹽酸來測定其溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．以下是幾組同學(xué)的設(shè)想及做法：
（1）甲組同學(xué)的設(shè)想是：在燒杯中加入一定量的氫氧化鈉溶液，用滴管慢慢滴入1%的稀鹽
酸，并不斷攪拌，通過用pH試紙多次測定溶液pH的辦法，達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br />①下列使用pH試紙的方法正確的是B（填字母）．
A．將pH試紙直接插入待測液中
B．將pH試紙放在干凈的白瓷板上，用玻璃棒蘸取待測液滴在pH試紙上
C．將pH試紙潤濕后放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取待測液滴在pH試紙上
②由于用pH試紙需多次測定，較繁瑣，且所測數(shù)值不夠精確．在老師指導(dǎo)下，甲組同學(xué)取了5g氫氧化鈉溶液進(jìn)行了數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，由計(jì)算機(jī)描繪出了整個實(shí)驗(yàn)過程中溶液pH的變化圖象（簡單表示為圖）．
請回答：圖中a點(diǎn)表示的含義是恰好中和；b點(diǎn)溶液中含有的陽離子有Na⁺、H⁺ （填離子符號）；甲組同學(xué)要計(jì)算出本組這瓶氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，除了要用到已有數(shù)據(jù)外，你認(rèn)為還需要的數(shù)據(jù)是稀鹽酸的密度．
（2）乙組同學(xué)在滴加稀鹽酸一段時間后，發(fā)現(xiàn)溶液中有少量氣泡產(chǎn)生．這一“異�，F(xiàn)象”激起了他們的探究欲望，通過實(shí)驗(yàn)證明：該組用的這瓶氫氧化鈉溶液已經(jīng)部分變質(zhì)．
請用化學(xué)方程式表示其變質(zhì)的原因CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；
若要除去溶液中變質(zhì)生成的雜質(zhì)，下列實(shí)驗(yàn)方案可行的是：CD（填字母）．
A．取變質(zhì)后的溶液，加適量氯化鈣溶液，過濾
B．取變質(zhì)后的溶液，加適量硝酸鈣溶液，過濾
C．取變質(zhì)后的溶液，加適量澄清石灰水，過濾
D．取變質(zhì)后的溶液，加適量氫氧化鋇溶液，過濾
E．取變質(zhì)后的溶液，加適量鹽酸至不再產(chǎn)生氣泡．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)pH試紙使用方法分析判斷；
②根據(jù)溶液pH的變化圖象的意義，分析a的含義、b點(diǎn)溶液中的陽離子；由鹽酸的體積和密度可求出鹽酸的質(zhì)量．
（2）根據(jù)氫氧化鈉與二氧化碳的反應(yīng)寫出氫氧化鈉變質(zhì)的方程式，根據(jù)碳酸鈉的性質(zhì)分析設(shè)計(jì)除去碳酸鈉的實(shí)驗(yàn)方案．

解答 解：（1）①A．將pH試紙直接插入待測液中，會污染試劑，方法錯誤；
B．將pH試紙放在干凈的白瓷板上，用玻璃棒蘸取待測液滴在pH試紙上，方法正確；
C．將pH試紙潤濕后，測得堿液的pH偏小，方法錯誤；
②由溶液pH的變化圖象可知，在a點(diǎn)時，溶液的pH等于7，說明了氫氧化鈉和鹽酸恰好中和；在b點(diǎn)時，溶液呈酸性，氫氧化鈉全部與鹽酸反應(yīng)生成了氯化鈉，溶液中還有剩余的鹽酸．所以溶液中的陽離子是：Na⁺、H⁺；要求氫氧化鈉溶液的質(zhì)量質(zhì)量分?jǐn)?shù)，須知鹽酸的質(zhì)量，由題中的條件可知，還需要的數(shù)據(jù)是稀鹽酸的密度．
（2）氫氧化鈉變質(zhì)的原因是氫氧化鈉與空氣中的二氧化碳反應(yīng)，反應(yīng)的方程式是：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．由于碳酸鈉能與氫氧化鈣溶液（或氫氧化鋇溶液）反應(yīng)生成了氫氧化鈉和碳酸鈣（或碳酸鋇），既除去了雜質(zhì)碳酸鈉，又沒有引入新的雜質(zhì)．所以要除去溶液中變質(zhì)生成的雜質(zhì)，實(shí)驗(yàn)方案是：加適量澄清石灰水或氫氧化鋇溶液，過濾．
故答案為：（1）①B；②恰好中和；Na⁺、H⁺；稀鹽酸的密度；（2）CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；CD．

點(diǎn)評 本題是考查中和反應(yīng)過程中溶液pH的變化情況的，我們要知道向酸中加堿和向堿中加酸時，溶液pH的變化趨向．明確不同指示劑的變色范圍．