Question

7．學完中和反應的知識后，某化學興趣小組的同學在老師的指導下，對酸堿反應過程，溶液溫度變化及如何判斷酸堿溶液恰好完全反應進行了進一步的探究，請你參與．
【探究活動一】酸堿反應過程中溶液的溫度變化室溫下，取10份相同體積100%NaOH溶液于10支試管中，分別滴加一定體積10%鹽酸，并測定溶液溫度的最高值．記錄數據如下：

加入鹽酸體積/mL	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20
測得溶液溫度/℃	25.2	28.6	32.0	36.0	38.2	36.7	35.7	34.7	33.7	32.9

（1）寫出氫氧化鈉與鹽酸反應的化學方程式NaOH+HCl═NaCl+H₂O．
（2）由溶液溫度的變化可知，氫氧化鈉與鹽酸反應放出（選填“放出”或“吸收”）熱量．
（3）從實驗記錄的數據看，氫氧化鈉完全反應時，加入鹽酸的體積是在8-12mL（填體積范圍）之間的某一數值；當加鹽酸的體積在12-20mL之間，溶液溫度下降，其原因之一是自然冷卻．
【探究活動二】如何判斷鹽酸與氫氧化鈉溶液恰好完全反應
（4）甲同學提出：可用酸堿指示劑進行判斷．
根據化學實驗中“反應現象必須明顯”的設計原則：你認為要判斷酸堿溶液恰好完全反應，應該選用酚酞（選填“石蕊”或“酚酞”）試液作指示劑．
具體的操作是：往滴有酚酞試液的氫氧化鈉溶液逐滴加入鹽酸溶液，溶液由紅色逐漸變成無色．
（5）乙同學提出：可通過測定實驗過程中溶液酸堿度的變化進行判斷．
如圖是某同學通過多次測定溶液的pH，畫出的曲線，請你回答：
①該實驗是將氫氧化鈉溶液滴加到另一溶液中，圖中a點表示當加入溶液的體積為V₂時，pH=7，說明鹽酸與氫氧化鈉恰好完全反應，溶液呈中性．
②當加入溶液的體積為V₁mL時，溶液中所含的溶質有NaCl和HCl（填化學式）；
③滴加的NaOH溶液體積為V₃mL時，溶液的pH大于7（選填“小于”、“等于”或“大于”）．

Answer 1

分析 【探究活動一】根據質量守恒定律可以書寫化學方程式，根據實驗現象可以判斷溶液的酸堿性方面的情況．氫氧化鈉能與鹽酸反應生成氯化鈉和水；考慮中和反應為放熱反應，中和反應時的能量變化可以通過測定溶液溫度的變化來進行判斷；
【探究活動二】氫氧化鈉和鹽酸反應生成氯化鈉和水，反應在溶液中進行生成水觀察不到現象．判斷溶液是否恰好完全反應可以使用指示劑，溶液的PH可以使用PH試紙來測定．

解答 解：【探究活動一】
【解釋與結論】（1）氫氧化鈉和鹽酸反應的化學方程式為：NaOH+HCl=NaCl+H₂O
（2）由溶液溫度的變化可知，氫氧化鈉與鹽酸反應是放熱的．故填：放出．
（3）從實驗記錄的數據看，加入氫氧化鈉的體積為8-10mL之間時，溫度還在升高，加入氫氧化鈉的體積為10-12mL之間時，溶液的溫度有了呈下降的趨勢，故氫氧化鈉完全反應時，加入鹽酸的體積是在8-12mL之間．當加鹽酸的體積在12-20mL之間，溶液溫度下降，可能原因是反應完全后，加入鹽酸起到冷卻的作用，故其原因之一是自然冷卻．
【探究活動二】
（4）甲同學提出：可用酸堿指示劑進行判斷．
根據化學實驗中“反應現象必須明顯”的設計原則：判斷酸堿溶液恰好完全反應：氫氧化鈉溶液呈堿性，故酚酞為紅色，恰好完全反應時溶液呈中性，故酚酞為無色，石蕊試液在堿性溶液中為藍色，石蕊在中性溶液中為紫色，當恰好完全反應時的顏色變化不明顯，故選用酚酞．
具體的操作是：往滴有酚酞試液的氫氧化鈉溶液逐滴加入鹽酸溶液，溶液由紅色逐漸變成無色．
（5）乙同學提出：可通過測定實驗過程中溶液酸堿度的變化進行判斷．
如圖中的曲線，測定溶液的PH可以使用PH試紙，圖中a點當滴加的NaOH溶液體積為V₂mL時，PH為7，表明溶液為中性；滴加的NaOH溶液體積為V₃mL時，氫氧化鈉過量，溶液呈堿性，其PH＞7，故：
①該實驗是將氫氧化鈉溶液滴加到另一溶液中，圖中a點表示當加入溶液的體積為V₂時，pH=7，說明鹽酸與氫氧化鈉恰好完全反應，溶液呈中性．
②當加入溶液的體積為V₁mL時，溶液中所含的溶質有NaCl和HCl；
③滴加的NaOH溶液體積為V₃mL時，溶液的pH大于7．
故答案為：
（1）NaOH+HCl═NaCl+H₂O；（2）放出；
（3）8-12； 自然冷卻（或加入常溫下的鹽酸起到冷卻作用）；
（4）酚酞； 往滴有酚酞試液的氫氧化鈉溶液逐滴加入鹽酸溶液，溶液由紅色逐漸變成無色；
（5）①氫氧化鈉溶液，當加入溶液的體積為V₂時，pH=7，說明鹽酸與氫氧化鈉恰好完全反應，溶液呈中性；②NaCl和HCl；  ③大于

點評 本題主要考查了化學方程式的書寫及其根據實驗現象判斷溶液的酸堿性方面的內容，還考查了如何判斷氫氧化鈉和鹽酸是否恰好完全反應的判斷，完成此題，可以依據已有的知識進行．