11. 思想方法 分析法 (2024·辽宁中考)为实现氢氧化钠溶液和盐酸反应现象的可视化,某兴趣小组设计如下实验。
【监测温度】
(1) 在稀氢氧化钠溶液和稀盐酸反应过程中,温度传感器监测到溶液温度升高,说明该反应
【观察颜色】
(2) 在试管中加入 2 mL 某浓度的氢氧化钠溶液,滴入 2 滴酚酞溶液作

(3) 在①中未观察到预期的红色,为探明原因,小组同学查阅到酚酞变色范围如下:
0<pH<8.2 时呈无色,8.2<pH<13 时呈红色,pH>13 时呈无色。
据此推断,①中 a 的取值范围是
A. 0<a<8.2
B. 8.2<a<13
C. a>13
(4) 一段时间后,重复(2)实验,观察到滴加盐酸的过程中有少量气泡生成,原因是
【观察沉淀】
(5) 小组同学提出,可通过调控反应物浓度观察生成的氯化钠沉淀。向含 8 g 溶质的浓氢氧化钠溶液中加入浓盐酸,恰好完全反应至中性,生成 $ {NaCl} $的质量为
【多现象可视】
(6) 如下图所示,注射器 1、3 中均为 8 mL 氯化氢气体,注射器 2、4 中分别为 2 mL 蒸馏水和稀氢氧化钠溶液(均滴有酚酞溶液)。打开弹簧夹,迅速将注射器 1、3 中全部氯化氢分别推入注射器 2、4 中,用弹簧夹夹紧胶皮管。最终发现注射器 2、4 的活塞均恢复至 2 mL 刻度附近,此现象不足以说明氯化氢与稀氢氧化钠溶液发生了反应,理由是
]
【监测温度】
(1) 在稀氢氧化钠溶液和稀盐酸反应过程中,温度传感器监测到溶液温度升高,说明该反应
放热
(填“吸热”或“放热”),化学方程式为HCl+NaOH=NaCl+H₂O
。【观察颜色】
(2) 在试管中加入 2 mL 某浓度的氢氧化钠溶液,滴入 2 滴酚酞溶液作
指示
剂,再逐滴加入盐酸,振荡,该过程中溶液的颜色和 pH 记录如下图所示。(3) 在①中未观察到预期的红色,为探明原因,小组同学查阅到酚酞变色范围如下:
0<pH<8.2 时呈无色,8.2<pH<13 时呈红色,pH>13 时呈无色。
据此推断,①中 a 的取值范围是
C
(填字母)。A. 0<a<8.2
B. 8.2<a<13
C. a>13
(4) 一段时间后,重复(2)实验,观察到滴加盐酸的过程中有少量气泡生成,原因是
氢氧化钠变质(或盐酸与碳酸钠发生反应)
。【观察沉淀】
(5) 小组同学提出,可通过调控反应物浓度观察生成的氯化钠沉淀。向含 8 g 溶质的浓氢氧化钠溶液中加入浓盐酸,恰好完全反应至中性,生成 $ {NaCl} $的质量为
11.7
g;恢复至室温,称得混合物的总质量为 36.7 g,其中 $ {NaCl} $沉淀的质量为2.7
g(提示:室温下 100 g 水最多能溶解 36 g $ {NaCl} $)。【多现象可视】
(6) 如下图所示,注射器 1、3 中均为 8 mL 氯化氢气体,注射器 2、4 中分别为 2 mL 蒸馏水和稀氢氧化钠溶液(均滴有酚酞溶液)。打开弹簧夹,迅速将注射器 1、3 中全部氯化氢分别推入注射器 2、4 中,用弹簧夹夹紧胶皮管。最终发现注射器 2、4 的活塞均恢复至 2 mL 刻度附近,此现象不足以说明氯化氢与稀氢氧化钠溶液发生了反应,理由是
氯化氢溶于水也可导致注射器4的活塞恢复至2mL刻度附近(或注射器2中没有发生酸碱中和反应,且注射器2、4的活塞均恢复至2mL刻度附近,因此不足以说明注射器4中氯化氢与稀氢氧化钠溶液发生反应)
。若实验中溶液始终澄清,为了说明中和反应已发生,还应依据的现象为注射器2中溶液仍为无色,注射器4中溶液由红色变为无色(或反应后注射器4比注射器2温度高)
。答案
11.(1)放热 HCl+NaOH=NaCl+H₂O (2)指示 (3)C
(4)氢氧化钠变质(或盐酸与碳酸钠发生反应) (5)11.7 2.7 (6)氯化氢溶于水也可导致注射器4的活塞恢复至2mL刻度附近(或注射器2中没有发生酸碱中和反应,且注射器2、4的活塞均恢复至2mL刻度附近,因此不足以说明注射器4中氯化氢与稀氢氧化钠溶液发生反应) 注射器2中溶液仍为无色,注射器4中溶液由红色变为无色(或反应后注射器4比注射器2温度高)
解析:(1)在稀氢氧化钠溶液和稀盐酸反应过程中,温度传感器监测到溶液温度升高,说明该反应是放热反应;氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水。(3)结合实验图和酚酞变色范围,可知a的取值范围应大于13。(4)一段时间后,重复实验2,向氢氧化钠溶液中加入稀盐酸有气泡产生,说明盐酸已将氢氧化钠反应完,产生的气泡应该是盐酸和氢氧化钠变质产生的碳酸钠之间的反应,两者反应产生了二氧化碳。(5)设向含8g溶质的浓氢氧化钠溶液中加入浓盐酸,恰好完全反应至中性,生成NaCl的质量为x,
HCl+NaOH=NaCl+H₂O
40 58.5
8g x
40/58.5 = 8g/x,x = 11.7g
恢复至室温,称得混合物的总质量为36.7g,其中NaCl的质量为11.7g,所以,水的质量 = 36.7g - 11.7g = 25g,根据提示:室温下100g水最多能溶解36gNaCl,可计算出室温下25g水最多能溶解9gNaCl,所以氯化钠沉淀的质量为11.7g - 9g = 2.7g。(6)此实验利用控制变量法做的对比实验,注射器2中没有发生酸碱中和反应,只是氯化氢溶于水,且注射器2、4的活塞均恢复至2mL刻度附近,因此不足以说明注射器4中氯化氢与稀氢氧化钠溶液发生反应;为了说明中和反应已发生,可以通过注射器2和4中溶液颜色的变化来说明,注射器2中未发生反应,溶液依然为无色,注射器4中发生反应氢氧化钠消失,溶液不再呈碱性,所以溶液的红色会消失。
(4)氢氧化钠变质(或盐酸与碳酸钠发生反应) (5)11.7 2.7 (6)氯化氢溶于水也可导致注射器4的活塞恢复至2mL刻度附近(或注射器2中没有发生酸碱中和反应,且注射器2、4的活塞均恢复至2mL刻度附近,因此不足以说明注射器4中氯化氢与稀氢氧化钠溶液发生反应) 注射器2中溶液仍为无色,注射器4中溶液由红色变为无色(或反应后注射器4比注射器2温度高)
解析:(1)在稀氢氧化钠溶液和稀盐酸反应过程中,温度传感器监测到溶液温度升高,说明该反应是放热反应;氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水。(3)结合实验图和酚酞变色范围,可知a的取值范围应大于13。(4)一段时间后,重复实验2,向氢氧化钠溶液中加入稀盐酸有气泡产生,说明盐酸已将氢氧化钠反应完,产生的气泡应该是盐酸和氢氧化钠变质产生的碳酸钠之间的反应,两者反应产生了二氧化碳。(5)设向含8g溶质的浓氢氧化钠溶液中加入浓盐酸,恰好完全反应至中性,生成NaCl的质量为x,
HCl+NaOH=NaCl+H₂O
40 58.5
8g x
40/58.5 = 8g/x,x = 11.7g
恢复至室温,称得混合物的总质量为36.7g,其中NaCl的质量为11.7g,所以,水的质量 = 36.7g - 11.7g = 25g,根据提示:室温下100g水最多能溶解36gNaCl,可计算出室温下25g水最多能溶解9gNaCl,所以氯化钠沉淀的质量为11.7g - 9g = 2.7g。(6)此实验利用控制变量法做的对比实验,注射器2中没有发生酸碱中和反应,只是氯化氢溶于水,且注射器2、4的活塞均恢复至2mL刻度附近,因此不足以说明注射器4中氯化氢与稀氢氧化钠溶液发生反应;为了说明中和反应已发生,可以通过注射器2和4中溶液颜色的变化来说明,注射器2中未发生反应,溶液依然为无色,注射器4中发生反应氢氧化钠消失,溶液不再呈碱性,所以溶液的红色会消失。
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