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10. 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${HCl + NaOH\xlongequal{}NaCl + H_{2}O}$
。【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$2\ {mL}$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$2\ {mL}$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
10. (1)放热 ${HCl + NaOH\xlongequal{}NaCl + H_{2}O}$ (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$2\ {mL}$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$2\ {mL}$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)解:设向含$8\ {g}$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$x$,
${HCl + NaOH\xlongequal{}NaCl + H_{2}O}$
$40$ $58.5$
$8\ {g}$ $x$
$\dfrac{40}{58.5}=\dfrac{8\ {g}}{x}$ $x = 11.7\ {g}$
恢复至室温,称得混合物的总质量为$36.7\ {g}$,其中${NaCl}$的质量为$11.7\ {g}$,所以,水的质量$=36.7\ {g}-11.7\ {g}=25\ {g}$,根据提示:室温下$100\ {g}$水最多能溶解$36\ {g}\ {NaCl}$,可计算出室温下$25\ {g}$水最多能溶解$9\ {g}\ {NaCl}$,所以氯化钠沉淀的质量为$11.7\ {g}-9\ {g}=2.7\ {g}$。(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$2\ {mL}$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。
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)解:设向含$8\ {g}$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$x$,
${HCl + NaOH\xlongequal{}NaCl + H_{2}O}$
$40$ $58.5$
$8\ {g}$ $x$
$\dfrac{40}{58.5}=\dfrac{8\ {g}}{x}$ $x = 11.7\ {g}$
恢复至室温,称得混合物的总质量为$36.7\ {g}$,其中${NaCl}$的质量为$11.7\ {g}$,所以,水的质量$=36.7\ {g}-11.7\ {g}=25\ {g}$,根据提示:室温下$100\ {g}$水最多能溶解$36\ {g}\ {NaCl}$,可计算出室温下$25\ {g}$水最多能溶解$9\ {g}\ {NaCl}$,所以氯化钠沉淀的质量为$11.7\ {g}-9\ {g}=2.7\ {g}$。(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$2\ {mL}$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。
