Question

某興趣小組為證明氫氧化鈉溶液與稀鹽酸發生了中和反應，從不同角度設計了如下實驗方案，并進行實驗．
方案一：先用pH試紙測定氫氧化鈉溶液的pH，再滴加鹽酸，并不斷振蕩溶液，同時測定混合溶液的pH，如果測得的pH逐漸變小且小于7，則證明氫氧化鈉溶液與稀鹽酸發生了化學反應．
（1）用pH試紙測定溶液的pH時，正確的操作是：______．
（2）簡述強調“測得的pH小于7”的理由______．
方案二：先在氫氧化鈉溶液中滴加幾滴酚酞試液，溶液顯紅色，然后再滴加鹽酸，可觀察到紅色逐漸消失，則證明氫氧化鈉溶液與稀鹽酸發生了化學反應．該組同學在向氫氧化鈉溶液中滴加酚酞試液時，發現了一個意外現象：氫氧化鈉溶液中滴入酚酞試液，溶液逐漸變成了紅色，過了一會兒紅色就消失了．該小組同學對這種意外現象的原因做了如下猜想：①可能是酚酞試液與空氣中的氧氣反應，使紅色消失；②可能是酚酞試液與空氣中的二氧化碳反應，使紅色消失．
（1）為驗證猜想①，該組同學做了如下實驗：將配制的氫氧化鈉溶液加熱，并在液面上方滴一些植物油，然后在冷卻后的溶液中滴人酚酞試液．實驗中“加熱”的目的是______，“滴入植物油”的目的是______．實驗結果證明酚酞試液紅色消失與空氣中的氧氣無關．
（2）為驗證猜想②，該組同學做了如下實驗：取一定量的碳酸鈉溶液，在其中滴入酚酞試液，發現溶液也呈紅色，由此可以得出以下兩個結論：
結論1：說明______；
結論2：說明酚酞試液紅色消失與空氣中的二氧化碳無關．
（3）該小組同學通過查閱資料得知：．當氫氧化鈉溶液濃度很大時，就會出現上述意外現象．請設計實驗證明該方案中取用的氫氧化鈉溶液濃度過大：
①實驗方法______；
②觀察到的現象______．
方案三：化學反應中通常伴隨能量的變化，可借助反應前后溫度的變化判斷反應的發生．該組同學將不同濃度的鹽酸和氫氧化鈉溶液各10mL混合，用溫度計測定室溫下混合前后溶液溫度的變化，并記錄了每次混合前后溫度的升高值△t（如下表）．

編號	鹽酸	NaOH溶液	△t/℃
1	3.65%	2.00%	3.5
2	3.65%	4.00%	X
3	7.30%	8.00%	1 4

（1）表中X=______．
（2）某同學在沒使用溫度計的情況下，通過上圖所示裝置完成了實驗．該同學根據______判斷氫氧化鈉溶液與稀鹽酸發生了中和反應．

Answer 1

解：方案一；
（1）使用pH試紙測定溶液的酸堿度時，應把待測溶液滴到試紙上，然后與標準比色卡進行對比而讀出酸堿度值；
故答案為：在白瓷板或玻璃片上放一小片pH試紙，將被測液滴到試紙上，把試紙顯示的顏色與標準比色卡比較；
（2）堿溶液加水稀釋時溶液的酸堿度也會減小，但不會等于7；而與酸反應時溶液的酸堿度可于等于7，酸過量時溶液的酸堿度還可以小于水；因此強調酸堿度小于7是為排除溶液由于稀釋而酸堿度減小的可能性；
故答案為：排除因鹽酸的加入，稀釋氫氧化鈉溶液而引起pH減小；
方案二：
（1）氧氣在水中溶解度很小，但還是能溶解在水里一小部分的，而隨溫度升高溶解性會更小，因此通過加熱可把溶液中的氧氣排出，避免氧氣的影響；在液面上滴加一些植物油可以起到隔絕氧氣的作用，避免氧氣再溶入溶液中；
故答案為：趕走溶液中的少量氧氣，隔絕氧氣；
（2）酚酞遇碳酸鈉溶液呈紅色，可以說明碳酸鈉溶液呈堿性；
故答案為：碳酸鈉溶液呈堿性；
（3）為證明是因為氫氧化鈉溶液濃度過大的原因，可取該氫氧化鈉溶液兩份，其中一份加水稀釋后同時滴加酚酞進行對比；稀釋后的氫氧化鈉溶液滴加酚酞紅色沒有出現褪去現象，而沒加水稀釋的氫氧化鈉溶液的紅色褪去；
故答案為：取上述氫氧化鈉溶液稀釋后，做對比實驗；加入酚酞試液出現紅色且不褪去；
方案三：
（1）隨反應消耗氫氧化鈉質量的增加，反應放出的熱量也增加，當加入氫氧化鈉質量為實驗1的兩倍時，完全反應放出的熱量也增加一倍，因此溫度也會升高至7℃；
故答案為：7；
（2）反應放出熱量而使燒瓶內氣體膨脹，U形管左邊液面因氣體的膨脹而下降；
故答案為：U型管中左邊液面下降．
分析：根據反應前后溶液酸堿度、溫度、酸堿性地變化，分析出現這些變化的原因，驗證氫氧化鈉和鹽酸發生了中和反應．
點評：為解決氫氧化鈉與鹽酸反應無明顯現象，可通過測定反應前后溶液的一些其它相關量的變化，檢驗中和反應地發生．