某校化學小組在利用鹽酸和氫氧化鈉溶液探究酸堿中和反應時，利用數字化傳感器測得燒杯中溶液pH的變化圖象如下面圖一所示，溶液的溫度變化如圖二所示(不考慮反應過程中熱量損失)。請回答下列問題：
⑴圖一：該變化對應的實驗操作是将______滴加到另一種溶液中。當滴入溶液的質量為ag時，溶液中的溶質為_________(填化學式)。當溶液的pH=7時，溶液中的主要離子是_________(填離子符号)。當加入溶液的質量為40g時，向所得溶液中滴加紫色石蕊試液，溶液呈_______色。
⑵圖二：表示酸堿恰好完全反應的點是____，說明該反應伴随_____現象(填“放熱”或“吸熱”)。
⑶如果實驗中用去了20g溶質質量分數為4%的氫氧化鈉溶液，根據圖示計算稀鹽酸中溶質的質量分數為____________。
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【答案】鹽酸 NaCl和NaOH Na 、Cl- 紅 B 放熱 3.65 %
【解析】本題主要考查中和反應的現象，溶液的酸堿性和pH之間的關系，根據化學方程式計算。
（1）根據圖像可以看出，開始溶液呈堿性，後來呈酸性，是将鹽酸加入到氫氧化鈉溶液中；當滴入溶液的質量為ag時，氫氧化鈉過量，溶液中的溶質為NaCl和NaOH；當溶液的pH=7時，氫氧化鈉和鹽酸恰好完全反應，溶液中的溶質是氯化鈉，溶液中的主要離子是Na 、Cl-；當加入溶液的質量為40g時，鹽酸溶液過量，溶液呈酸性，向所得溶液中滴加紫色石蕊試液，溶液是紅色；
（2）根據圖像可知，反應過程中溫度逐漸升高，說明該反應伴随放熱現象，當酸堿恰好完全反應時放出的熱量最多，溶液的溫度最高，所以圖二表示酸堿恰好完全反應的點是B。
（3）由圖像可知，恰好酸堿中和時消耗稀鹽酸的質量是20g。
設：20g的稀鹽酸中溶質的質量為x，
HCl NaOH═NaCl H2O
36.5 40
x 20g×4%
解得x=0.73g
稀鹽酸中溶質的質量分數=
×100%=3.65%。
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