Question

9．某化學課堂圍繞“酸堿中和反應”，將學生分成若干小組，在老師引導下開展探究活動．以下是教學片段，請你參與學習并幫助填寫空格（包括表中空格）．
【演示實驗】將一定量的稀H₂SO₄加入到盛有NaOH溶液的小燒杯中．
【學生板演】該反應的化學方程式2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O．
【提出問題】實驗中未觀察到明顯現(xiàn)象，部分同學產(chǎn)生了疑問：反應后溶液中溶質(zhì)是什么呢？
【假設(shè)猜想】針對疑問，大家紛紛提出猜想．甲組同學的猜想如下：
猜想一：只有Na₂SO₄                猜想二：有Na₂SO₄和H₂SO₄
猜想三：有Na₂SO₄和NaOH          猜想四：有Na₂SO₄、H₂SO₄和NaOH
乙組同學對以上猜想提出質(zhì)疑，認為有一種猜想是不合理的．不合理的猜想是猜想四．不合理的理由是硫酸和氫氧化鈉不能共存．
【實驗探究】（1）丙組同學取燒杯中的溶液少量于試管中，滴加幾滴CuSO₄溶液，無明顯變化，溶液中一定沒有NaOH．
（2）為了驗證其余猜想，各學習小組利用燒杯中的溶液，并選用老師提供的pH試紙、銅片、BaCl₂溶液、Na₂CO₃溶液，進行如下三個方案的探究．

實驗方案	測溶液pH	滴加Na2CO3溶液	滴加BaCl2溶液
實驗操作
實驗現(xiàn)象	試紙變色，對比比色卡，pH＜7		產(chǎn)生白色沉淀
實驗結(jié)論	溶液中有H2SO4	溶液中有H2SO4	溶液中有H2SO4

【得出結(jié)論】通過探究，全班同學一致確定猜想二是正確的．
【評價反思】老師對同學們能用多種方法進行探究，并且得出正確結(jié)論給予肯定．同時指出
【實驗探究】（2）中存在兩處明顯錯誤，請大家反思．同學們經(jīng)過反思發(fā)現(xiàn)了這兩處錯誤：
（1）實驗操作中的錯誤是把pH試紙伸入溶液中．
（2）實驗方案中也有一個是錯誤的，錯誤的原因是錯誤是：利用氯化鋇溶液檢驗硫酸；
錯誤原因是：即使溶液中不含有硫酸，硫酸鈉也能夠和氯化鋇反應生成白色沉淀硫酸鋇．
【拓展延伸】
（1）小燕同學在課后也做了該實驗，但是她在滴加稀硫酸的過程中發(fā)現(xiàn)溶液中有少量氣泡產(chǎn)生．這一“異�，F(xiàn)象”激起了他們的探究欲望，通過實驗證明：該同學用的這瓶氫氧化鈉溶液已經(jīng)部分變質(zhì)．請用化學方程式表示其變質(zhì)的原因：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；產(chǎn)生氣泡的反應方程式為：Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；若要除去溶液中變質(zhì)生成的雜質(zhì)，請簡要寫出你的實驗方案：向溶液中滴加氫氧化鈣溶液，邊滴加邊振蕩，直至不產(chǎn)生白色沉淀時停止滴加，過濾除去沉淀，得到氫氧化鈉溶液．
（2）在演示實驗中取10g氫氧化鈉溶液放入燒杯中，當溶液的pH為7時消耗了20g9.8%的稀硫酸，則該氫氧化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為16%．

Answer 1

分析 【學生板演】
氫氧化鈉和稀硫酸反應生成硫酸鈉和水；
【實驗探究】
氫氧化鈉能和硫酸銅反應生成藍色沉淀氫氧化銅和硫酸鈉；
稀硫酸顯酸性，pH小于7；
碳酸鈉和稀硫酸反應生成硫酸鈉、水和二氧化碳；
鋇離子和硫酸根離子能夠結(jié)合成白色沉淀硫酸鋇；
【實驗探究】
測定溶液酸堿度的方法是：用潔凈干燥的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH試紙上，把變色的pH試紙與標準比色卡對照，即可得溶液的pH；
【拓展延伸】
氫氧化鈉能和空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉和水；
碳酸鈉和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉；
根據(jù)反應的化學方程式和提供的數(shù)據(jù)可以計算該氫氧化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：【學生板演】
氫氧化鈉和稀硫酸反應生成硫酸鈉和水，該反應的化學方程式為：2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O．
故填：2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O．
【假設(shè)猜想】
不合理的猜想是猜想四，不合理的理由是硫酸和氫氧化鈉不能共存．
故填：猜想四；硫酸和氫氧化鈉不能共存．
【實驗探究】
（1）丙組同學取燒杯中的溶液少量于試管中，滴加幾滴CuSO₄溶液，無明顯變化，溶液中一定沒有NaOH．
故填：NaOH．
（2）實驗過程如下表所示：

實驗方案	測溶液pH	滴加Na2CO3溶液	滴加BaCl2溶液
實驗操作
實驗現(xiàn)象	試紙變色，對比比色卡，pH＜7	產(chǎn)生氣泡	產(chǎn)生白色沉淀
實驗結(jié)論	溶液中有H2SO4	溶液中有H2SO4	溶液中有H2SO4

【實驗探究】
（1）實驗操作中的錯誤是把pH試紙伸入溶液中．
故填：把pH試紙伸入溶液中．
（2）實驗方案中也有一個是錯誤的，錯誤的原因是：錯誤是：利用氯化鋇溶液檢驗硫酸；
錯誤原因是：即使溶液中不含有硫酸，硫酸鈉也能夠和氯化鋇反應生成白色沉淀硫酸鋇．
故填：錯誤是：利用氯化鋇溶液檢驗硫酸；
錯誤原因是：即使溶液中不含有硫酸，硫酸鈉也能夠和氯化鋇反應生成白色沉淀硫酸鋇．
【拓展延伸】
（1）氫氧化鈉能和空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，反應的化學方程式為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
碳酸鈉和稀硫酸反應生成硫酸鈉、水和二氧化碳，反應的化學方程式為：Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；
若要除去溶液中變質(zhì)生成的雜質(zhì)，請簡要寫出你的實驗方案是：向溶液中滴加氫氧化鈣溶液，邊滴加邊振蕩，直至不產(chǎn)生白色沉淀時停止滴加，過濾除去沉淀，得到氫氧化鈉溶液．
故填：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；向溶液中滴加氫氧化鈣溶液，邊滴加邊振蕩，直至不產(chǎn)生白色沉淀時停止滴加，過濾除去沉淀，得到氫氧化鈉溶液．
（2）設(shè)氫氧化鈉質(zhì)量為x，
2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O，
80            98
x          20g×9.8%
$\frac{80}{x}$=$\frac{98}{20g×9.8%}$，
x=1.6g，
則該氫氧化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{1.6g}{10g}$×100%=16%．
故填：16%．

點評 合理設(shè)計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學會設(shè)計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎(chǔ)．