Question

【題目】某興趣小組在做酸堿中和反應(yīng)時(shí)，對(duì)以下問題進(jìn)行了探究。

I．探究酸和堿能否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

方案l：甲同學(xué)向盛有少量NaOH溶液的試管中滴幾滴無(wú)色酚酞試液，振蕩，繼續(xù)加入稀硫酸，觀察到溶液由_____色變成無(wú)色。甲同學(xué)得出結(jié)論：酸和堿能發(fā)生反應(yīng)。

方案2：乙同學(xué)取少量NaOH溶液，測(cè)得溶液pH為10，向該溶液中加入一定量稀硫酸后，測(cè)得溶液pH為9，乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)溶液pH減小了，得出結(jié)論：酸和堿能發(fā)生反應(yīng)。

交流討論：大家同意甲同學(xué)的結(jié)論，對(duì)乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程提出質(zhì)疑，溶液pH減小的原因還可能是稀硫酸中的水稀釋了NaOH溶液；大家認(rèn)為，乙同學(xué)向NaOH溶液中加入稀硫酸后，測(cè)得溶液的pH_____7，才能證明酸和堿能發(fā)生反應(yīng)。

II．探究酸和堿反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的成分

丙同學(xué)對(duì)探究I中甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)后的無(wú)色溶液展開探究。

（提出問題）試管中無(wú)色溶液的溶質(zhì)除了酚酞還有什么？

（提出猜想）猜想(l)：Na2SO4；猜想(2)：Na2SO4和_____。

（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室提供以下試劑：氧化鐵粉末、銅片、氯化鋇溶液、氯化鈉溶液以及必要的實(shí)驗(yàn)儀器，請(qǐng)完成下列表格：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
_____	_____	猜想(2)成立

Answer 1

【答案】紅 等于或小于 H2SO4 取少量甲同學(xué)反應(yīng)后的溶液于試管中，加入氧化鐵粉末，振蕩，觀察現(xiàn)象 固體溶解，溶液變?yōu)辄S色

【解析】

I．方案l：堿性溶液能使酚酞試液變紅，酸性溶液、中性溶液都不能使酚酞試液變色，向盛有少量NaOH溶液的試管中滴幾滴無(wú)色酚酞試液，振蕩，繼續(xù)加入稀硫酸，觀察到溶液由紅色變成無(wú)色。得出結(jié)論：酸和堿能發(fā)生反應(yīng)；

方案2：乙同學(xué)取少量NaOH溶液，測(cè)得溶液pH為10，向該溶液中加入一定量稀硫酸后，測(cè)得溶液pH為9，乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)溶液pH減小了，得出結(jié)論：酸和堿能發(fā)生反應(yīng)。

交流討論：大家同意甲同學(xué)的結(jié)論，對(duì)乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程提出質(zhì)疑，溶液pH減小的原因還可能是稀硫酸中的水稀釋了NaOH溶液；但是稀釋不改變酸堿性，即稀釋時(shí)溶液的pH會(huì)變小，但不會(huì)減小至等于7或小于7，大家認(rèn)為，乙同學(xué)向NaOH溶液中加入稀硫酸后，測(cè)得溶液的pH等于或小于7，才能證明酸和堿能發(fā)生反應(yīng)；

II． [提出猜想]反應(yīng)后溶液中一定有生成的硫酸鈉 猜想(l)：剛好完全反應(yīng)，只有Na2SO4；猜想(2)：硫酸過(guò)量，溶質(zhì)為Na2SO4和H2SO4；

[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)] 證明溶質(zhì)為Na2SO4和H2SO4，實(shí)質(zhì)是證明溶液中有酸，所用試劑必須只有硫酸反應(yīng)，同時(shí)有明顯現(xiàn)象，現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室提供以下試劑：氧化鐵粉末、銅片、氯化鋇溶液、氯化鈉溶液以及必要的實(shí)驗(yàn)儀器，其中氯化鋇與硫酸和硫酸鈉都能反應(yīng)，且都生成白色沉淀，不能用于驗(yàn)證硫酸；氯化鈉、銅片和硫酸不反應(yīng)，也不能用于驗(yàn)證硫酸；氧化鐵與硫酸反應(yīng)且現(xiàn)象明顯，與硫酸鈉不反應(yīng)，可用來(lái)驗(yàn)證有硫酸，方案是：取少量甲同學(xué)反應(yīng)后的溶液于試管中，加入氧化鐵粉末，振蕩，觀察到固體溶解，溶液變?yōu)辄S色，則證明硫酸過(guò)量。