Question

【題目】某興趣小組在準備化學(xué)實驗基本技能考查時，對以下問題進行了探究：

Ⅰ．探究酸和堿能否發(fā)生反應(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，測得溶液pH為10，向該溶液中加入一定量稀硫酸后，測得溶液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，對乙同學(xué)的實驗過程提出質(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；大家認為，乙同學(xué)向NaOH溶液中加入稀硫酸后，測得溶液的pH必須___7(填“等于”、“小于”、“小于或等于”)才能證明酸和堿能發(fā)生反應(yīng)。請寫出稀硫酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式___。

Ⅱ．探究酸和堿反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的成分

丙同學(xué)對探究Ⅰ中甲同學(xué)實驗后的無色溶液展開探究：

（提出問題）試管中無色溶液的溶質(zhì)除了酚酞還有什么？

（提出猜想）猜想一：Na2SO4；猜想二：Na2SO4、NaOH； 猜想三：___。

（交流討論）你認為猜想__一定不正確，理由是：__。

（設(shè)計實驗）

	實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
方案1	向試管中加入少量鋅粒，然后加入甲同學(xué)實驗后的無色溶液	鋅粒逐漸減少，有____產(chǎn)生。	猜想三成立
方案 2	向試管中加入少量甲同學(xué)實驗后的無色溶液，然后慢慢滴加NaOH溶液，并不斷振蕩試管	開始無明顯現(xiàn)象，過一會發(fā)現(xiàn)_____。

（實驗反思）為了驗證猜想三成立，你認為還可選擇的藥品是__(填字母序號)

A BaCl2溶液 B Cu C Fe2O3

Answer 1

【答案】紅 小于或等于 2NaOH+H2SO4＝Na2SO4+2H2O Na2SO4、H2SO4 二 NaOH會使無色酚酞試液變紅 氣泡 溶液由無色變成紅色(或溶液變成紅色) D

【解析】

Ⅰ．方案l：氫氧化鈉溶液顯堿性，滴入無色酚酞試液變紅色，繼續(xù)加入稀硫酸，硫酸與氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)生成硫酸鈉和水，當加入的硫酸將氫氧化鈉完全中和后，溶液變成無色；

方案2：溶液pH減小的原因還可能是稀硫酸中的水稀釋了NaOH溶液(但是無論怎么加水稀釋，溶液的pH也是大于7)，所以向NaOH溶液中加入稀硫酸后，測得溶液的pH必須小于或等于7時才能證明酸和堿能發(fā)生反應(yīng)；硫酸與氫氧化鈉反應(yīng)生成硫酸鈉和水；反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaOH+H2SO4＝Na2SO4+2H2O；

Ⅱ．[提出猜想]氫氧化鈉與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水，所以溶液中一定存在硫酸鈉；若氫氧化鈉有剩余，則還含有氫氧化鈉(但是溶液是無色，說明一定不含氫氧化鈉)；若硫酸有剩余，則還含有硫酸，則溶液中的溶質(zhì)是硫酸鈉和硫酸；

[設(shè)計實驗]方案1：若猜想(2)成立，即反應(yīng)后的溶液中存在硫酸鈉和硫酸，加入鋅粒后，鋅與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，會觀察到有氣泡產(chǎn)生；

方案2：若猜想(2)成立，即反應(yīng)后的溶液中存在硫酸鈉和硫酸，向試管中加入少量甲同學(xué)實驗后的無色溶液，然后慢慢滴加NaOH溶液，并不斷振蕩試管，氫氧化鈉將其中的硫酸中和，繼續(xù)滴加氫氧化鈉，溶液顯堿性，無色的酚酞試液變紅色；

[實驗反思]若證明有硫酸的存在，加入BaCl2溶液不可行，因為硫酸鈉也能與氯化鋇溶液反應(yīng)生成白色的硫酸鋇沉淀；銅與硫酸不反應(yīng)，也不可行；氧化鐵能夠與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，會觀察到紅色粉末消失，溶液有無色變成黃色。