Question

16．在不用酸堿指示劑的情況下，某興趣小組的同學做完氫氧化鈉與稀硫酸的中和反應實驗后，對所得溶液中的溶質成分產生了興趣，請你與他們一起進行以下探究．
【提出問題】溶液中的溶質有哪些物質？
【作出猜想】甲、乙、丙、丁四位同學分別作出了如下猜想：
甲同學：溶液中的溶質只有Na₂SO₄一種物質．
乙同學：溶液中的溶質有Na₂SO₄和硫酸兩種物質．
丙同學：溶液中的溶質有Na₂SO₄和NaOH兩種物質．
丁同學：溶液中的溶質有Na₂SO₄、NaOH和H₂SO₄三種物質．
【查閱資料】①Na₂SO₄溶液顯中性．
②Al與強堿NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉（NaAlO₂）和另外一種物質．
【實驗驗證】

	實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結論
乙同學 實驗	取中和反應后的溶液少許于試管中，將表面反復打磨后的鋁片放入試管內的溶液中	鋁片逐漸溶解，并有大量氣泡冒出，收集氣體點燃，火焰呈淡藍色	乙同學 猜想成立
丙同學 實驗	取中和反應后的溶液少許于試管中，向試管內滴加幾滴無色酚酞試液	無色溶液變成紅色	丙同學 猜想成立

【交流討論】（1）戊同學根據(jù)所學化學知識和乙、丙兩同學的實驗現(xiàn)象，首先肯定甲、丁兩同學的猜想都不成立，戊同學認為丁同學的猜想不成立的理由是NaOH和H₂SO₄因能發(fā)生反應，不能同時存在．經過進一步分析，戊同學認為乙同學的猜想也不成立，他的理由又是滴入酚酞試液后，溶液變紅色，說明溶液呈堿性，溶液中不可能含有硫酸．該興趣小組的同學經過充分討論，一致認為丙同學的猜想成立．
（2）乙同學實驗中鋁片一定要反復打磨，除去表面的致密的保護膜，否則干擾實驗現(xiàn)象和結論．
【總結反思】（1）在分析反應后所得物質的成分時，除考慮生成物外，還要考慮反應物是否有剩余．
（2）做氫氧化鈉與稀硫酸反應實驗時，可先向氫氧化鈉溶液中逐滴滴加稀硫酸，邊滴加
邊振蕩，然后用PH試紙（多次）測定反應后溶液的pH，當pH為7時停止滴加稀硫酸，就可控制反應后溶液中的溶質只有Na₂SO₄．用PH試紙測定溶液pH的方法是用玻璃棒蘸取溶液滴在PH試紙上，把試紙呈現(xiàn)的顏色與標準比色卡對照．
【拓展提高】（1）生活中能否用鋁制品來盛放強堿性溶液？不能（選填“能”或“不能”）
（2）乙同學的實驗中鋁片與氫氧化鈉溶液發(fā)生了反應，請寫出鋁與該溶液中的溶質和溶劑共同發(fā)生反應的化學方程式2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑．

Answer 1

分析 【作出猜想】根據(jù)硫酸和氫氧化鈉反應生成硫酸鈉和水，兩種物質可能恰好完全反應，也可能其中的一種物質過量進行分析；
【實驗驗證】根據(jù)氫氧化鈉溶液顯堿性，能使酚酞變紅色進行分析；
【交流討論】（1）根據(jù)氫氧化鈉和硫酸反應會生成硫酸鈉和水，不能同時存在溶液中進行分析；
根據(jù)溶液滴加酚酞后顯紅色，說明溶液顯堿性進行分析；
（2）根據(jù)鋁和空氣中的氧氣反應會生成致密的氧化鋁薄膜進行分析；
【總結反思】（1）根據(jù)在分析反應后所得物質的成分時，除考慮生成物外，還要考慮反應物是否有剩余進行分析；
（2）根據(jù)pH=7，溶液顯中性，以及pH試紙測定溶液pH值的方法進行分析；
【知識拓展】（1）根據(jù)Al與強堿NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉（NaAlO₂）等物質進行分析；
（2）根據(jù)鋁和氫氧化鈉反應會生成偏鋁酸鈉和氫氣，氫氣具有可燃性進行分析．

解答 解：【作出猜想】硫酸和氫氧化鈉反應生成硫酸鈉和水，兩種物質可能恰好完全反應，也可能其中的一種物質過量，所以乙同學認為溶液中的溶質是Na₂SO₄和硫酸兩種物質；
【實驗驗證】

	實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結論
乙同學 實驗	取中和反應后的溶液少許于試管中，將表面反復打磨后的鋁片放入試管內的溶液中	鋁片逐漸溶解，并有大量氣泡冒出，收集氣體點燃，火焰呈淡藍色	乙同學 猜想成立
丙同學 實驗	取中和反應后的溶液少許于試管中，向試管內滴加幾滴無色酚酞試液	無色溶液變成紅色	丙同學 猜想成立

【交流討論】（1）氫氧化鈉和硫酸反應生成硫酸鈉和水，不能共存，所以丁同學根據(jù)乙、丙兩位同學的實驗現(xiàn)象，首先肯定丁同學的猜想不成立，經過進一步分析，丁同學認為乙同學的猜想也不成立，他的理由是：滴入酚酞試液后，溶液變紅色，說明溶液呈堿性，溶液中不可能含有硫酸；
（2）鋁和空氣中的氧氣反應會生成致密的氧化鋁薄膜，所以乙同學實驗中鋁片一定要反復打磨，除去表面的致密保護膜；
【總結反思】（1）在分析反應后所得物質的成分時，除考慮生成物外，還要考慮反應物是否有剩余；
（2）做氫氧化鈉與稀硫酸反應實驗時，可先向氫氧化鈉溶液中逐滴滴加稀硫酸，邊滴加
邊振蕩，然后用PH試紙（多次）測定反應后溶液的pH，當pH為7時停止滴加稀硫酸，就可控制反應后溶液中的溶質只有Na₂SO₄．用PH試紙測定溶液pH的方法是：用玻璃棒蘸取溶液滴在PH試紙上，把試紙呈現(xiàn)的顏色與標準比色卡對照；
【知識拓展】（1）Al與強堿NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉（NaAlO₂）等物質，所以生活中不能用鋁制品來盛放強堿性溶液；
（2）鋁和氫氧化鈉反應會生成偏鋁酸鈉和氫氣，氫氣具有可燃性，所以乙同學的實驗中鋁片與氫氧化鈉溶液發(fā)生了反應，鋁與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，化學方程式為：2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑．
故答案為：【作出猜想】H₂SO₄（或硫酸）；
【實驗驗證】紅；
【交流討論】（1）NaOH和H₂SO₄因能發(fā)生反應，不能同時存在；
滴入酚酞試液后，溶液變紅色，說明溶液呈堿性，溶液中不可能含有硫酸；
（2）致密的保護膜；
【總結反思】（1）反應物是否有剩余；
（2）7，用玻璃棒蘸取溶液滴在PH試紙上，把試紙呈現(xiàn)的顏色與標準比色卡對照；
【拓展提高】（1）不能；
（2）NaOH（或氫氧化鈉），2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑．

點評 對反應后溶液組成成分進行猜想時，可根據(jù)反應物恰好完全反應或反應物之一過量進行分析，判斷出反應后溶液的可能組成．