Question

3．在研究酸和堿的化學(xué)性質(zhì)時(shí)，某小組同學(xué)想證明：稀H₂SO₄與NaOH溶液混合后，雖然仍為無色溶液，但確實(shí)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)．請(qǐng)與他們一起完成實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)施和評(píng)價(jià)．
①方案一：測(cè)定稀H₂SO₄與NaOH溶液混合前后的pH（20℃）．
測(cè)定某NaOH溶液的pH，pH大于7（選填“大于”、“等于”或“小于”）．
將一定量的稀H₂SO₄加入該NaOH溶液中，混合均勻后測(cè)定其pH，pH 小于7．
結(jié)論：稀H₂SO₄與NaOH溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，并且稀H₂SO₄過量．
②方案二：觀察向滴有酚酞試液的氫氧化鈉溶液中加入足量的稀硫酸，溶液由紅色變?yōu)闊o色．（根據(jù)圖示實(shí)驗(yàn)步驟，概括方案要點(diǎn)）
結(jié)論：稀H₂SO₄與NaOH溶液溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程的式為2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O．
③上述兩個(gè)方案在設(shè)計(jì)思想上的相同點(diǎn)是混合前后溶液的酸堿性是否發(fā)生了變化．
④為了進(jìn)一步獲取稀H₂SO₄與NaOH溶液反應(yīng)時(shí)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，采用同溫下的稀H₂SO₄與NaOH溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)中至少需要測(cè)定溶液溫度三次．

Answer 1

分析 氫氧化鈉溶液呈堿性，其pH大于7，能使酚酞試液變紅，硫酸呈酸性，其pH小于7，不能使酚酞試液變色，氫氧化鈉和硫酸反應(yīng)能生成硫酸鈉和水，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)．

解答 解：①氫氧化鈉溶液呈堿性，其pH大于7，硫酸呈酸性，其pH小于7，將一定量的稀H₂SO₄加入該NaOH溶液中，混合均勻后測(cè)定其pH，pH小于7，這說明稀H₂SO₄與NaOH溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，并且稀硫酸過量；所以本題答案為：大于；稀H₂SO₄；
②由圖示可以看出，此實(shí)驗(yàn)為向滴有酚酞的氫氧化鈉溶液中加入足量的稀硫酸，氫氧化鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水，根據(jù)酚酞在酸堿溶液中的顏色變化，所以本題答案為：向滴有酚酞試液的氫氧化鈉溶液中加入足量的稀硫酸，溶液由紅色變?yōu)闊o色；2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O；
③無論是測(cè)溶液的PH，還是酚酞顏色的變化，都與溶液的酸堿性變化有關(guān)，所以本題答案為：混合前后溶液的酸堿性是否發(fā)生了變化；
④中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)，可以通過測(cè)定反應(yīng)前后溶液的溫度變化來進(jìn)行確定，反應(yīng)前測(cè)起始溫度，反應(yīng)中測(cè)溫度是否升高，加入過量的硫酸再測(cè)溶液的溫度是否降低，所以本題答案為：三．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了酸堿中和反應(yīng)，完成此題，可以依據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行，所以要求同學(xué)們?cè)谄綍r(shí)的學(xué)習(xí)中加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的儲(chǔ)備．