Question

12．稀硫酸和氫氧化鈉反應(yīng)沒(méi)有明顯現(xiàn)象，老師在課堂上欲帶領(lǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明它們之間發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)．
（1）請(qǐng)寫(xiě)出氫氧化鈉與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O．
（2）李海提出可以通過(guò)測(cè)量在稀硫酸溶液中不斷滴加氫氧化鈉溶液過(guò)程中溶液pH的變化得出結(jié)論，請(qǐng)描述測(cè)量溶液pH的方法用玻璃棒沾取待測(cè)溶液，涂在pH試紙上，觀察變色情況，并于比色卡對(duì)照確定pH．
（3）化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中通常伴隨有能量變化，查閱資料發(fā)現(xiàn)中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)．劉梅同學(xué)提出可以利用在氫氧化鈉固體中滴加稀硫酸，測(cè)量反應(yīng)過(guò)程中溫度的變化情況達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的．這一方案立即被同學(xué)們認(rèn)為不完善．你認(rèn)為方案不完善的原因是氫氧化鈉固體溶解放熱，
給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)干擾．大家一起討論了實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方案，大家都認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)要得到科學(xué)的結(jié)論需要控制相等的量是反應(yīng)前酸、堿溶液溫度相同．隨后大家根據(jù)科學(xué)的方案重新進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)中溫度隨滴加稀硫酸溶液體積變化情況記錄如下表：

稀硫酸溶液體積（ml）	0	2	4	5	6	7	8	9	10
溫度（℃）	20	20.5	24	24.8	25.2	24.3	23.6	21	20

分析以上數(shù)據(jù)，氫氧化鈉完全反應(yīng)時(shí)消耗的稀硫酸溶液的體積是6ml；一段時(shí)間后，溫度降低的原因是硫酸過(guò)量，由于熱傳遞，導(dǎo)致溫度降低．
（4）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出兩種不同的實(shí)驗(yàn)方法證明氫氧化鈉溶液中加入稀硫酸兩者發(fā)生反生了化學(xué)反應(yīng)．
方法一：氫氧化鈉溶液中滴入幾滴酚酞試液，再逐滴加入稀硫酸，溶液由紅色變?yōu)闊o(wú)色，說(shuō)明二者發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)．
方法二：在氫氧化鈉溶液中加入過(guò)量的稀硫酸，然后加入硫酸銅，沒(méi)有藍(lán)色沉淀生成，說(shuō)明兩者發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氫氧化鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)用pH試紙測(cè)定溶液pH值的方法進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)氫氧化鈉固體溶液水放出大量的熱，控制變量法的操作，以及表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)氫氧化鈉溶液顯堿性，可使酚酞變紅，而酸性、中性溶液不能使酚酞變色，會(huì)與硫酸銅反應(yīng)生成藍(lán)色的氫氧化銅沉淀等知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)．

解答 解：（1）氫氧化鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水，化學(xué)方程式為：2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O；
（2）測(cè)量溶液pH的方法是：用玻璃棒沾取待測(cè)溶液，涂在pH試紙上，觀察變色情況，并于比色卡對(duì)照確定pH；
（3）氫氧化鈉固體溶液水放出大量的熱，所以利用在氫氧化鈉固體中滴加稀硫酸，測(cè)量反應(yīng)過(guò)程中溫度的變化情況達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的，該方案不完善的原因是：氫氧化鈉固體溶解放熱，給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)干擾，需要測(cè)定中和反應(yīng)中溫度的變化，所以該實(shí)驗(yàn)要得到科學(xué)的結(jié)論需要控制相等的量是：反應(yīng)前酸、堿溶液溫度相同，通過(guò)分析表中的數(shù)據(jù)可知，氫氧化鈉完全反應(yīng)時(shí)消耗的稀硫酸體積是6ml；一段時(shí)間后，溫度降低的原因是：硫酸過(guò)量，由于熱傳遞，導(dǎo)致溫度降低；
（4）氫氧化鈉具有堿性，可以是酚酞顯紅色，會(huì)與硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀，所以
方法一：氫氧化鈉溶液中滴入幾滴酚酞試液，再逐滴加入稀硫酸，溶液由紅色變?yōu)闊o(wú)色，說(shuō)明二者發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)；
方法二：在氫氧化鈉溶液中加入過(guò)量的稀硫酸，然后加入硫酸銅，沒(méi)有藍(lán)色沉淀生成，說(shuō)明兩者發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)．
故答案為：（1）2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O；
（2）用玻璃棒沾取待測(cè)溶液，涂在pH試紙上，觀察變色情況，并于比色卡對(duì)照確定pH；
（3）氫氧化鈉固體溶解放熱，給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)干擾；反應(yīng)前酸、堿溶液溫度相同；6；硫酸過(guò)量，由于熱傳遞，導(dǎo)致溫度降低；
（4）氫氧化鈉溶液中滴入幾滴酚酞試液，再逐滴加入稀硫酸，溶液由紅色變?yōu)闊o(wú)色，說(shuō)明二者發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)；
在氫氧化鈉溶液中加入過(guò)量的稀硫酸，然后加入硫酸銅，沒(méi)有藍(lán)色沉淀生成，說(shuō)明兩者發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)．

點(diǎn)評(píng) 在解此類(lèi)題時(shí)，首先分析題中考查的問(wèn)題，然后結(jié)合學(xué)過(guò)的知識(shí)和題中所給的知識(shí)進(jìn)行解答．