在研究酸和堿的化學(xué)性質(zhì)時,某小組同學(xué)想證明:稀H2SO4與NaOH溶液混合后,雖然仍為無色溶夜,但確實發(fā)生了化學(xué)反應(yīng).請你與他們一起完成實驗方案的設(shè)計、實施和評價.
(1)方案一:測定稀H2SO4與NaOH 溶夜混合前后的pH(20℃).測定某NaOH 溶夜的pH,pH______7(選填“大于”“等于”或“小于”).將一定量的稀H2SO4 加入該NaOH 溶夜中,混合均勻后測定其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______過量.該反應(yīng)化學(xué)方程式為______
(2)為了進一步獲取稀H2SO4 與NaOH 溶液確實發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)的證據(jù),依據(jù)中和反應(yīng)是放熱反應(yīng),H2SO4 與NaOH反應(yīng)是______(選填“放熱”“吸熱”或“無熱量變化”)的反應(yīng),采用稀H2SO4 與NaOH 溶液進行實驗驗證,具體操作是______.
(3)方案二:利用酸堿指示劑.回憶課堂上你和老師共同完成的酸、堿反應(yīng)的實驗探究,并依照下列要求進行實驗的設(shè)計與分析:
①請你依據(jù)如圖所示設(shè)計一個酸和堿反應(yīng)的探究實驗.

表1 探究實驗
實驗步驟實驗現(xiàn)象結(jié)論
a.向燒杯中加入10ml 氫氧化鈉溶液,并滴入幾滴酚酞溶液;
b.再用滴管慢慢滴入稀硫酸,并不斷攪拌
a.溶液顏色______;
b.不斷攪拌溶液至溶液
顏色恰好變成______為止.
酸和堿發(fā)生了中和反應(yīng),
該反應(yīng)屬四種基本反應(yīng)
類型中的______反應(yīng).
②選取BaCl2、酚酞、紫色石蕊溶液設(shè)計實驗,分別探究上述酸、堿反應(yīng)后燒杯中的硫酸是否過量,請你根據(jù)表2判斷正確的實驗方案及分析方案錯誤的原因.
表2 探究實驗
實驗方案實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論
方案一取樣,滴入適量的氯化鋇溶液出現(xiàn)白色沉淀硫酸過量
方案二取樣,滴入幾滴無色酚酞溶液酚酞溶液不變色酸、堿恰好反應(yīng)
方案三取樣,滴入幾滴紫色石蕊溶液溶液變紅硫酸過量
設(shè)計的三個方案中,有一個正確的方案是______,請分析另外兩個方案,錯誤的原因______、______.

解:(1)硫酸和氫氧化鈉溶液的pH值,硫酸的pH小于7,氫氧化鈉的pH大于7.當混合后,測定其pH小于7時,說明溶液顯酸性,即硫酸有剩余,反應(yīng)物是氫氧化鈉和硫酸,生成物是硫酸鈉和水,用觀察法配平,所以方程式是:2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O;
(2)酸堿中和反應(yīng)放出熱量,在反應(yīng)前后通過用溫度計測定反應(yīng)前后溶液溫度的變化,來判斷是否發(fā)生了化學(xué)反應(yīng);
(3)向燒杯中加入10ml 氫氧化鈉溶液,并滴入幾滴酚酞溶液,所以滴入酚酞后的顏色變化是由無色變紅色(酚酞遇堿變紅).第二步是滴入適量的硫酸,溶液會由紅色變成無色,證明堿被慢慢消耗,從而證明酸和堿發(fā)生了反應(yīng),氫氧化鈉和硫酸發(fā)生的是中和反應(yīng)生成對應(yīng)的硫酸鈉和水,兩種化合物相互交換成分生成兩種新化合物的反應(yīng)類型,屬于復(fù)分解反應(yīng);
對于硫酸是否過量的判斷實際上是判斷溶液中是否依然顯酸性
方案一是錯誤的,取樣,滴入適量的氯化鋇溶液,有白色沉淀生成,不能說明硫酸過量,因為氫氧化鈉與硫酸反應(yīng)生成的硫酸鈉也能與氯化鋇反應(yīng)生成白色沉淀;
方案二也是錯誤的,如果硫酸過量,酚酞試液也是無色的,所以不一定是恰好完全反應(yīng);
方案三是正確的.
故答案為:(1)>;H2SO4;2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O;(2)放熱;測定反應(yīng)前后溶液溫度差;(3)
實驗步驟實驗現(xiàn)象結(jié)論
a.向燒杯中加入10ml 氫氧化鈉溶液,并滴入幾滴酚酞溶液;
b.再用滴管慢慢滴入稀硫酸,并不斷攪拌
a.溶液顏色 變紅色;
b.不斷攪拌溶液至溶液
顏色恰好變成 無色為止.
酸和堿發(fā)生了中和反應(yīng),
該反應(yīng)屬四種基本反應(yīng)
類型中的 復(fù)分解反應(yīng)反應(yīng).
方案三;方案一錯誤的原因是溶液中有硫酸鈉生成,存在硫酸根也能與氯化鋇反應(yīng)生成白色沉淀;方案二錯誤的原因是酸過量酚酞也是無色.
分析:(1)根據(jù)溶液的酸堿性和pH值的關(guān)系考慮;(2)根據(jù)酸堿中和反應(yīng)放出熱量,在反應(yīng)前后通過用溫度計測定反應(yīng)前后溶液溫度的變化考慮;(3)硫酸和氫氧化鈉的反應(yīng),兩者是否完全反應(yīng)是存在三種可能的,而題目限定在恰好完全反應(yīng)和硫酸過量的兩種情況下的,所以只需要關(guān)注硫酸是否有剩余即可.當硫酸剩余時,既可以借助測定溶液的pH值,也可以借助酸的通性來進行,其實質(zhì)都是檢測氫離子或者消耗氫離子.
點評:注意從題目限制的環(huán)境下進行實驗的設(shè)計,這樣能夠避免設(shè)計中出現(xiàn)的過多的情況的考慮,從而降低題目的難度.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

在2011年某市初中化學(xué)實驗考查中,同學(xué)們對下面兩組實驗進行了探究.
一,在研究酸和堿的化學(xué)性質(zhì)時,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,但確實發(fā)生了化學(xué)反應(yīng).請與他們一起完成實驗方案的設(shè)計、實施和評價.
(1)方案一:觀察
 
.(根據(jù)圖示36-1實驗步驟,概括方案要點)
結(jié)論:稀H2SO4與NaOH溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng).反應(yīng)的方程式為
 

(2)方案二:測量酸和堿反應(yīng)過程的pH、溫度變化取一定量的稀硫酸,逐滴勻速滴加NaOH溶液,用傳感器實時獲得溶液的pH、溫度曲線如圖36-2
①0-t1時,溶液的酸堿性變化情況是
 

②由圖2中pH變化情況分析,酸和堿發(fā)生反應(yīng)的依據(jù)是
 
.酸和堿的反應(yīng)是
 
反應(yīng)(填“吸熱”或
“放熱”).
精英家教網(wǎng)
結(jié)論:稀H2SO4與NaOH溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng).
二,探究澄清石灰水的相關(guān)性質(zhì).
已知:a.二氧化碳通入碳酸鈣的懸濁液中發(fā)生如下反應(yīng):CaCO3+H2O+CO2═Ca(HCO32;
b.碳酸氫鈣微溶于水,微熱易分解:Ca(HCO32
 微熱 
.
 
CaCO3↓+H2O+CO2↑;新配制飽和石灰水,做如下實驗:
(1)取一滴管飽和的石灰水于試管中,在酒精燈上加熱,出現(xiàn)渾濁,原因是
 
;然后放入盛冷水的燒杯中冷卻,可能觀察到的現(xiàn)象是
 

(2)取一滴管飽和的石灰水于試管中,用嘴通過吸管向石灰水中不停地吹氣,可觀察到的現(xiàn)象是
 
.在酒精燈上加熱此試管內(nèi)的澄清溶液,可能觀察到的現(xiàn)象是
 

(3)配制1:3(1體積的飽和石灰水加3體積的水)和1:7的石灰水,分別用吸管吹氣.觀察到l:3的石灰水出現(xiàn)渾濁,1:7的不出現(xiàn)渾濁.出現(xiàn)渾濁試管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 
.1:7的石灰水不出現(xiàn)渾濁,原因是
 

A.CO2與1:7的石灰水不發(fā)生反應(yīng),所以沒出現(xiàn)渾濁
B.CO2與1:7的石灰水反應(yīng),生成極少量的碳酸鈣在水中完全溶解,所以沒有出現(xiàn)渾濁.

查看答案和解析>>

科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

(2013?漢沽區(qū)一模)在研究酸和堿的化學(xué)性質(zhì)時,某小組想證明:稀H2SO4與NaOH溶液混合后,雖然仍為無色溶液,但確實發(fā)生了化學(xué)反應(yīng).請與他們一起完成實驗方案設(shè)計、實施和評價.
①探究稀H2SO4與NaOH溶液的反應(yīng)

當?shù)稳霂椎畏犹芤汉,溶液由無色變?yōu)?!--BA-->
色.根據(jù)上述實驗中顏色變化,確定稀H2SO4與NaOH溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng).反應(yīng)的化學(xué)方程式為
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O

②探究上述稀H2SO4與NaOH溶液反應(yīng)后燒杯中的硫酸是否過量,根據(jù)上述反應(yīng)過程中溶液變成無色,不能確定稀H2SO4是否過量,同學(xué)們又分別選取BaCl2、紫色石蕊溶液設(shè)計實驗方案,請你判斷并分析:
實驗方案 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
方案一 取樣,滴入適量的BaCl2溶液 出現(xiàn)白色沉淀 稀H2SO4過量
方案二 取樣,滴入幾滴紫色石蕊溶液 溶液變紅 稀H2SO4過量
上述設(shè)計的實驗方案中,正確的是
方案二
方案二
(選填:方案一、方案二).
另外一個實驗方案錯誤的原因是:
方案一錯誤的原因是溶液中有生成的硫酸鈉,加入氯化鋇溶液同樣產(chǎn)生白色沉淀
方案一錯誤的原因是溶液中有生成的硫酸鈉,加入氯化鋇溶液同樣產(chǎn)生白色沉淀

請你再設(shè)計一個實驗方案確定稀H2SO4過量,你選用
鋅粒
鋅粒
(藥品或者方法).

查看答案和解析>>

科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

在研究酸和堿的化學(xué)性質(zhì)時,同學(xué)們想證明:稀硫酸和氫氧化鈉溶液混合后,雖然仍為無色溶液,為了確定發(fā)生了化學(xué)反應(yīng).請你與他們一起完成實驗設(shè)計、實施和評價.
(1)方案一:測定稀硫酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)前后的PH.先測定氫氧化鈉溶液的pH
大于
大于
(選填“大于”、“等于”或“小于”)7,再將一定量稀硫酸加入該氫氧化鈉溶液中,混合均勻后測定混合溶液的pH小于7.
結(jié)論:稀硫酸與氫氧化鈉溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),并且
H2SO4
H2SO4
過量.
方案二:將稀硫酸加入滴有酚酞溶液的氫氧化鈉溶液中,觀察到
紅色逐漸消失
紅色逐漸消失

結(jié)論:稀硫酸與氫氧化鈉溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng).上述反應(yīng)的化學(xué)方程式是
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O

(2)進一步獲取稀硫酸與氫氧化鈉溶液確實發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)的證據(jù),依據(jù)中和反應(yīng)是
放熱
放熱
(選填:“放熱”或“吸熱”)反應(yīng),采用同溫下的稀硫酸與氫氧化鈉溶液進行實驗,整個實驗中至少需要測定溶液溫度
3
3
次.

查看答案和解析>>

科目:初中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

在研究酸和堿的化學(xué)性質(zhì)時,某小組想證明:稀H2SO4與NaOH溶液混合后,雖然仍為無色溶液,但確實發(fā)生了化學(xué)反應(yīng).請與他們一起完成實驗方案設(shè)計、實施和評價.
[實驗探究](1)探究稀H2SO4與NaOH溶液的反應(yīng)

①當?shù)稳霂椎畏犹芤汉,溶液由無色變?yōu)?!--BA-->
色.
②根據(jù)上述實驗中顏色變化,確定稀H2SO4與NaOH溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),化學(xué)方程式為
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O

③為理解稀H2SO4與NaOH溶液兩者之間發(fā)生反應(yīng)的微觀實質(zhì),繪制了圖2,請分析并在右邊框內(nèi)填上生成物的微粒符號.
(2)探究上述稀H2SO4與NaOH溶液反應(yīng)后燒杯中硫酸是否過量,根據(jù)上述反應(yīng)過程中溶液變成無色,不能確定稀H2SO4是否過量,同學(xué)們又分別選取BaCl2、紫色石蕊溶液設(shè)計實驗方案,請你判斷并分析:
實驗方案 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
方案一 取樣,滴入適量的BaCl2溶液 出現(xiàn)白色沉淀 稀H2SO4過量
方案二 取樣,滴入幾滴紫色石蕊溶液 溶液變紅 稀H2SO4過量
[實驗評價]上述設(shè)計的實驗方案中,正確的是方案
(填“一”或“二”).另外一個實驗方案錯誤的原因是
方案一錯誤的原因是溶液中有生成的硫酸鈉,加入氯化鋇溶液同樣產(chǎn)生白色沉淀
方案一錯誤的原因是溶液中有生成的硫酸鈉,加入氯化鋇溶液同樣產(chǎn)生白色沉淀

[實驗反思]探究硫酸和氫氧化鈉反應(yīng)后稀H2SO4是否有剩余,還可選擇一種試劑
碳酸鈉溶液
碳酸鈉溶液

查看答案和解析>>

科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

在研究酸和堿的化學(xué)性質(zhì)時,某小組同學(xué)想證明:稀硫酸和氫氧化鈉溶液混合后,雖然溶液仍為無色溶液,但確實發(fā)生了化學(xué)變化.請與他們一起完成實驗方案的設(shè)計.
【方案】測定稀硫酸和氫氧化鈉溶液混合前后的pH.
測得氫氧化鈉溶液的pH
 
7(選填“>”“<”或“=”).將一定量的稀硫酸和氫氧化鈉溶液混合后,測定混合液的pH,pH<7.
【結(jié)論】稀硫酸和氫氧化鈉溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),且
 
過量.
【預(yù)測】向反應(yīng)后的溶液中滴加數(shù)滴紫色石蕊溶液,溶液變
 

【實質(zhì)】稀硫酸和氫氧化鈉溶液的反應(yīng)方程式:
 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案