Question

【題目】科學探究是學習化學重要而有效的學習方法。某校化學興趣小組的同學以“酸堿中和反應”為課題進行探究。小宇同學向燒杯中的氫氧化鈉溶液中滴加稀硫酸，一會兒后發(fā)現(xiàn)忘了滴加酸堿指示劑，于是他停止滴加稀硫酸。同學們紛紛對實驗后燒杯中溶液中含有哪些溶質(zhì)展開了討論。

（提出問題）實驗后的燒杯中溶質(zhì)含有哪些物質(zhì)？

（提出猜想）猜想一：溶質(zhì)中只有Na2SO4；

猜想二：溶質(zhì)中可能是Na2SO4和NaOH；

猜想三：溶質(zhì)中可能是_____。

（查閱資料）Na2SO4溶液呈中性。

（實驗探究）小宇同學設計如下的實驗方案

	方法步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
方案一	取少量燒杯中的溶液于潔凈的試管中，滴入幾滴無色酚酞溶液	溶液不變紅色	猜想一正確 猜想二不正確
方案二	取少量燒杯中的溶液于潔凈的試管中，滴加BaCl2溶液	出現(xiàn)白色沉淀	猜想三正確
方案三	取少量燒杯中的溶液于潔凈的試管中，加入少量的黑色CuO粉末，振蕩	_____	猜想三正確

（方案評價）同學們對小宇上述的方案討論后認為：

①方案一存在缺陷，該方案不能證明猜想一是正確的，其原因是_____。

②方案二也不能證明猜想三是正確的，理由是_____。

③同學們經(jīng)過討論，一致認為方案三能夠證明猜想三是正確的，并討論除此方案外，還可以向燒杯的溶液中加入活潑金屬、碳酸鹽等物質(zhì)進行證明。

（實驗反思）在分析化學反應后所得物質(zhì)成分時，還需考慮反應物的用量。

（學科滲透）如圖1所示，小宇同學在進行溶液導電性的實驗時，將電極兩端插入稀H2SO4中。閉合開關，小燈泡正常發(fā)光，然后逐滴向稀H2SO4中加入Ba（OH）2溶液至過量，請推測小燈泡的發(fā)光情況為_____；發(fā)生反應的化學方程式是_____。

（反思應用）利用如圖2所示裝置來驗證CO2氣體的性質(zhì)，要證明CO2與NaOH溶液能夠發(fā)生反應，可先加氫氧化鈉溶液，再加鹽酸，氣球的變化是_____。

（方法感悟）在化學實驗中，可通過驗證反應后生成物的存在，來驗證某化學反應的發(fā)生。

Answer 1

【答案】Na2SO4和H2SO4 黑色固體逐漸溶解，溶液由無色變?yōu)樗{色 酸性和中性溶液都不能使無色酚酞溶液變紅（合理即可） Na2SO4和H2SO4都能與BaCl2溶液反應生成白色沉淀 小燈泡先逐漸變暗至熄滅，再逐漸變亮 H2SO4＋Ba（OH）2=BaSO4↓＋2H2O 先變大后變小直到恢復原狀（合理即可）

【解析】

【提出猜想】反應后的溶液中可能酸過量，也可能堿過量，還可能是酸堿恰好完全反應，所以猜想三是Na2SO4和H2SO4.【實驗探究】根據(jù)實驗結論“猜想三正確”，可知溶液中含有H2SO4，加入的CuO能與H2SO4反應生成藍色的CuSO4溶液。【方案評價】①由于酸性和中性溶液都不能使無色酚酞溶液變色，無法判斷溶質(zhì)成分；②Na2SO4和H2SO4都能與BaCl2溶液反應產(chǎn)生白色沉淀，故該方案也不合理。【學科滲透】向稀H2SO4中逐漸加入Ba（OH）2溶液，反應生成BaSO4白色沉淀和水，溶液中所含能導電的離子的濃度逐漸減小，小燈泡的亮度變暗；當H2SO4和Ba（OH）2恰好完全反應時，燒杯內(nèi)的水中不含能導電的離子，此時小燈泡熄滅；繼續(xù)加入Ba（OH）2溶液后，溶液中含有Ba2＋和OH－，小燈泡又逐漸變亮。【反思應用】先向瓶內(nèi)加入氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液能和二氧化碳反應生成碳酸鈉，導致瓶內(nèi)壓強減小，在外界大氣壓的作用下，氣球逐漸脹大；然后向瓶內(nèi)加入鹽酸，鹽酸與碳酸鈉溶液反應放出二氧化碳，又能使瓶內(nèi)壓強恢復到初始狀態(tài)，該過程中能看到氣球逐漸變小直到恢復原狀。