Question

【題目】在研究酸和堿的化學(xué)性質(zhì)時(shí)，某小組想證明稀硫酸與氫氧化鈉溶液混合后，雖然無(wú)明顯現(xiàn)象，但確實(shí)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，試與他們一起完成下列實(shí)驗(yàn)。

（1）探究稀硫酸與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)：

①圖甲到圖乙的反應(yīng)現(xiàn)象是_____。

②圖中操作存在的問題是_____；若用正確操作測(cè)得丙中溶液的pH＝5，溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式為_____。

（2）探究上述稀硫酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)后燒杯中的硫酸是否過量：

實(shí)驗(yàn)方案	實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)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	稀硫酸過量
方案二	取樣，滴入幾滴紫色石蕊試液	溶液變紅	稀硫酸過量

上述設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案中，正確的是_____，另外一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案錯(cuò)誤的原因是_____；請(qǐng)你另選不同種類物質(zhì)，設(shè)計(jì)一個(gè)確定稀硫酸過量的實(shí)驗(yàn)方案_____。

（3）探究氫氧化鈉溶液的成分：

某小組同學(xué)在進(jìn)行乙實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)有氣泡冒出，他們猜測(cè)氫氧化鈉溶液可能已經(jīng)_____（用方程式表示）。于是他們又取了部分反應(yīng)前的氫氧化鈉溶液，加入少量的_____（堿溶液），通過_____現(xiàn)象，確定了自己的猜測(cè)。

小組同學(xué)對(duì)該氫氧化鈉溶液的成分產(chǎn)生了興趣。他們準(zhǔn)備對(duì)這瓶溶液繼續(xù)探究。

（作出猜想）小組同學(xué)對(duì)該氫氧化鈉溶液的成分做出了猜想：

猜想1．溶液部分變質(zhì) 猜想2：_____。

（設(shè)計(jì)方案）

	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
方案	取少量溶液于試管中，滴加少量澄清石灰水	產(chǎn)生白色沉淀	猜想1正確
	取上層清液放入另一只試管中，滴加酚酞溶液	溶液變?yōu)榧t色

同學(xué)們經(jīng)過討論，認(rèn)為該方案不合理，理由是_____：同學(xué)們把方案中的某溶液換成了_____溶液，通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象確定了實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

Answer 1

【答案】氫氧化鈉溶液由無(wú)色變成紅色后又變成無(wú)色 圖丙中把pH試紙直接浸入溶液中 Na2SO4、H2SO4 方案二 因?yàn)?/span>NaOH和H2SO4反應(yīng)后生成的硫酸鈉也能和BaCl2反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀 取樣，加入少量的鋅粒（或其他活潑金屬或氧化銅、氧化鐵等金屬氧化物），若有氣體放 出（固體溶解，溶液變色），證明稀硫酸過量，反之不過量 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O Ca（OH）2溶液(Ba（OH）2溶液) 生成白色沉淀 溶液全部變質(zhì) Ca（OH）2溶液和Na2CO3反應(yīng)后又生成了 NaOH，干擾原NaOH的檢驗(yàn) 足量的CaCl2溶液（或BaCl2溶液、硝酸鈣、硝酸鋇等）

【解析】

（1）①氫氧化鈉溶液顯堿性，能使無(wú)色的酚酞試液變紅色；

②測(cè)定溶液的pH時(shí)，pH試紙不能伸入待測(cè)溶液中，以免污染試劑，若用正確操作測(cè)得丙中溶液的pH=5，溶液顯酸性，是稀硫酸；

（2）因?yàn)?/span>NaOH和H2SO4反應(yīng)后生成的硫酸鈉也能和BaCl2反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀BaSO4，而石蕊試液遇酸變紅色，所以方案二正確，因?yàn)榛顫娊饘倥c酸反應(yīng)生成氫氣，所以可以加入鋅粒等活潑金屬（或碳酸鈉等），若有氣體放出，證明稀硫酸過量，反之稀硫酸不過量；

（3）氫氧化鈉能與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，因?yàn)闅溲趸�鈉與氫氧化鈣不反應(yīng)，而碳酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)會(huì)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，化學(xué)方程式為：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；所以可以加入氫氧化鈣溶液，若觀察到有白色沉淀生成，說(shuō)明氫氧化鈉已經(jīng)變質(zhì)；

[做出猜想]若氫氧化鈉部分變質(zhì)，則為氫氧化鈉與碳酸鈉；若氫氧化鈉完全變質(zhì)，則為碳酸鈉；

[設(shè)計(jì)方案]碳酸鈉與石灰水反應(yīng)產(chǎn)生的氫氧化鈉也能使溶液中的酚酞變紅，所以該方案不合理；可設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：取少量溶液于試管中，滴加過量的氯化鈣溶液，有白色沉淀生成，證明原溶液中含有碳酸鈉，再取上層清液放入另一只試管中，滴加酚酞溶液，若溶液變?yōu)榧t色，說(shuō)明原溶液中含有氫氧化鈉，即猜想一成立。