Question

17．（1）氢氧化钠溶液与稀硫酸发生中和反应时观察不到明显现象，为了确定其反应是否发生，小宇、小清、小皓三位同学利用老是提供的以下药品设计如下实验方案进行探究：
先向装有一定量氢氧化钠溶液的烧杯中滴几滴酚酞试液，再不断滴入稀硫酸，并用玻璃棒搅拌，如果要观潮到溶液由红色变成无色时可以证明氢氧化钠溶液与稀硫酸发生了化学反应，该反应的化学方程式是2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O．
对反应后的溶液中溶质的成分（指示剂除外）他们分别做出如下猜想：
小宇的猜想：只有硫酸钠；
小清的猜想：有硫酸钠和氢氧化钠；
小皓的猜想：有硫酸钠和硫酸．
以上猜想有一个一定是错误的，请你指出并寿命原因：小清的猜想，因为溶液由红色变成无色，所以溶液中不含有氢氧化钠．
为了检验另外两位同学的猜想，他们接着做了以下实验：取反应后的溶液装入试管，选择以下试剂加入试管中，观测到明显现象，他们得出小皓的猜想正确，他们选择的试剂可能是AD．
A、石蕊试液   B、氯化钡溶液    C、氢氧化钡溶液   D、镁带
通过查阅资料，他们还设计了下列实验方案，你认为能证明氢氧化钠溶液与稀硫酸发生了反应的方案是（填序号）是AB．
A、用pH试纸测定氢氧化钠溶液的pH，然后向其中滴加稀硫酸，pH逐渐减少，最终小于7
B、用温度计测试氢氧化钠溶液滴加稀硫酸前后的温度，温度明显上升
C、向一定量的氢氧化钠溶液滴加稀硫酸后再滴加硫酸铜溶液，有蓝色沉淀生成
D、向一定量的氢氧化钠溶液中滴加稀硫酸后再滴加碳酸钠溶液，有无色气泡产生
（2）实验时，小清同学在旁边还观察到，在加入稀硫酸的过程中氢氧化钠溶液中有少量气泡冒出．为什么会有气泡产生呢？经过小组讨论他们猜想该氢氧化钠溶液可能已经变质了．请写出氢氧化钠在空气中发生变质的反应方程式2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
为了探究该氢氧化钠溶液溶质的成分，他们接着做了以下实验：①取少量氢氧化钠溶液装入试管中，加入足量的氯化钙溶液，观察到溶液中产生白色沉淀②静置后取上层清液滴入硫酸铜溶液又产生蓝色沉淀．根据以上现象他们能得出该氢氧化钠溶液中溶质的成分是碳酸钠和氢氧化钠，他们加入足量的氯化钙溶液的作用是使碳酸钠完全反应，写出该步反应方程式Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl．

Answer 1

分析 （1）氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水；
氢氧化钠溶液显碱性，能使酚酞试液变红色，能使石蕊试液变蓝色；
镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气；
显碱性溶液pH大于7，显中性溶液pH等于7，显酸性溶液pH小于7；
稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，同时放出大量的热；
（2）氢氧化钠能和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水；
碳酸钠和氯化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠．

解答 解：（1）氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水，该反应的化学方程式是：2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O．
故填：2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O．
小清的猜想不正确，因为溶液由红色变成无色，所以溶液中不含有氢氧化钠．
故填：小清的猜想，因为溶液由红色变成无色，所以溶液中不含有氢氧化钠．
他们选择的试剂可能是石蕊试液或镁带，因为稀硫酸能使石蕊试液变红色，能和镁反应生成硫酸镁和氢气．
故填：AD．
A、用pH试纸测定氢氧化钠溶液的pH，然后向其中滴加稀硫酸，pH逐渐减少，最终小于7，说明氢氧化钠和稀硫酸发生了化学反应；
B、用温度计测试氢氧化钠溶液滴加稀硫酸前后的温度，温度明显上升，说明氢氧化钠和稀硫酸发生了化学反应，放出热量；
C、向一定量的氢氧化钠溶液滴加稀硫酸后再滴加硫酸铜溶液，有蓝色沉淀生成，说明溶液中含有氢氧化钠，不能说明氢氧化钠和稀硫酸发生了反应；
D、向一定量的氢氧化钠溶液中滴加稀硫酸后再滴加碳酸钠溶液，有无色气泡产生，说明溶液中含有稀硫酸，不能说明氢氧化钠和稀硫酸发生了反应．
故填：AB．
（2）氢氧化钠在空气中发生变质的反应方程式为：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
故填：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
①取少量氢氧化钠溶液装入试管中，加入足量的氯化钙溶液，观察到溶液中产生白色沉淀，说明溶液中含有碳酸钠；
②静置后取上层清液滴入硫酸铜溶液又产生蓝色沉淀，说明溶液中含有氢氧化钠，根据以上现象他们能得出该氢氧化钠溶液中溶质的成分是碳酸钠和氢氧化钠，他们加入足量的氯化钙溶液的作用是使碳酸钠完全反应，该步反应方程式为：Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl．
故填：碳酸钠和氢氧化钠；使碳酸钠完全反应；Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．