Question

【题目】某化学兴趣小组在做氢氧化钠溶液和稀硫酸中和反应的实验时，忘记滴加指示剂而无法判断酸碱是否恰好完全反应。于是，对反应后溶液中的溶质进行探究。

（提出问题）该溶液中的溶质是什么？

（查阅资料）Na2SO4溶液的pH＝7

（猜想与假设）猜想I：溶液中的溶质只有Na2SO4猜想Ⅱ：溶液中的溶质是Na2SO4和H2SO4

猜想Ⅲ：溶液中的溶质是_____。

猜想IV：溶液中的溶质是Na2SO4、H2SO4和NaOH。

（交流讨论）大家一致认为猜想是_____错误的，原因是_____。

（进行实验）

实验操作	实验现象	实验结论
①取少量反应后的溶液于试管中，滴入酚酞溶液。	未见变红	猜想Ⅲ错误
②再取少量反应后的溶液于另一支试管中，向其中加入Na2CO3溶液。	_____	猜想Ⅱ正确

实验②中反应的化学方程式是_____。

（反思拓展）若要验证猜想Ⅱ正确，在实验②中还可以用以下_____代替Na2CO3溶液（填序号）。

A．Zn B．Cu C．Cu（OH）2 D．BaCl2溶液

（交流提升）在探究该中和反应的产物组成时，只需一步就可达到目的：取反应后溶液少许于试管中，滴加_____溶液观察现象即可。

Answer 1

【答案】Na2SO4和NaOH； IV； 硫酸和氢氧化钠不能共存； 有气泡产生； Na2CO3+H2SO4＝Na2SO4+H2O+CO2↑； AC； 紫色石蕊。

【解析】

【猜想与假设】

猜想I：恰好完全反应时溶液中的溶质只有Na2SO4

猜想Ⅱ：硫酸过滤时溶液中的溶质是Na2SO4、H2SO4

猜想Ⅲ：氢氧化钠过滤时溶液中的溶质是Na2SO4和NaOH。

猜想IV：溶液中的溶质是Na2SO4、H2SO4和NaOH。

【交流讨论】

大家一致认为猜想 IV是错误的，原因是硫酸和氢氧化钠不能共存。

【进行实验】

①取少量反应后的溶液于试管中，滴入酚酞溶液，酚酞试液不变色，说明溶液中不含有氢氧化钠；

②再取少量反应后的溶液于另一支试管中，向其中加入Na2CO3溶液，产生气泡，说明溶液中含有稀硫酸，实验过程如下所示：

实验操作	实验现象	实验结论
①取少量反应后的溶液于试管中，滴入酚酞溶液。	未见变红	猜想Ⅲ错误
②再取少量反应后的溶液于另一支试管中，向其中加入Na2CO3溶液。	有气泡产生	猜想Ⅱ正确

实验②中碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：Na2CO3+H2SO4＝Na2SO4+H2O+CO2↑。

【反思拓展】

A．Zn和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，因此可以用锌检验稀硫酸；

B．Cu不能和稀硫酸反应，因此不能用铜具有稀硫酸；

C．Cu（OH）2 和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，因此可以用氢氧化铜具有稀硫酸；

D．BaCl2溶液和硫酸钠、稀硫酸反应都能够生成白色沉淀硫酸钡，因此不能用氯化钡溶液具有稀硫酸。

【交流提升】

在探究该中和反应的产物组成时，只需一步就可达到目的：取反应后溶液少许于试管中，滴加紫色石蕊溶液观察，如果溶液变红色，说明溶液硫酸，如果溶液变蓝色，说明溶液中含有氢氧化钠，如果石蕊试液不变色，说明溶液中只含有硫酸钠。