Question

在学习酸和碱的化学性质时，某化学兴趣小组同学想证明：稀H₂SO₄与NaOH溶液混合后，虽然仍为无色溶液，但确实发生了化学反应．请与他们一起完成实验方案的设计、实施和评价．
（1）方案一：测定稀H₂SO₄与NaOH溶液混合前后的pH．测定某NaOH溶液的pH，pH________7（选填“大于”、“等于”或“小于”）．将一定量的稀H₂SO₄加入该NaOH溶液中，混合均匀后测定其pH，发现pH减小了，但仍然大于7，小组中有的同学认为根据这个测定结果可以认为稀H₂SO₄与NaOH溶液发生了反应，你认为他们的结论是否正确：________，理由________．经过讨论后，他们向溶液中又加入一定量的稀H₂SO₄，混合均匀后测定其pH，pH 小于7．结论：发生了化学反应，并且________过量．
（2）方案二：根据下图图示实验步骤，观察到________的现象，说明发生了反应．

结论：稀H₂SO₄与NaOH溶液发生了化学反应，反应的化学方程式为________．
（3）为理解稀盐酸和氢氧化钠两者之间发生反应的微观实质，绘制了下图．

你认为在右边的圆圈中填入适当的化学式或离子符号：①________，②________，③________．
（4）某同学在稀H₂SO₄与NaOH溶液混合后的溶液中加入CuSO₄溶液，发现产生蓝色沉淀，说明溶液呈________（填“酸性”、“中性”或“碱性”）．

Answer 1

解：（1）氢氧化钠溶液呈碱性，其溶液的pH大于7，将氢氧化钠溶液加水稀释，其pH会减小，故pH减小不能确定就是氢氧化钠与硫酸发生了化学反应，继续加入稀硫酸，溶液的pH小于7，说明氢氧化钠消失，参加了化学反应，且此时稀硫酸过量，故填：大于，不正确，氢氧化钠溶液加水稀释其pH也会减小，稀硫酸或稀H₂SO₄；
（2）氢氧化钠溶液能使酚酞变红，若将稀硫酸加入氢氧化钠溶液中，观察到红色消失，说明溶液的碱性消失，即氢氧化钠参加了化学反应，氢氧化钠能与硫酸反应生成硫酸钠和水，故填：滴有酚酞的溶液红色消失，H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O；
（3）根据反应的微观示意图可以看出，反应后的生成物中含有两个钠离子和两个水分子，含有一个硫酸根离子，故①②处为钠离子或水分子，③处为硫酸根离子，故填：①H₂O或Na⁺ ②Na⁺或H₂O ③SO₄^2-；
（4）在稀H₂SO₄与NaOH溶液混合后的溶液中加入CuSO₄溶液，发现产生蓝色沉淀，说明溶液中含有氢氧根离子，溶液呈碱性，故填：碱性．
分析：根据已有的知识进行分析，氢氧化钠溶液的pH大于7，加水稀释或加入酸性物质pH会减小，氢氧化钠溶液能使酚酞变红，酚酞试液在酸性和中性溶液中不变色，硫酸铜能与可溶性含氢氧根离子的物质反应生成氢氧化铜蓝色沉淀．
点评：本题考查了酸碱中和反应的判断，完成此题，可以依据物质的性质进行．