Question

【题目】某兴趣小组在准备化学实验基本技能考查时，对以下问题进行了探究：

Ⅰ．探究酸和碱能否发生反应

方案l：甲同学向盛有少量NaOH溶液的试管中滴几滴无色酚酞试液，振荡，继续加入稀硫酸，观察到溶液由____色变成无色。甲同学得出结论：酸和碱能发生反应。

方案2：乙同学取少量NaOH溶液，测得溶液pH为10，向该溶液中加入一定量稀硫酸后，测得溶液pH为9，乙同学发现溶液pH减小了，得出结论：酸和碱能发生反应。

（交流讨论）大家同意甲同学的结论，对乙同学的实验过程提出质疑，溶液pH减小的原因还可能是稀硫酸中的水稀释了NaOH溶液；大家认为，乙同学向NaOH溶液中加入稀硫酸后，测得溶液的pH必须___7(填“等于”、“小于”、“小于或等于”)才能证明酸和碱能发生反应。请写出稀硫酸和氢氧化钠溶液反应的化学方程式___。

Ⅱ．探究酸和碱反应后溶液中溶质的成分

丙同学对探究Ⅰ中甲同学实验后的无色溶液展开探究：

（提出问题）试管中无色溶液的溶质除了酚酞还有什么？

（提出猜想）猜想一：Na2SO4；猜想二：Na2SO4、NaOH； 猜想三：___。

（交流讨论）你认为猜想__一定不正确，理由是：__。

（设计实验）

	实验操作	实验现象	实验结论
方案1	向试管中加入少量锌粒，然后加入甲同学实验后的无色溶液	锌粒逐渐减少，有____产生。	猜想三成立
方案 2	向试管中加入少量甲同学实验后的无色溶液，然后慢慢滴加NaOH溶液，并不断振荡试管	开始无明显现象，过一会发现_____。

（实验反思）为了验证猜想三成立，你认为还可选择的药品是__(填字母序号)

A BaCl2溶液 B Cu C Fe2O3

Answer 1

【答案】红 小于或等于 2NaOH+H2SO4＝Na2SO4+2H2O Na2SO4、H2SO4 二 NaOH会使无色酚酞试液变红 气泡 溶液由无色变成红色(或溶液变成红色) D

【解析】

Ⅰ．方案l：氢氧化钠溶液显碱性，滴入无色酚酞试液变红色，继续加入稀硫酸，硫酸与氢氧化钠发生中和反应生成硫酸钠和水，当加入的硫酸将氢氧化钠完全中和后，溶液变成无色；

方案2：溶液pH减小的原因还可能是稀硫酸中的水稀释了NaOH溶液(但是无论怎么加水稀释，溶液的pH也是大于7)，所以向NaOH溶液中加入稀硫酸后，测得溶液的pH必须小于或等于7时才能证明酸和碱能发生反应；硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水；反应的化学方程式为：2NaOH+H2SO4＝Na2SO4+2H2O；

Ⅱ．[提出猜想]氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水，所以溶液中一定存在硫酸钠；若氢氧化钠有剩余，则还含有氢氧化钠(但是溶液是无色，说明一定不含氢氧化钠)；若硫酸有剩余，则还含有硫酸，则溶液中的溶质是硫酸钠和硫酸；

[设计实验]方案1：若猜想(2)成立，即反应后的溶液中存在硫酸钠和硫酸，加入锌粒后，锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，会观察到有气泡产生；

方案2：若猜想(2)成立，即反应后的溶液中存在硫酸钠和硫酸，向试管中加入少量甲同学实验后的无色溶液，然后慢慢滴加NaOH溶液，并不断振荡试管，氢氧化钠将其中的硫酸中和，继续滴加氢氧化钠，溶液显碱性，无色的酚酞试液变红色；

[实验反思]若证明有硫酸的存在，加入BaCl2溶液不可行，因为硫酸钠也能与氯化钡溶液反应生成白色的硫酸钡沉淀；铜与硫酸不反应，也不可行；氧化铁能够与硫酸反应生成硫酸铁和水，会观察到红色粉末消失，溶液有无色变成黄色。