Question

17．在研究酸和碱的化学性质时，同学们想证明：稀硫酸和氢氧化钠溶液混合后，虽然仍为无色溶液，为了确定发生了化学反应．请你与他们一起完成实验设计、实施和评价．
（1）方案一：测定稀硫酸和氢氧化钠溶液反应前后的PH．先测定氢氧化钠溶液的pH大于（选填“大于”、“等于”或“小于”）7，再将一定量稀硫酸加入该氢氧化钠溶液中，混合均匀后测定混合溶液的pH小于7．结论：稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了化学反应，并且H₂SO₄过量．
方案二：将稀硫酸加入滴有酚酞溶液的氢氧化钠溶液中，观察到红色逐渐消失．结论：稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了化学反应．上述反应的化学方程式是2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O．
（2）进一步获取稀硫酸与氢氧化钠溶液确实发生了化学反应的证据，依据中和反应是放热（选填：“放热”或“吸热”）反应，采用同温下的稀硫酸与氢氧化钠溶液进行实验，整个实验中至少需要测定溶液温度3次．

Answer 1

分析 （1）当溶液的pH等于7时，呈中性；当溶液的pH小于7时，呈酸性；当溶液的pH大于7时，呈碱性；据此根据氢氧化钠溶液的酸碱性进行分析判断．
根据题意，将一定量稀硫酸加入该氢氧化钠溶液中，混合均匀后测定混合溶液的pH小于7，则可判断出反应后酸过量．
根据碱溶液遇酚酞溶液变红，利用酸碱反发生中和反应使碱减少，据此判断颜色的变化．
氢氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠和水，写出反应的化学方程式即可．
（2）中和反应为放热反应，根据测定反应前后、过程中溶液的温度变化来确定至少测定的次数．

解答 解：（1）氢氧化钠溶液显碱性，其pH大于7；
将一定量稀硫酸加入该氢氧化钠溶液中，混合均匀后测定混合溶液的pH小于7，说明稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了化学反应，且稀硫酸过量．
酚酞溶液滴入到氢氧化钠溶液中显红色，当向氢氧化钠溶液中加入稀硫酸时，发生中和反应反应使碱减少至消失，则红色逐渐变浅直至消失．
氢氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠和水，反应的化学方程式为：2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O．
（2）中和反应为放热反应，可以通过测定反应前后溶液的温度变化来进行确定，反应前测定起始温度，反应中测定温度是否升高，加入过量的硫酸再测定溶液的温度是否降低，故最少需要测定3次．
故答案为：（1）大于；H₂SO₄；红色逐渐消失；2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O；（2）放热；3．

点评 本题有一定难度，考查了中和反应及其应用，掌握中和反应、常见酸碱指示剂的性质、溶液的酸碱性和溶液pH大小之间的关系是正确解题的关键．