Question

15．倩倩同学想研究“酸碱中和反应是放热反应”，实验操作如下：
步骤一：取溶质质量20%的稀硫酸30毫升，用温度计测出其温度是13℃．
步骤二：然后向其中加入NaOH固体，恰好完全反应．
步骤三：再用温度计测出温度为22℃．由此得出NaOH与稀硫酸反应的中和反应是放热反应．
（1）写出该反应的化学方程式：2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O．
（2）反思：
问一：结论是否科学？理由是？
问二：根据本实验结论，改进实验操作．
问三：影响中和反应放出的热值的因素可能有：酸液和碱液的种类、酸液、碱液的浓度；是否恰好反应等．
（3）附加题：倩倩同学在做该实验的过程忘记使用酚酞试剂了，等测量好反应后温度，倩倩再滴加酚酞发现没有变色，她认为恰好发生了中和反应．赵老师认为倩倩的看法有问题，于是老师设计了如下的方案进行验证

实验方案	现象和结论
向反应的后液体中滴加紫色石蕊试剂	变红（未变红），硫酸有剩余（恰好反应）
请您也设计其它方案进行验证

Answer 1

分析 （1）根据反应物和产物书写化学方程式；
（2）氢氧化钠和稀硫酸反应放出大量的热，氢氧化钠固体溶于水也会放出大量的热；
要探究酸碱中和反应是放热反应则不能使用氢氧化钠固体，否则会对实验结果造成干扰；
影响中和反应放出的热值的因素有：酸液、碱液的浓度；是否恰好反应等；
（3）酚酞试液在酸性和中性溶液中都显无色，要排除酸的干扰．

解答 解：（1）NaOH与稀硫酸反应的化学方程式为：2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O；
（2）氢氧化钠固体溶于水会放出大量的热，该实验中温度的变化无法确定是反应放出的热还是溶解放出的热，所以本题答案为：不科学，NaOH固体溶于水也会放出热量；
要探究中和反应是否放热，可以使用氢氧化钠溶液，所以本题答案为：把氢氧化钠固体溶于适量水配成溶液，冷却到室温，然后向稀硫酸中加入氢氧化钠溶液，再用温度计测出温度；
影响中和反应放出的热值的因素有：酸液、碱液的浓度；是否恰好反应等；
（3）因为酚酞不能鉴别中性和酸性溶液，所以要再加入石蕊试液进行鉴别．故答案为：不正确，可能有硫酸，显酸性． 向溶液中滴加紫色石蕊试液，观察颜色变红．
故答案为：2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O；
不可靠，因为烧碱溶于水是个放热过程；
第2步应加入NaOH溶液至恰好反应；
猜想影响因素：酸液、碱液的浓度；是否恰好反应等；

实验方案		现象和结论
向反应的后液体中滴加碳酸盐溶液		有气泡产生（无气泡产生），硫酸有剩余（恰好反应）
取适量反应后的液体倒到装有Mg（Fe\Zn等）的试管中		有气泡产生（无气泡产生），硫酸有剩余（恰好反应

点评 探究中和反应时的能量变化，要注意不能使用氢氧化钠固体，因其溶解时放出的热量会对实验结果造成干扰．