Question

4．已知M、N分別是稀硫酸、氫氧化鈉溶液中的一種．某興趣實驗小組同學(xué)在一定量的M中不斷滴加N，并測定所得溶液的pH，如圖所示：
（1）M是氫氧化鈉（填物質(zhì)名稱）．
（2）反應(yīng)過程中，老師取a、b、c三處反應(yīng)后的溶液，打亂順序后，請同學(xué)們不測定溶液的pH值，用其它方法對三種溶液進行探究．
小明和小紅分別取其中一種溶液進行實驗：
小明向所取溶液中加入硫酸銅溶液，觀察到有藍色沉淀生成．
結(jié)論：是a處溶液．
小紅向少量另一種溶液中滴加酚酞溶液，觀察到酚酞不變色，
結(jié)論：是b處或c處溶液．
為進一步確定該溶液成分，小紅又設(shè)計并完成如下實驗：

實驗步驟	現(xiàn)象	結(jié)論
		為c處溶液，并推知溶液中的 離子有Na+、H+、SO42-（填寫離子符號）

剩余一種為b處溶液，
通過實驗，同學(xué)們知道了酸堿反應(yīng)過程中pH的變化和用不同方法確定溶液成分
（3）興趣實驗小組同學(xué)通過實踐調(diào)查，某工廠的廢酸液污染了下水，上網(wǎng)獲得如下信息，擬選用下列物質(zhì)處理廢水：

物質(zhì)	相對分子質(zhì)量	市場參考價值（元/Kg）
CaCO3	100	1.8
Ca（OH）2	74	2.0
NaOH	40	11.5

如果要求花最少的錢來反應(yīng)同樣量的廢硫酸，則應(yīng)選擇NaOH（填物質(zhì)化學(xué)式）．

Answer 1

分析 （1）由溶液的酸堿度與酸堿性之間的關(guān)系分析判斷M溶液和N溶液；
（2）小明：由題意可知，藍色沉淀是氫氧化銅，是可溶性的銅鹽與氫氧化鈉反應(yīng)生成的，由此可以推出原溶液中有剩余的氫氧化鈉；
小紅：根據(jù)結(jié)論，由b處或c處的溶液的pH可知溶液的酸堿性，由酚酞在酸堿性的溶液中的變色分析．由溶液加入石蕊變成紅色可知，溶液呈酸性，加入的酸是過量的，能把氫氧化鈉全部反應(yīng)掉，而且還有剩余，根據(jù)溶液中的溶質(zhì)分析解離的離子；
（3）根據(jù)碳酸鈣固體會與硫酸生成硫酸鈣、氫氧化鈣會與酸反應(yīng)、氫氧化鈉的價格較貴進行分析．

解答 解：（1）氫氧化鈉溶液呈堿性，其pH大于7，硫酸溶液呈酸性，其pH小于7，由圖象可以看出，開始時溶液的pH大于7，可以確定是向氫氧化鈉溶液中滴加硫酸，氫氧化鈉由顯+1價的鈉元素和顯-1價的氫氧根組成，根據(jù)化合價原則，其化學(xué)式為：NaOH；
（2）氫氧化鈉溶液和硫酸溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成硫酸鈉和水，恰好完全反應(yīng)時其pH等于7，氫氧化鈉過量時顯堿性，硫酸溶液過量時顯酸性；由題意可知，反應(yīng)后的溶液加入一種溶液生成了藍色沉淀，藍色沉淀是氫氧化銅，加入的溶液是可溶性的銅鹽，例如：CuSO₄或CuCl₂或Cu（NO₃）₂等，可以推出原溶液有剩余的氫氧化鈉，溶液應(yīng)是a處溶液；根據(jù)結(jié)論：b處或c處的溶液，溶液的pH等于7和小于7，溶液呈中性和酸性，當(dāng)加入無色酚酞試液時，酚酞不變色．由該溶液，向其中滴加石蕊溶液，溶液變紅可知，溶液呈酸性，可知加入的酸是過量的，能把氫氧化鈉全部反應(yīng)掉，而且還有剩余，溶液中的溶質(zhì)有硫酸鈉和硫酸，電離的離子有Na⁺、H⁺、SO₄^2-；
（3）硫酸會與碳酸鈣固體反應(yīng)生成微溶于水的硫酸鈣，阻礙反應(yīng)的繼續(xù)進行，氫氧化鈣會與硫酸發(fā)生中和反應(yīng)，價格適中，雖然氫氧化鈉會中和硫酸分子，但是氫氧化鈉的價格貴，中和一個分子硫酸需要兩個氫氧化鈉分子，故選NaOH．
故本題答案為：
（1）氫氧化鈉；
（2）硫酸銅；酚酞不變色；

實驗步驟	現(xiàn)象	結(jié)論
向其中滴加石蕊試液	試液變紅	Na+、H+、SO42-．

（3）NaOH．

點評 本題主要考查了中和反應(yīng)及反應(yīng)后溶液成分的探究，解題時，根據(jù)實驗的反應(yīng)原理，利用所取的樣品進行實驗的現(xiàn)象，分析推斷出中和反應(yīng)的溶液中物質(zhì)的組成成分．