Question

【題目】某化學(xué)興趣小組在做氫氧化鈉溶液和稀硫酸中和反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，忘記滴加指示劑而無法判斷酸堿是否恰好完全反應(yīng)。于是，對(duì)反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)進(jìn)行探究。

（提出問題）該溶液中的溶質(zhì)是什么？

（查閱資料）Na2SO4溶液的pH＝7

（猜想與假設(shè)）猜想I：溶液中的溶質(zhì)只有Na2SO4猜想Ⅱ：溶液中的溶質(zhì)是Na2SO4和H2SO4

猜想Ⅲ：溶液中的溶質(zhì)是_____。

猜想IV：溶液中的溶質(zhì)是Na2SO4、H2SO4和NaOH。

（交流討論）大家一致認(rèn)為猜想是_____錯(cuò)誤的，原因是_____。

（進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，滴入酚酞溶液。	未見變紅	猜想Ⅲ錯(cuò)誤
②再取少量反應(yīng)后的溶液于另一支試管中，向其中加入Na2CO3溶液。	_____	猜想Ⅱ正確

實(shí)驗(yàn)②中反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____。

（反思拓展）若要驗(yàn)證猜想Ⅱ正確，在實(shí)驗(yàn)②中還可以用以下_____代替Na2CO3溶液（填序號(hào)）。

A．Zn B．Cu C．Cu（OH）2 D．BaCl2溶液

（交流提升）在探究該中和反應(yīng)的產(chǎn)物組成時(shí)，只需一步就可達(dá)到目的：取反應(yīng)后溶液少許于試管中，滴加_____溶液觀察現(xiàn)象即可。

Answer 1

【答案】Na2SO4和NaOH； IV； 硫酸和氫氧化鈉不能共存； 有氣泡產(chǎn)生； Na2CO3+H2SO4＝Na2SO4+H2O+CO2↑； AC； 紫色石蕊。

【解析】

【猜想與假設(shè)】

猜想I：恰好完全反應(yīng)時(shí)溶液中的溶質(zhì)只有Na2SO4

猜想Ⅱ：硫酸過濾時(shí)溶液中的溶質(zhì)是Na2SO4、H2SO4

猜想Ⅲ：氫氧化鈉過濾時(shí)溶液中的溶質(zhì)是Na2SO4和NaOH。

猜想IV：溶液中的溶質(zhì)是Na2SO4、H2SO4和NaOH。

【交流討論】

大家一致認(rèn)為猜想 IV是錯(cuò)誤的，原因是硫酸和氫氧化鈉不能共存。

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】

①取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，滴入酚酞溶液，酚酞試液不變色，說明溶液中不含有氫氧化鈉；

②再取少量反應(yīng)后的溶液于另一支試管中，向其中加入Na2CO3溶液，產(chǎn)生氣泡，說明溶液中含有稀硫酸，實(shí)驗(yàn)過程如下所示：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，滴入酚酞溶液。	未見變紅	猜想Ⅲ錯(cuò)誤
②再取少量反應(yīng)后的溶液于另一支試管中，向其中加入Na2CO3溶液。	有氣泡產(chǎn)生	猜想Ⅱ正確

實(shí)驗(yàn)②中碳酸鈉和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2CO3+H2SO4＝Na2SO4+H2O+CO2↑。

【反思拓展】

A．Zn和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，因此可以用鋅檢驗(yàn)稀硫酸；

B．Cu不能和稀硫酸反應(yīng)，因此不能用銅具有稀硫酸；

C．Cu（OH）2 和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水，因此可以用氫氧化銅具有稀硫酸；

D．BaCl2溶液和硫酸鈉、稀硫酸反應(yīng)都能夠生成白色沉淀硫酸鋇，因此不能用氯化鋇溶液具有稀硫酸。

【交流提升】

在探究該中和反應(yīng)的產(chǎn)物組成時(shí)，只需一步就可達(dá)到目的：取反應(yīng)后溶液少許于試管中，滴加紫色石蕊溶液觀察，如果溶液變紅色，說明溶液硫酸，如果溶液變藍(lán)色，說明溶液中含有氫氧化鈉，如果石蕊試液不變色，說明溶液中只含有硫酸鈉。