Question

【題目】長郡雙語實驗中學化學興趣小組的同學將氫氧化鈉溶液和稀硫酸混合，沒有觀察到明顯的現(xiàn)象，他們對此提出了如下問題并進行了相應探究：

問題一：二者之間是否發(fā)生了反應？他們設計了如下方案證明二者之間確實發(fā)生了反應：

（1）可以選擇的試劑組合有____________（填序號）。

①試劑A：足量稀硫酸，試劑B：MgCl2溶液

②試劑A：足量稀硫酸，試劑B：鐵粉

③試劑A：少量稀硫酸，試劑B：MgCl2溶液

④試劑A：少量稀硫酸，試劑B：鐵粉

（2）小瑋認為：若選用_________溶液，不管加入順序如何，只需控制加入稀硫酸的量也能證明二者發(fā)生了反應。

問題二：反應后溶液中溶質有哪些？

（猜想假設）猜想一：只有Na2SO4；猜想二：Na2SO4和NaOH；猜想三：Na2SO4和H2SO4。

（查閱資料）①Na2SO4溶液顯中性，②Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl。

（實驗操作）分別取少量反應后的溶液于試管中，進行如下實驗：

實驗編號	實驗過程	實驗現(xiàn)象
①	加入酚酞溶液	不變紅
②	加入少量BaCl2溶液	產(chǎn)生白色沉淀
③	加入少量（3）______溶液	沒有氣泡產(chǎn)生

（實驗結論）猜想一成立。

（實驗反思）小光認為，實驗（4）________（填實驗編號）可省略。小娟取少量反應后的溶液中于試管中，加入紅色固體（5）___________（填化學式），觀察到紅色固體不溶解，也得出了相同結論。

Answer 1

【答案】①④ 酚酞 Na2CO3 ② Fe2O3

【解析】

氫氧化鈉溶液顯堿性，能使酚酞試液變紅色，能和稀硫酸反應生成硫酸鈉和水，能和氯化鎂反應生成白色沉淀氫氧化鎂和氯化鈉；稀硫酸和碳酸鈉反應生成硫酸鈉、水和二氧化碳，和氧化鐵反應生成硫酸鐵和水。

（1）①加入足量稀硫酸，再加入MgCl2溶液，不產(chǎn)生白色沉淀，說明溶液中不含有氫氧化鈉，進一步說明氫氧化鈉和稀硫酸發(fā)生了反應，故正確；

②加入足量稀硫酸，加入鐵粉后，鐵和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，不能說明氫氧化鈉和稀硫酸發(fā)生了反應，故不正確；

③加入少量稀硫酸，即使氫氧化鈉和稀硫酸反應，氫氧化鈉也有剩余，氫氧化鈉和MgCl2溶液反應也能夠生成白色沉淀，不能說明氫氧化鈉和稀硫酸發(fā)生了反應，故不正確；

④少量稀硫酸，氫氧化鈉和稀硫酸反應生成硫酸鈉和水，鐵和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，加入鐵粉，無明顯現(xiàn)象，說明氫氧化鈉和稀硫酸發(fā)生了反應，故正確。

故選①④。

（2）堿能使無色酚酞溶液變紅，酸和中性溶液不能使無色酚酞溶液變紅，小瑋認為：若選用酚酞溶液，不管加入順序如何，只需控制加入稀硫酸的量也能證明二者發(fā)生了反應。

[實驗操作]氫氧化鈉能使無色酚酞溶液變紅，硫酸和氯化鋇反應生成硫酸鋇沉淀和鹽酸，硫酸和碳酸鈉反應生成硫酸鈉、水和二氧化碳。

實驗編號	實驗過程	實驗現(xiàn)象
①	加入酚酞溶液	不變紅
②	加入少量BaCl2溶液	產(chǎn)生白色沉淀
③	加入少量Na2CO3溶液	沒有氣泡產(chǎn)生

[實驗反思]無論是否有氫氧化鈉或硫酸剩余，溶液中都含有硫酸根離子，都能和氯化鋇反應生成白色沉淀，故實驗②可省略。取少量反應后的溶液于試管中，加入紅色固體氧化鐵，化學式為Fe2O3，觀察到紅色固體不溶解，說明溶液中不含有稀硫酸，也得出了相同結論。