Question

化學(xué)物質(zhì)之間的反應(yīng)奧妙無(wú)窮．在一次化學(xué)探究活動(dòng)中，同學(xué)們從不同角度對(duì)稀硫酸與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)進(jìn)行了探究，請(qǐng)你參與并填寫以下空白．
（1）如何用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證稀硫酸與氫氧化鈉溶液發(fā)生了反應(yīng)
第一組同學(xué)設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案一：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
先用PH試紙測(cè)定稀硫酸的PH，再逐漸滴加氫氧化鈉溶液，并不斷振蕩，同時(shí)測(cè)定混合液的PH．	PH逐漸變大， 最后 PH≥7	稀硫酸與氫氧化鈉溶液能發(fā)生反應(yīng)

①請(qǐng)你分析上述方案中為什么強(qiáng)調(diào)只有測(cè)得的PH≥7才能證明反應(yīng)發(fā)生了？______
______．
②寫出稀硫酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式______．
（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究稀硫酸與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)是否放熱
實(shí)驗(yàn)儀器與藥品：10%的硫酸、10%的氫氧化鈉溶液、燒杯、溫度計(jì)、玻璃棒、膠頭滴管．
請(qǐng)你完成實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)：

實(shí) 驗(yàn) 步 驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
		稀硫酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)放熱

（3）探究稀硫酸與氫氧化鈉溶液是否恰好完全反應(yīng)
第二組同學(xué)在做完稀硫酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)后，為探究稀硫酸與氫氧化鈉溶液是否恰好完全反應(yīng)．
設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案二：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
取少量上述反應(yīng)后的溶液于試管中，滴加硫酸銅溶液．	若______	氫氧化鈉溶液過量
	若沒有明顯現(xiàn)象	稀硫酸與氫氧化鈉溶液恰好完全反應(yīng)

此時(shí)有同學(xué)提出方案二不能證明稀硫酸與氫氧化鈉溶液恰好完全反應(yīng)，其原因是______．為此，還需要選擇______（填一種試劑），再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)即可．
能力提升：
某地新建一化工廠有一種產(chǎn)品屬于“復(fù)鹽”，該產(chǎn)品可用作鐵樹、棕櫚等花木的肥料．某化學(xué)課外興趣小組探究該產(chǎn)品的組成，進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)：（查閱資料獲知：“復(fù)鹽”是指由兩種陽(yáng)離子和一種酸根離子組成的鹽．如光鹵石（KCl?MgCl₂?6H₂O））．

試回答下列問題：
（1）寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：C______、E______、F______
（2）寫出下列變化的化學(xué)方程式：
②______ ③______
（3）上述探究結(jié)果說明樣品A中含有的離子有______．

Answer 1

解：（1）①酸溶液被稀釋其PH會(huì)增大，所以強(qiáng)調(diào)只有測(cè)得的PH≥7才能證明反應(yīng)發(fā)生是想說明已經(jīng)無(wú)硫酸了，所以本題答案為：排除因氫氧化鈉溶液的加入，稀釋硫酸而引起PH變大（或只有PH≥7才能說明硫酸已經(jīng)反應(yīng)掉了）
②氫氧化鈉與硫酸反應(yīng)的反應(yīng)物是氫氧化鈉和硫酸寫在等號(hào)的左邊，生成物是硫酸鈉和水寫在等號(hào)的右邊，用觀察法配平，所以本題答案為：2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O
（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究硫酸與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)是否放熱可以通過測(cè)定反應(yīng)前后溶液的溫度來進(jìn)行確定，所以本題答案為：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
取一定量10%的氫氧化鈉溶液于燒杯，插入溫度計(jì)測(cè)溫度，加入適量10%的硫酸，用玻璃棒攪拌，再測(cè)溫度．	溫度計(jì)示數(shù)上升

（3）氫氧化鈉溶液過量，則會(huì)和加入的硫酸銅溶液反應(yīng)生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀，硫酸銅和硫酸及硫酸鈉都不反應(yīng)，所以若無(wú)現(xiàn)象不能說明恰好完全反應(yīng)，若要證明，可以加入和酸反應(yīng)有明顯現(xiàn)象的物質(zhì)，所以本題答案為：生成藍(lán)色沉淀；若鹽酸過量，加入硫酸銅溶液時(shí)也無(wú)明顯現(xiàn)象（或硫酸可能有剩余）；紫色石蕊試液（或鋅粒、碳酸鈉、氧化銅、氫氧化銅、pH試紙等）；
能力提升：
（1）氣體C能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，說明該氣體顯堿性，又因?yàn)槭羌尤霘溲趸�鈉得到的堿性氣體，所以氣體C是氨氣，紅褐色沉淀就是氫氧化鐵沉淀，白色沉淀加入硝酸沉淀不溶解，說明該白色沉淀可能是硫酸鋇或氯化銀沉淀，又因?yàn)槭羌尤胂跛徜^后得到的白色沉淀，沒有出現(xiàn)銀離子，所以白色沉淀是硫酸鋇；
（2）由于淺綠色溶液中含有亞鐵離子，所以加入氫氧化鈉后得到氫氧化亞鐵白色沉淀，所以第②個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)物是氫氧化亞鐵、氧氣、水生成物是氫氧化鐵，利用奇偶法配平即可；由加入硝酸鋇后得到的白色沉淀，加入硝酸白色沉淀不溶解，說明該白色沉淀是硫酸鋇沉淀，說明濾液D中含有硫酸根離子，又因?yàn)榍懊婕尤肓诉^量的氫氧化鈉，所以陽(yáng)離子有鈉離子，所以濾液D中含有硫酸鈉，所以第③個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)物是硫酸鈉和硝酸鋇，生成物是硫酸鋇和硝酸鈉，用觀察法配平即可；
（3）固體樣品加入水中，得到淺綠色溶液說明固體樣品中含有亞鐵離子，氣體C能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，說明該氣體顯堿性，又因?yàn)槭羌尤霘溲趸�鈉得到的堿性氣體，所以氣體C是氨氣，氫氧根離子與銨根離子結(jié)合能產(chǎn)生氨氣，所以說明固體樣品中含有銨根離子，由加入硝酸鋇后得到的白色沉淀，加入硝酸白色沉淀不溶解，說明該白色沉淀是硫酸鋇沉淀，說明濾液D中含有硫酸根離子，說明固體樣品中含有硫酸根離子．
故答案為：（1）①排除因氫氧化鈉溶液的加入，稀釋硫酸而引起PH變大（或只有PH≥7才能說明硫酸已經(jīng)反應(yīng)掉了）；②2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O；
（2）

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
取一定量10%的氫氧化鈉溶液于燒杯，插入溫度計(jì)測(cè)溫度，加入適量10%的硫酸，用玻璃棒攪拌，再測(cè)溫度．	溫度計(jì)示數(shù)上升

（3）生成藍(lán)色沉淀；若鹽酸過量，加入硫酸銅溶液時(shí)也無(wú)明顯現(xiàn)象（或硫酸可能有剩余）；紫色石蕊試液（或鋅粒、碳酸鈉、氧化銅、氫氧化銅、pH試紙等）；
能力提升：（1）NH₃；Fe（OH）₃；BaSO₄；（2）②4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃；③Na₂SO₄+Ba（NO₃）₂═BaSO₄↓+2NaNO₃；（3）Fe²⁺、NH₄⁺、SO₄^2-．
分析：（1）①酸溶液PH增大的原因可從物理或化學(xué)變化的角度分析，酸溶液被稀釋其PH增大，酸中的氫離子被消耗其PH增大，②氫氧化鈉與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水根據(jù)方程式的寫法考慮；（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究硫酸與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)是否放熱可以通過測(cè)定反應(yīng)前后溶液的溫度來進(jìn)行確定；（3）反應(yīng)后的溶液中若氫氧化鈉剩余，則加入硫酸銅會(huì)產(chǎn)生氫氧化銅藍(lán)色沉淀，若無(wú)明顯現(xiàn)象，則說明無(wú)氫氧化鈉，剩余溶液可能為中性也可能為酸性．能力提升：根據(jù)淺綠色溶液是亞鐵離子的溶液，紅褐色沉淀是氫氧化鐵沉淀，白色沉淀加入硝酸沉淀不溶解，說明該白色沉淀可能是硫酸鋇或氯化銀沉淀等現(xiàn)象，再結(jié)合所給信息進(jìn)行具體分析即可得出結(jié)論．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了氫氧化鈉和硫酸的中和反應(yīng)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明反應(yīng)是否恰好完全進(jìn)行以及反應(yīng)過程中的能量問題，完成此題，可以依據(jù)課本已有的知識(shí)．所以要求同學(xué)們?cè)谄綍r(shí)的學(xué)習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的儲(chǔ)備，以便能夠靈活應(yīng)用．