Question

13．某化學興趣小組圍繞“酸堿中和反應”，在老師引導下開展探究活動．
探究Ⅰ：證明氫氧化鈉溶液與稀鹽酸確實能發(fā)生反應．
【方案1】測定稀鹽酸與NaOH溶液混合前后的pH．
測定某NaOH溶液的pH，pH大于7．將一定量的稀鹽酸加入該NaOH溶液中，混合均勻后測定其pH，發(fā)現(xiàn)pH減小了，但仍然大于7，小組中有的同學認為根據(jù)這個測定結果可以認為稀鹽酸與NaOH溶液發(fā)生了反應，你認為他們的結論是否正確：不正確，理由氫氧化鈉溶液中加水稀釋pH也會減小．經(jīng)過討論后，他們向溶液中又加入一定量的稀鹽酸，混合均勻后測定其pH，pH 小于7．
結論：稀鹽酸與氫氧化鈉溶液發(fā)生了化學反應，并且稀鹽酸過量．
【方案2】借助于無色酚酞試液．
【藥品儀器】如圖1

①取A（選填“A”或“B”）中試劑加入至D中，滴加2滴酚酞試液，溶液呈紅色；
②用膠頭滴管向①中溶液滴加稀鹽酸，紅色消失；
③用F蘸�、谥腥芤�，在酒精燈上灼燒，有白色固體產生．
【思考拓展】
（1）如不使用酸堿指示劑，進一步確認步驟③中的白色固體不是氫氧化鈉的方法是：取少量水將其溶解加入CuSO₄溶液，無藍色沉淀．
（2）探究步驟②中無色溶液中稀鹽酸是否過量．
根據(jù)上述反應過程中溶液變成無色，不能確定稀鹽酸是否過量，興趣小組同學又分別選取了AgNO₃溶液、紫色石蕊試液、Na₂CO₃粉末設計實驗方案，請你分析并判斷：

實驗方案	實驗步驟	現(xiàn)  象	結  論
①	取樣，加入適量的AgNO3溶液	出現(xiàn)白色沉淀	稀鹽酸過量
②	取樣，加入幾滴紫色石蕊試液	溶液變紅	稀鹽酸過量
③	取樣，加入鐵銹粉末	紅棕色粉末逐漸減少，溶液變成黃色	稀鹽酸過量

方案③中反應的化學方程式6HCl+Fe₂O₃═Fe₂Cl₃+3H₂O．上述設計方案中，不正確的是①（填“①”、“②”或“③”），錯誤的原因是反應生成的NaCl也能與AgNO₃反應生成白色沉淀，不能證明溶液中含有鹽酸．
請你再設計一個與上述實驗不同原理的方案以確定稀鹽酸是否過量，你選用的試劑是Na₂CO₃溶液或鋅等．
（3）不是所有的堿與鹽酸反應都無明顯現(xiàn)象，例如Cu（OH）₂（填一種堿）與鹽酸反應就有明顯的實驗現(xiàn)象．
探究Ⅱ：從微觀的角度認識物質及其變化的本質．圖2表示氫氧化鈉溶液與鹽酸反應的微觀過程，該反應的本質是氫離子和氫氧根離子；結合生成水．請寫出一個與上述反應本質相同的化學方程式：2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O．

Answer 1

分析 【方案1】根據(jù)對溶液稀釋也可以改變溶液的pH值進行分析；
【方案2】根據(jù)氫氧化鈉具有腐蝕性，瓶塞應該選用橡膠塞進行分析；
【思考拓展】（1）根據(jù)氫氧化鈉固體溶于水放熱，氫氧化鈉會與硫酸銅反應生成藍色的氫氧化銅沉淀進行分析；
（2）根據(jù)氧化鐵會與鹽酸反應生成氯化鐵和水進行分析；
根據(jù)氯離子和銀離子反應都會生成氯化銀沉淀進行分析；
根據(jù)碳酸鹽或活潑金屬會與酸反應生成氣體進行分析；
（3）根據(jù)鐵離子、銅離子在溶液中會顯示一定的顏色進行分析；
根據(jù)酸堿中和反應的實質是氫離子和氫氧根離子反應生成水進行分析．

解答 解：【方案1】對溶液稀釋也可以改變溶液的pH值，堿性溶液稀釋堿性減弱，pH值也會減小，所以他們的結論不正確，理由是：氫氧化鈉溶液中加水稀釋pH也會減�。�
【方案2】氫氧化鈉具有腐蝕性，會與二氧化硅生成硅酸鈉，使瓶塞和瓶口粘在一起，所以瓶塞應該選用橡膠塞，故選：A；
【思考拓展】（1）氫氧化鈉固體溶于水放熱，氫氧化鈉會與硫酸銅反應生成藍色的氫氧化銅沉淀，所以檢驗白色固體不是氫氧化鈉的方法是：取少量水將其溶解，沒有熱量現(xiàn)象或取少量水將其溶解加入CuSO₄溶液，無藍色沉淀；
（2）氧化鐵會與鹽酸反應生成氯化鐵和水，所以實驗現(xiàn)象是：紅棕色粉末逐漸減少，溶液變成黃色，化學方程式為：6HCl+Fe₂O₃═Fe₂Cl₃+3H₂O；
氯離子和銀離子反應都會生成氯化銀沉淀，所以上述設計方案中，不正確的是①，理由是：反應生成的NaCl也能與AgNO₃反應生成白色沉淀，不能證明溶液中含有鹽酸；
碳酸鹽或活潑金屬會與酸反應生成氣體，所以確定稀鹽酸是否過量，選用的試劑是：Na₂CO₃溶液或鋅等；
（3）鐵離子、銅離子在溶液中會顯示一定的顏色，所以Cu（OH）₂與鹽酸反應就有明顯的實驗現(xiàn)象；
酸堿中和反應的實質是氫離子和氫氧根離子反應生成水，氫氧化鈉和硫酸反應生成硫酸鈉和水，化學方程式為：2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O．
故答案為：【方案1】不正確，氫氧化鈉溶液中加水稀釋pH也會減�。�
【方案2】A；
【思考拓展】（1）取少量水將其溶解加入CuSO₄溶液，無藍色沉淀；
（2）紅棕色粉末逐漸減少，溶液變成黃色，6HCl+Fe₂O₃═Fe₂Cl₃+3H₂O；
①，反應生成的NaCl也能與AgNO₃反應生成白色沉淀，不能證明溶液中含有鹽酸；
Na₂CO₃溶液或鋅等；
（3）Cu（OH）₂；
探究Ⅱ：氫離子和氫氧根離子，2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．