Question

17．在研究酸和堿的化學(xué)性質(zhì)時，同學(xué)們想證明：稀硫酸和氫氧化鈉溶液混合后，雖然仍為無色溶液，為了確定發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)．請你與他們一起完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計、實(shí)施和評價．
（1）方案一：測定稀硫酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)前后的PH．先測定氫氧化鈉溶液的pH大于（選填“大于”、“等于”或“小于”）7，再將一定量稀硫酸加入該氫氧化鈉溶液中，混合均勻后測定混合溶液的pH小于7．結(jié)論：稀硫酸與氫氧化鈉溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，并且H₂SO₄過量．
方案二：將稀硫酸加入滴有酚酞溶液的氫氧化鈉溶液中，觀察到紅色逐漸消失．結(jié)論：稀硫酸與氫氧化鈉溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)．上述反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O．
（2）進(jìn)一步獲取稀硫酸與氫氧化鈉溶液確實(shí)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)的證據(jù)，依據(jù)中和反應(yīng)是放熱（選填：“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)，采用同溫下的稀硫酸與氫氧化鈉溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，整個實(shí)驗(yàn)中至少需要測定溶液溫度3次．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)溶液的pH等于7時，呈中性；當(dāng)溶液的pH小于7時，呈酸性；當(dāng)溶液的pH大于7時，呈堿性；據(jù)此根據(jù)氫氧化鈉溶液的酸堿性進(jìn)行分析判斷．
根據(jù)題意，將一定量稀硫酸加入該氫氧化鈉溶液中，混合均勻后測定混合溶液的pH小于7，則可判斷出反應(yīng)后酸過量．
根據(jù)堿溶液遇酚酞溶液變紅，利用酸堿反發(fā)生中和反應(yīng)使堿減少，據(jù)此判斷顏色的變化．
氫氧化鈉與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式即可．
（2）中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)，根據(jù)測定反應(yīng)前后、過程中溶液的溫度變化來確定至少測定的次數(shù)．

解答 解：（1）氫氧化鈉溶液顯堿性，其pH大于7；
將一定量稀硫酸加入該氫氧化鈉溶液中，混合均勻后測定混合溶液的pH小于7，說明稀硫酸與氫氧化鈉溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，且稀硫酸過量．
酚酞溶液滴入到氫氧化鈉溶液中顯紅色，當(dāng)向氫氧化鈉溶液中加入稀硫酸時，發(fā)生中和反應(yīng)反應(yīng)使堿減少至消失，則紅色逐漸變淺直至消失．
氫氧化鈉與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O．
（2）中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)，可以通過測定反應(yīng)前后溶液的溫度變化來進(jìn)行確定，反應(yīng)前測定起始溫度，反應(yīng)中測定溫度是否升高，加入過量的硫酸再測定溶液的溫度是否降低，故最少需要測定3次．
故答案為：（1）大于；H₂SO₄；紅色逐漸消失；2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O；（2）放熱；3．

點(diǎn)評 本題有一定難度，考查了中和反應(yīng)及其應(yīng)用，掌握中和反應(yīng)、常見酸堿指示劑的性質(zhì)、溶液的酸堿性和溶液pH大小之間的關(guān)系是正確解題的關(guān)鍵．