Question

4．復習時，常用專題探究的方法學習常見物質的組成、性質與制取，課堂上老師引導我們回顧了幾個探究實驗．
探究1：設計實驗，探究稀鹽酸與氫氧化鈉溶液的反應是否放熱．提供的實驗儀器與藥品：10%的鹽酸、10%的氫氧化鈉溶液、燒杯、溫度計、玻璃棒、膠頭滴管．
請你完成實驗方案設計：

實驗步驟	實驗現象	結論
取一定量10%的氫氧化鈉溶液于燒杯，插入溫度計測溫度，加入適量10%的鹽酸，用玻璃棒攪拌，再測溫度	溫度計示數上升	稀鹽酸與氫氧化鈉溶液反應放熱

探究2：研究常見的物質制取--制取氫氧化鈉溶液
小京同學向盛有澄清石灰水的燒杯中加入過量的碳酸鈉溶液，生成白色沉淀，過濾后得到無色溶液，他說：“我制取了氫氧化鈉溶液！”
小歡同學卻說：“這種無色溶液中不一定含有氫氧化鈉．”他提出了如表實驗：

實驗內容	實驗現象	解釋與結論
用試管取無色溶液少許，滴入2滴無色酚酞試液	無色酚酞試液變紅	無色溶液中含有氫氧化鈉

小妮認為小歡的實驗方案也不嚴密，不能證實無色溶液中一定含有氫氧化鈉，理由是碳酸鈉溶液也能使無色酚酞試液變紅（或碳酸鈉溶液也顯堿性）．
小妮設計了另一個實驗：

實驗內容	實驗現象	解釋與結論
取少量樣品于試管中，加入過量的可溶性的鋇鹽溶液或鈣鹽溶液，過濾，向濾液中滴加幾滴酚酞試液	產生白色沉淀，濾液變紅	無色溶液中確實含有氫氧化鈉

探究3：探究稀鹽酸與氫氧化鈉溶液是否恰好完全反應
某組同學在做完稀鹽酸與氫氧化鈉溶液反應的實驗后，為探究稀鹽酸與氫氧化鈉溶液是否恰好完全反應，設計了如表實驗：

實驗步驟	實驗現象	結論
取少量上述反應后的溶液于試管中，滴加硫酸銅溶液	若生成藍色沉淀	氫氧化鈉溶液過量
	若沒有明顯現象	稀鹽酸與氫氧化鈉溶液恰好完全反應

此時有同學提出該方案不能證明稀鹽酸與氫氧化鈉溶液恰好完全反應，其原因若鹽酸過量，加入硫酸銅溶液時也無明顯現象（或鹽酸可能有剩余）．為此，還需要選擇紫色石蕊試液（或鋅粒、碳酸鈉、氧化銅、氫氧化銅、pH試紙等）（填一種試劑），再進行實驗即可．

Answer 1

分析 探究1：設計實驗探究稀鹽酸與氫氧化鈉溶液的反應是否放熱可以通過測定反應前后溶液的溫度來進行確定；
探究2：本題考查的是鹽與堿的反應，鹽與堿反應生成新鹽和新堿．加入的碳酸鈉過量時，濾液中的溶質有兩種：氫氧化鈉和碳酸鈉．氫氧化鈉和碳酸鈉溶液都能使無色酚酞變紅色，因此小歡的實驗方案不嚴密．因此要證明有氫氧化鈉生成，就必須排除碳酸鈉溶液的干擾．排除碳酸鈉溶液的干擾時，不能加入和生成新的堿性溶液．
探究3：反應后的溶液中若氫氧化鈉剩余，則加入硫酸銅會產生氫氧化銅藍色沉淀，若無明顯現象，則說明無氫氧化鈉，剩余溶液可能為中性也可能為酸性．

解答 解：探究1：設計實驗探究稀鹽酸與氫氧化鈉溶液的反應是否放熱可以通過測定反應前后溶液的溫度來進行確定，所以本題答案為：

實驗步驟	實驗現象	解釋與結論
取一定量10%的氫氧化鈉溶液于燒杯，插入溫度計測溫度，加入適量10%的鹽酸，用玻璃棒攪拌，再測溫度	溫度計示數上升

探究2：因為加入的碳酸鈉是過量的，而碳酸鈉顯堿性，也能使無色的酚酞試液變紅色，故無色酚酞試液變紅，不能證明有氫氧化鈉的存在；
因為制得的溶液中有碳酸鈉，所以應首先除去碳酸鈉，故可用過量的可溶性的鋇鹽或鈣鹽溶液，與碳酸根反應生成沉淀，從而除去了碳酸鈉，然后把沉淀過濾去，向濾液中滴加幾滴酚酞，溶液變紅，證明有氫氧化鈉存在；
故答案為：碳酸鈉溶液也能使無色酚酞試液變紅（或碳酸鈉溶液也顯堿性）；

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
取少量樣品于試管中，加入過量的可溶性的鋇鹽溶液或鈣鹽溶液，過濾，向濾液中滴加幾滴酚酞試液	產生白色沉淀，濾液變紅	一定含有氫氧化鈉

探究3：氫氧化鈉溶液過量，則會和加入的硫酸銅溶液反應生成氫氧化銅藍色沉淀，硫酸銅和鹽酸及氯化鈉都不反應，所以若無現象不能說明恰好完全反應，若要證明，可以加入和酸反應有明顯現象的物質，所以本題答案為：
生成藍色沉淀；若鹽酸過量，加入硫酸銅溶液時也無明顯現象（或鹽酸可能有剩余）；紫色石蕊試液（或鋅粒、碳酸鈉、氧化銅、氫氧化銅、pH試紙等）．

點評 本題考查了氫氧化鈉和鹽酸的中和反應，設計實驗證明反應是否恰好完全進行以及反應過程中的能量問題，完成此題，可以依據課本已有的知識．所以要求同學們在平時的學習中要加強基礎知識的儲備，以便能夠靈活應用．