Question

某興趣小組同學為證明NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生了中和反應，從不同角度設計了如下實驗方案，并進行實驗．
方案一：先用pH試紙測定NaOH溶液的pH，再滴加鹽酸，并不斷振蕩溶液，同時測定混合溶液的pH，如果測得的pH逐漸變小且小于7，則證明NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生了化學反應．
（1）用pH試紙測定溶液的pH時，正確的操作是：

 

．
（2）簡述強調(diào)“測得的pH小于7”的理由：

 

．
方案二：先在NaOH溶液中滴加幾滴酚酞溶液，溶液顯紅色，然后再滴加鹽酸，可觀察到紅色逐漸消失，則證明NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生了化學反應．
該組同學在向NaOH溶液中滴加酚酞溶液時，發(fā)現(xiàn)了一個意外現(xiàn)象：氫氧化鈉溶液中滴入酚酞溶液，溶液變成了紅色，過了一會兒紅色就消失了．該小組對這種意外現(xiàn)象的原因作了如下猜想：①可能是酚酞溶液與空氣中的氧氣反應，使紅色消失； ②可能是氫氧化鈉溶液與空氣中的二氧化碳反應，使紅色消失．
（1）為驗證猜想①，該組同學做了如下實驗：將配制的氫氧化鈉溶液加熱，并在液面上方滴一些植物油，然后在冷卻后的溶液中滴入酚酞溶液．實驗中“加熱”和“滴入植物油”目的是

 

．實驗結(jié)果表明酚酞溶液紅色消失與空氣中的氧氣無關(guān)．
（2）為驗證猜想②，該組同學做了如下實驗：取了一定量的Na₂CO₃溶液，在其中滴入酚酞溶液，發(fā)現(xiàn)溶液也呈現(xiàn)紅色，由此可得出以下兩點結(jié)論：
結(jié)論1：說明Na₂CO₃溶液呈

 

性；
結(jié)論2：說明酚酞溶液紅色消失與空氣中的

 

無關(guān)．
（3）該小組同學通過查閱資料得知：當氫氧化鈉溶液濃度很大時，就會出現(xiàn)上述意外現(xiàn)象．請設計實驗證明該方案中取用的NaOH溶液濃度過大：①實驗方法

 

，②觀察到的現(xiàn)象

 

．

Answer 1

考點：中和反應及其應用,溶液的酸堿度測定,鹽的化學性質(zhì)

專題：科學探究

分析：方案一：（1）根據(jù)用pH試紙測定溶液的pH的正確操作方法進行解答；
（2）簡述強調(diào)“測得的pH小于7”的理由時考慮稀鹽酸和稀釋的作用．
方案二：（1）根據(jù)實驗中“加熱”目的和“滴入植物油”目的和實驗結(jié)果表明酚酞溶液紅色消失與空氣中的氧氣無關(guān)進行解答；
（3）可以通過改變氫氧化鈉溶液的濃度的方法進行設計實驗方案，證明紅色消失的原因是取用的NaOH溶液濃度過大引起的．

解答：解：方案一：（1）用pH試紙測定溶液的pH的正確操作方法為：將pH試紙放在潔凈的表面皿（或玻璃片）上，用玻璃棒蘸取少許待測液涂在pH試紙上，再與標準比色卡對照．
（2）根據(jù)實驗過程及鹽酸呈酸性的性質(zhì)可以知道，強調(diào)“測得的pH小于7”的理由是為了排除是因為加入鹽酸使溶液變稀而導致pH減小的因素；
方案二：（1）根據(jù)實驗中“加熱”目的和“滴入植物油”目的是為了防止溶液中溶入氧氣或除去溶液中的氧氣，從而表明酚酞溶液紅色消失與空氣中的氧氣無關(guān)；
（3）酚酞在氫氧化鈉溶液濃度很大時，可能重新褪至無色，可以設計對比試驗進行證明，方法為：取上述NaOH溶液稀釋后再加入酚酞，溶液出現(xiàn)紅色且不褪去，證明了紅色消失的原因是取用的NaOH溶液濃度過大引起的，
故答案為：方案一：（1）將pH試紙放在潔凈的表面皿（或玻璃片）上，用玻璃棒蘸取少許待測液涂在pH試紙上，再與標準比色卡對照．
（2）排除是因為加入鹽酸使溶液變稀而導致pH減小的因素；
方案二：（1）防止溶液中溶入氧氣或除去溶液中的氧氣．
（2）堿；二氧化碳；
（3）做對比實驗；取上述NaOH溶液稀釋后再加入酚酞溶液出現(xiàn)紅色且不褪去．

點評：本題考查了性質(zhì)實驗方案的設計、pH試紙的使用方法等知識，題目難度中等，要求學生了解實驗猜想和實驗驗證的方法、掌握pH試紙測定溶液的pH時的操作方法；試題綜合性強，側(cè)重對學生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導與訓練，旨在考查學生靈活運用基礎(chǔ)知識解決實際問題的能力，有利于培養(yǎng)學生的邏輯推理能力和規(guī)范的實驗設計能力．