Question

6．在研究酸和堿的化學性質時，某小組同學想證明：稀H₂SO₄與NaOH溶液混合后，雖然仍為無色溶液，但確實發生了化學反應．請與他們一起完成實驗方案的設計、實施和評價．
（1）方案一：測定稀H₂SO₄與NaOH溶液混合前后的pH（20℃）．
測定某NaOH溶液的pH，pH大于7（選填“大于”、“等于”或“小于”）．
將一定量的稀H₂SO₄加入該NaOH溶液中，混合均勻后如果測得pH逐漸變小且小于7，則證明NaOH溶液與稀硫酸發生了化學反應．
①用pH試紙測定溶液的pH時，正確的操作是：用玻璃棒蘸取待測液涂在pH試紙上，把顯示的顏色與標準比色卡對照．
②簡述強調“測得的pH小于7”的理由：證明堿性物質消失，溶液呈酸性，說明氫氧化鈉已經參加了反應．
（2）方案二：（根據圖1所示實驗步驟，概括方案要點）

觀察溶液由紅色變為無色（實驗現象）．
結論：稀H₂SO₄與NaOH溶液發生了化學反應．
（3）方案三：化學反應中通常伴隨有能量的變化，可借助反應前后的溫度變化來判斷反應的發生．如果NaOH溶液與硫酸混合前后溫度有變化，則證明發生了化學反應．
某同學在沒使用溫度計的情況下，通過圖2所示裝置完成了實驗．則該同學根據U形管內的液面左側下降，右側上升判斷NaOH溶液與稀硫酸發生了中和反應．
（4）方案四：用碳酸鉀溶液驗證硫酸與氫氧化鈉溶液發生中和反應．
[實驗藥品]稀硫酸、稀氫氧化鈉溶液、碳酸鉀溶液．
[實驗儀器]試管、滴管、10mL量筒等
[設計方案并實驗]
小華同學的實驗：在試管中加入2mL稀硫酸．逐滴加入氫氧化鈉溶液，振蕩后，再滴入V₁ml碳酸鉀溶液，實驗過程中無氣泡逸出．
[結論]能用碳酸鉀溶液驗證硫酸與氫氧化鈉溶液發生中和反應，
[反思]在小華的實驗中，碳酸鉀溶液的作用是B（填字母）．
A．僅是反應物      B．相當于指示劑     C．作催化利．

Answer 1

分析 （1）氫氧化鈉溶液呈堿性，其pH大于7，根據測定pH的方法解答；根據硫酸的pH小于7解答；
（2）由圖示可以看出，此實驗為向滴有酚酞的氫氧化鈉溶液中加入過量的稀硫酸；
（3）氫氧化鈉和硫酸反應能生成硫酸鈉和水，該反應為放熱反應，據此解答；
（4）根據物質間反應的實驗現象進行分析解答．

解答 解：（1）氫氧化鈉溶液呈堿性，測定某NaOH溶液的pH，pH 大于7，故填：大于；
①用pH試紙測定溶液的pH時，正確的操作是：用玻璃棒蘸取待測液涂在pH試紙上，把顯示的顏色與標準比色卡對照，即可知道物質的pH，故填：用玻璃棒蘸取待測液涂在pH試紙上，把顯示的顏色與標準比色卡對照．
②強調“測得的pH小于7”的理由是證明堿性物質消失，溶液呈酸性，說明氫氧化鈉已經參加了反應，故填：證明堿性物質消失，溶液呈酸性，說明氫氧化鈉已經參加了反應．
（2）由于氫氧化鈉呈堿性，能使酚酞試液變紅，加入稀硫酸，稀硫酸與氫氧化鈉反應，堿性消失，溶液由紅色變為無色，故填：溶液由紅色變為無色；
（3）氫氧化鈉與硫酸反應放熱，會導致裝置左側的壓強變大，U形管內的液面左側下降，右側上升，故填：U形管內的液面左側下降，右側上升；
（4）在試管中加入2mL稀硫酸．逐滴加入氫氧化鈉溶液，振蕩后，再滴入V₁ml碳酸鉀溶液，實驗過程中無氣泡逸出．故填：氫氧化鈉，碳酸鉀；
在小華的實驗中，碳酸鉀溶液的作用是相當于指示劑，故填：B．

點評 本題考查的是酸堿中和反應的實驗探究，完成此題，可以依據已有的物質的性質進行．