Question

2．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，發現pH減小了，但仍然大于7，小組中有的同學認為根據這個測定結果可以認為稀鹽酸與NaOH溶液發生了反應，你認為他們的結論是否正確：不正確，理由滴加的鹽酸中含水，加入后使NaOH溶液變稀，同樣會使溶液堿性減弱，pH減小．經過討論后，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蘸取②中溶液，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②中溶液，向其中滴加硫酸銅溶液，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、鐵粉設計實驗方案，請你分析并判斷：

實驗方案	實驗步驟	現  象	結  論
①	取樣，加入適量的AgNO3溶液	出現白色沉淀	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，加入少量鐵粉	黑色固體溶解，產生氣泡，溶液變淺綠色	稀鹽酸過量

方案③中反應的化學方程式Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑．上述設計方案中，不正確的是①（填“①”、
“②”或“③”），錯誤的原因是氯化鈉溶液中也含Cl^-，與硝酸銀溶液反應也會生成白色沉淀．
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，你選用的試劑是加入氧化銅或碳酸鈉溶液．
（3）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H⁺、OH^-結合生成水．

Answer 1

分析 【方案1】根據對溶液稀釋也可以改變溶液的pH值進行分析；
【方案2】根據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）根據鐵會與鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣進行分析；
根據氯離子和銀離子反應都會生成氯化銀沉淀進行分析；
根據碳酸鹽或活潑金屬會與酸反應生成氣體，金屬氧化物也會與酸反應生成鹽和水進行分析；
（3）根據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也會減小；
【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，沒有熱量現象或取少量水將其溶解加入CuSO₄溶液，無藍色沉淀；
（2）鐵會與鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，所以實驗現象是：黑色固體溶解，產生氣泡，溶液變淺綠色，化學方程式為：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；
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．
故答案為：【探究Ⅰ】
【方案1】不正確，理由：滴加的鹽酸中含水，加入后使NaOH溶液變稀，同樣會使溶液堿性減弱，pH減小；【方案2】①A；
【思考拓展】（1）取②中溶液，向其中滴加硫酸銅溶液，無藍色沉淀；
（2）黑色固體溶解，產生氣泡，溶液變淺綠色；Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；
①，氯化鈉溶液中也含Cl^-，與硝酸銀溶液反應也會生成白色沉淀；加入鋅或碳酸鈉溶液；
【探究Ⅱ】H⁺、OH^-．

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．