Question

【題目】某興趣小組在做酸堿中和反應時，對以下問題進行了探究。

I．探究酸和堿能否發生化學反應

方案l：甲同學向盛有少量NaOH溶液的試管中滴幾滴無色酚酞試液，振蕩，繼續加入稀硫酸，觀察到溶液由_____色變成無色。甲同學得出結論：酸和堿能發生反應。

方案2：乙同學取少量NaOH溶液，測得溶液pH為10，向該溶液中加入一定量稀硫酸后，測得溶液pH為9，乙同學發現溶液pH減小了，得出結論：酸和堿能發生反應。

交流討論：大家同意甲同學的結論，對乙同學的實驗過程提出質疑，溶液pH減小的原因還可能是稀硫酸中的水稀釋了NaOH溶液；大家認為，乙同學向NaOH溶液中加入稀硫酸后，測得溶液的pH_____7，才能證明酸和堿能發生反應。

II．探究酸和堿反應后溶液中溶質的成分

丙同學對探究I中甲同學實驗后的無色溶液展開探究。

（提出問題）試管中無色溶液的溶質除了酚酞還有什么？

（提出猜想）猜想(l)：Na2SO4；猜想(2)：Na2SO4和_____。

（設計實驗）現實驗室提供以下試劑：氧化鐵粉末、銅片、氯化鋇溶液、氯化鈉溶液以及必要的實驗儀器，請完成下列表格：

實驗操作	實驗現象	實驗結論
_____	_____	猜想(2)成立

Answer 1

【答案】紅 等于或小于 H2SO4 取少量甲同學反應后的溶液于試管中，加入氧化鐵粉末，振蕩，觀察現象 固體溶解，溶液變為黃色

【解析】

I．方案l：堿性溶液能使酚酞試液變紅，酸性溶液、中性溶液都不能使酚酞試液變色，向盛有少量NaOH溶液的試管中滴幾滴無色酚酞試液，振蕩，繼續加入稀硫酸，觀察到溶液由紅色變成無色。得出結論：酸和堿能發生反應；

方案2：乙同學取少量NaOH溶液，測得溶液pH為10，向該溶液中加入一定量稀硫酸后，測得溶液pH為9，乙同學發現溶液pH減小了，得出結論：酸和堿能發生反應。

交流討論：大家同意甲同學的結論，對乙同學的實驗過程提出質疑，溶液pH減小的原因還可能是稀硫酸中的水稀釋了NaOH溶液；但是稀釋不改變酸堿性，即稀釋時溶液的pH會變小，但不會減小至等于7或小于7，大家認為，乙同學向NaOH溶液中加入稀硫酸后，測得溶液的pH等于或小于7，才能證明酸和堿能發生反應；

II． [提出猜想]反應后溶液中一定有生成的硫酸鈉 猜想(l)：剛好完全反應，只有Na2SO4；猜想(2)：硫酸過量，溶質為Na2SO4和H2SO4；

[設計實驗] 證明溶質為Na2SO4和H2SO4，實質是證明溶液中有酸，所用試劑必須只有硫酸反應，同時有明顯現象，現實驗室提供以下試劑：氧化鐵粉末、銅片、氯化鋇溶液、氯化鈉溶液以及必要的實驗儀器，其中氯化鋇與硫酸和硫酸鈉都能反應，且都生成白色沉淀，不能用于驗證硫酸；氯化鈉、銅片和硫酸不反應，也不能用于驗證硫酸；氧化鐵與硫酸反應且現象明顯，與硫酸鈉不反應，可用來驗證有硫酸，方案是：取少量甲同學反應后的溶液于試管中，加入氧化鐵粉末，振蕩，觀察到固體溶解，溶液變為黃色，則證明硫酸過量。