Question

18．在研究酸和堿的化學性質時，某小組同學想證明：稀鹽酸與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：測定稀鹽酸與NaOH溶液混合前后的pH．測定某NaOH溶液的pH，pH大于7（選填“大于”、“等于”或“小于”）．將一定量的稀鹽酸加入該NaOH溶液中，混合均勻后測定其pH，pH 小于7．
結論：稀鹽酸與NaOH溶液發生了化學反應，并且鹽酸過量．
（2）方案二：觀察稀鹽酸加入滴加酚酞試液的氫氧化鈉溶液是否有顏色的改變．（根據圖a實驗步驟，概括方案要點）

結論：稀鹽酸與NaOH溶液發生了化學反應，反應的化學方程式為HCl+NaOH=NaCl+H₂O．
（3）上述兩個方案在設計思想上的相同點是混合前后溶液的酸堿性是否發生了變化．
（4）小明同學做了如圖b所示的實驗，觀察到U型玻璃管中左邊的紅墨水液面下降（所加稀鹽酸的體積忽略不計），小明得出結論：氫氧化鈉和稀鹽酸發生了化學反應．請回答，小明設計的實驗方案是否合理不合理，理由是氫氧化鈉固體溶于水時也能放出大量的熱．

Answer 1

分析 氫氧化鈉溶液呈堿性，其PH大于7，能使酚酞試液變紅，硫酸呈酸性，其PH小于7，不能使酚酞試液變色，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，氫氧化鈉固體在溶于水時也能放出大量的熱．據此分析回答有關的問題．

解答 解：（1）氫氧化鈉溶液呈堿性，其PH大于7，鹽酸呈酸性，其PH小于7，由混合均勻后測定其pH，pH＜7，反應后的溶液為酸性溶液，說明了加入的稀鹽酸過量．
（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足量的稀鹽酸，氫氧化鈉和鹽酸酸反應生成硫酸鈉和水，反應的方程式是：HCl+NaOH=NaCl+H₂O，根據酚酞在酸堿溶液中的顏色變化，判斷酸與堿的反應；
（3）無論是測溶液的PH，還是酚酞顏色的變化，都與溶液的酸堿性變化有關，所以上述兩個方案在設計思想上的相同點是：混合前后溶液的酸堿性是否發生了變化；
（4）由題意可知，小明設計的實驗方案是不合理的，原因是氫氧化鈉固體溶于水時也能放出大量的熱，對氫氧化鈉與稀鹽酸發生中和反應的放熱造成了干擾．
故答為：（1）大于，鹽酸；（2）稀鹽酸加入滴加酚酞試液的氫氧化鈉溶液是否有顏色的改變，HCl+NaOH=NaCl+H₂O；（3）混合前后溶液的酸堿性是否發生了變化；（4）不合理，氫氧化鈉固體溶于水時也能放出大量的熱．

點評 本題考查了酸堿中和反應，要完成此題可以依據已有的知識進行，所以要求同學們在平時的學習中加強基礎知識的儲備．