Question

在研究酸和堿的化學(xué)性質(zhì)時(shí)，某小組同學(xué)想證明：稀H₂SO₄與NaOH溶液混合后，雖無(wú)明顯現(xiàn)象，但確實(shí)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)．請(qǐng)與他們一起完成實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)施和評(píng)價(jià)．
（1）方案一：
①用pH試紙測(cè)定NaOH溶液pH時(shí)，正確的操作是：

 

．
②測(cè)定某NaOH溶液的pH，pH

 

7（選填“大于”、“等于”或“小于”）；往上述NaOH溶液中滴加足量稀H₂SO₄；測(cè)定稀H₂SO₄與NaOH溶液混合后溶液的pH，pH＜7．
結(jié)論：稀H₂SO₄與NaOH溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，并且

 

過(guò)量．
（2）方案三：①按圖1進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，可觀察到

 

（填現(xiàn)象）．
結(jié)論：稀H₂SO₄與NaOH溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

 

．
（3）上述兩個(gè)方案在設(shè)計(jì)思想上的相同點(diǎn)是

 

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（4）為了進(jìn)一步獲取稀H₂SO₄與NaOH溶液確實(shí)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)的證據(jù)，依據(jù)中和反應(yīng)是

 

（選填“放熱”、“吸熱”或“無(wú)熱量變化”）的反應(yīng)，同學(xué)們決定用氫氧化鈉固體和稀鹽酸反應(yīng)測(cè)定反應(yīng)前后溶液溫度的變化來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)．此方案是否合理？為什么？

 

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（5）方案三：同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)圖2實(shí)驗(yàn)證明二者之間確實(shí)發(fā)生了反應(yīng)，所用的試劑有NaOH溶液、H₂SO₄溶液、
CuSO₄溶液．請(qǐng)?jiān)诩�頭上方的括號(hào)中填入試劑名稱，并用“適量”、“足量”等指明試劑的用量．
①如果把CuSO₄溶液換成另一種試劑，只要各試劑的用量適當(dāng)，則不管加入試劑的順序如何，都能證明二者發(fā)生了反應(yīng)，這種試劑是

 

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Answer 1

考點(diǎn)：探究酸堿的主要性質(zhì),溶液的酸堿度測(cè)定,中和反應(yīng)及其應(yīng)用,物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時(shí)的能量變化,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：（1）用pH試紙測(cè)定溶液pH的方法為：用玻璃棒蘸取少許待測(cè)液滴在PH試紙上，然后把試紙顯示的顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照，即可確定溶液的酸堿度，切記不能直接把試紙浸入待測(cè)液中，也不能先用水將pH試紙潤(rùn)濕后測(cè)定，因?yàn)檫@樣做會(huì)稀釋待測(cè)液，使測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)．
（2）根據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行分析，氫氧化鈉溶液的pH大于7，pH小于7為酸性；
（3）根據(jù)溶液的酸堿性考慮．
（4）根據(jù)中和反應(yīng)放熱分析．
（5）根據(jù)酸堿鹽的性質(zhì)以及酸堿指示劑的性質(zhì)考慮，如氫氧化鈉與硫酸銅反應(yīng)產(chǎn)生的沉淀的顏色便于觀察等，酚酞遇上酸無(wú)色，遇堿變藍(lán)．

解答：解：（1）①pH試紙測(cè)定pH的方法是：將一小片pH試紙放在表面皿上，用玻璃棒或膠頭滴管將氫氧化鈉溶液滴在試紙上，再將變色的試紙與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照讀出數(shù)值．
②氫氧化鈉溶液呈堿性，其溶液的pH大于7，測(cè)定稀H₂SO₄與NaOH溶液混合后溶液的pH，pH＜7，說(shuō)明硫酸過(guò)量．
（2）氫氧化鈉溶液能使酚酞變紅，若將稀硫酸加入氫氧化鈉溶液中，觀察到紅色消失，說(shuō)明溶液的堿性消失，即氫氧化鈉參加了化學(xué)反應(yīng)，氫氧化鈉能與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水，故填：滴有酚酞的溶液紅色消失，H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O；
（3）無(wú)論是測(cè)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(guān)，所以本題答案為：混合前后溶液的酸堿性是否發(fā)生了變化；
（4）中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)，可以通過(guò)測(cè)定反應(yīng)前后溶液的溫度變化來(lái)進(jìn)行確定，反應(yīng)前測(cè)起始溫度，反應(yīng)中測(cè)溫度是否升高，加入過(guò)量的硫酸再測(cè)溶液的溫度是否降低，所以本題答案為：放熱，三．
（5）實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象無(wú)非就是沉淀、變色或者生產(chǎn)氣體，要想驗(yàn)證氫氧化鈉和硫酸會(huì)發(fā)生反應(yīng)，可通過(guò)產(chǎn)生沉淀然后沉淀消失的現(xiàn)象得到我們想得的結(jié)論．先加入少量硫酸銅，會(huì)看到藍(lán)色的沉淀，再加入硫酸，一開始沉淀不消失，最后消失，證明硫酸先和氫氧化鈉反應(yīng)，反應(yīng)完后又和氫氧化銅反應(yīng)．
故答案為：先少量硫酸銅，再足量硫酸
①如果我們使用酸堿指示劑酚酞試液，先加酚酞試液，顏色變?yōu)榧t色，再加硫酸，慢慢變?yōu)闊o(wú)色．證明氫氧化鈉和硫酸發(fā)生了反應(yīng)．如果先加硫酸，再加酚酞試液，不變紅色，證明氫氧化鈉和硫酸發(fā)生了反應(yīng)．故答案為：酚酞試液
故答案為：（1）將一小片pH試紙放在表面皿上，用玻璃棒或膠頭滴管將氫氧化鈉溶液滴在試紙上，再將變色的試紙與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照讀出數(shù)值．
（2）滴有酚酞的溶液紅色消失；H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O；
（3）混合前后溶液的酸堿性是否發(fā)生了變化；
（4）放熱；三．
（5）先少量硫酸銅，再足量硫酸；①酚酞試液．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了酸堿中和反應(yīng)，完成此題，可以依據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行，所以要求同學(xué)們?cè)谄綍r(shí)的學(xué)習(xí)中加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的儲(chǔ)備．