Question

9．某化學(xué)課堂圍繞“酸堿中和反應(yīng)”，將學(xué)生分成若干小組，在老師引導(dǎo)下開展探究活動(dòng)．以下是教學(xué)片段，請(qǐng)你參與學(xué)習(xí)并幫助填寫空格（包括表中空格）．
【演示實(shí)驗(yàn)】將一定量的稀H₂SO₄加入到盛有NaOH溶液的小燒杯中．
【學(xué)生板演】該反應(yīng)的化學(xué)方程式2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O．
【提出問題】實(shí)驗(yàn)中未觀察到明顯現(xiàn)象，部分同學(xué)產(chǎn)生了疑問：反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)是什么呢？
【假設(shè)猜想】針對(duì)疑問，大家紛紛提出猜想．甲組同學(xué)的猜想如下：
猜想一：只有Na₂SO₄                猜想二：有Na₂SO₄和H₂SO₄
猜想三：有Na₂SO₄和NaOH          猜想四：有Na₂SO₄、H₂SO₄和NaOH
乙組同學(xué)對(duì)以上猜想提出質(zhì)疑，認(rèn)為有一種猜想是不合理的．不合理的猜想是猜想四．不合理的理由是硫酸和氫氧化鈉不能共存．
【實(shí)驗(yàn)探究】（1）丙組同學(xué)取燒杯中的溶液少量于試管中，滴加幾滴CuSO₄溶液，無明顯變化，溶液中一定沒有NaOH．
（2）為了驗(yàn)證其余猜想，各學(xué)習(xí)小組利用燒杯中的溶液，并選用老師提供的pH試紙、銅片、BaCl₂溶液、Na₂CO₃溶液，進(jìn)行如下三個(gè)方案的探究．

實(shí)驗(yàn)方案	測(cè)溶液pH	滴加Na2CO3溶液	滴加BaCl2溶液
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	試紙變色，對(duì)比比色卡，pH＜7		產(chǎn)生白色沉淀
實(shí)驗(yàn)結(jié)論	溶液中有H2SO4	溶液中有H2SO4	溶液中有H2SO4

【得出結(jié)論】通過探究，全班同學(xué)一致確定猜想二是正確的．
【評(píng)價(jià)反思】老師對(duì)同學(xué)們能用多種方法進(jìn)行探究，并且得出正確結(jié)論給予肯定．同時(shí)指出
【實(shí)驗(yàn)探究】（2）中存在兩處明顯錯(cuò)誤，請(qǐng)大家反思．同學(xué)們經(jīng)過反思發(fā)現(xiàn)了這兩處錯(cuò)誤：
（1）實(shí)驗(yàn)操作中的錯(cuò)誤是把pH試紙伸入溶液中．
（2）實(shí)驗(yàn)方案中也有一個(gè)是錯(cuò)誤的，錯(cuò)誤的原因是錯(cuò)誤是：利用氯化鋇溶液檢驗(yàn)硫酸；
錯(cuò)誤原因是：即使溶液中不含有硫酸，硫酸鈉也能夠和氯化鋇反應(yīng)生成白色沉淀硫酸鋇．
【拓展延伸】
（1）小燕同學(xué)在課后也做了該實(shí)驗(yàn)，但是她在滴加稀硫酸的過程中發(fā)現(xiàn)溶液中有少量氣泡產(chǎn)生．這一“異�，F(xiàn)象”激起了他們的探究欲望，通過實(shí)驗(yàn)證明：該同學(xué)用的這瓶氫氧化鈉溶液已經(jīng)部分變質(zhì)．請(qǐng)用化學(xué)方程式表示其變質(zhì)的原因：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；產(chǎn)生氣泡的反應(yīng)方程式為：Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；若要除去溶液中變質(zhì)生成的雜質(zhì)，請(qǐng)簡(jiǎn)要寫出你的實(shí)驗(yàn)方案：向溶液中滴加氫氧化鈣溶液，邊滴加邊振蕩，直至不產(chǎn)生白色沉淀時(shí)停止滴加，過濾除去沉淀，得到氫氧化鈉溶液．
（2）在演示實(shí)驗(yàn)中取10g氫氧化鈉溶液放入燒杯中，當(dāng)溶液的pH為7時(shí)消耗了20g9.8%的稀硫酸，則該氫氧化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%．

Answer 1

分析 【學(xué)生板演】
氫氧化鈉和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水；
【實(shí)驗(yàn)探究】
氫氧化鈉能和硫酸銅反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀氫氧化銅和硫酸鈉；
稀硫酸顯酸性，pH小于7；
碳酸鈉和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳；
鋇離子和硫酸根離子能夠結(jié)合成白色沉淀硫酸鋇；
【實(shí)驗(yàn)探究】
測(cè)定溶液酸堿度的方法是：用潔凈干燥的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH試紙上，把變色的pH試紙與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照，即可得溶液的pH；
【拓展延伸】
氫氧化鈉能和空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水；
碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉；
根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式和提供的數(shù)據(jù)可以計(jì)算該氫氧化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：【學(xué)生板演】
氫氧化鈉和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O．
故填：2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O．
【假設(shè)猜想】
不合理的猜想是猜想四，不合理的理由是硫酸和氫氧化鈉不能共存．
故填：猜想四；硫酸和氫氧化鈉不能共存．
【實(shí)驗(yàn)探究】
（1）丙組同學(xué)取燒杯中的溶液少量于試管中，滴加幾滴CuSO₄溶液，無明顯變化，溶液中一定沒有NaOH．
故填：NaOH．
（2）實(shí)驗(yàn)過程如下表所示：

實(shí)驗(yàn)方案	測(cè)溶液pH	滴加Na2CO3溶液	滴加BaCl2溶液
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	試紙變色，對(duì)比比色卡，pH＜7	產(chǎn)生氣泡	產(chǎn)生白色沉淀
實(shí)驗(yàn)結(jié)論	溶液中有H2SO4	溶液中有H2SO4	溶液中有H2SO4

【實(shí)驗(yàn)探究】
（1）實(shí)驗(yàn)操作中的錯(cuò)誤是把pH試紙伸入溶液中．
故填：把pH試紙伸入溶液中．
（2）實(shí)驗(yàn)方案中也有一個(gè)是錯(cuò)誤的，錯(cuò)誤的原因是：錯(cuò)誤是：利用氯化鋇溶液檢驗(yàn)硫酸；
錯(cuò)誤原因是：即使溶液中不含有硫酸，硫酸鈉也能夠和氯化鋇反應(yīng)生成白色沉淀硫酸鋇．
故填：錯(cuò)誤是：利用氯化鋇溶液檢驗(yàn)硫酸；
錯(cuò)誤原因是：即使溶液中不含有硫酸，硫酸鈉也能夠和氯化鋇反應(yīng)生成白色沉淀硫酸鋇．
【拓展延伸】
（1）氫氧化鈉能和空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
碳酸鈉和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；
若要除去溶液中變質(zhì)生成的雜質(zhì)，請(qǐng)簡(jiǎn)要寫出你的實(shí)驗(yàn)方案是：向溶液中滴加氫氧化鈣溶液，邊滴加邊振蕩，直至不產(chǎn)生白色沉淀時(shí)停止滴加，過濾除去沉淀，得到氫氧化鈉溶液．
故填：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；向溶液中滴加氫氧化鈣溶液，邊滴加邊振蕩，直至不產(chǎn)生白色沉淀時(shí)停止滴加，過濾除去沉淀，得到氫氧化鈉溶液．
（2）設(shè)氫氧化鈉質(zhì)量為x，
2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O，
80            98
x          20g×9.8%
$\frac{80}{x}$=$\frac{98}{20g×9.8%}$，
x=1.6g，
則該氫氧化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{1.6g}{10g}$×100%=16%．
故填：16%．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．