Question

【題目】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，雖然仍為無色溶液，但確實(shí)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。請與他們一起完成實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)施和評價(jià)。

（1）方案一：測定稀H2SO4與NaOH溶液混合前后的pH（20℃）

①將pH試紙伸入某NaOH溶液中，測定NaOH溶液的pH，pH_____7（選填“大于”、“等于”或“小于”）；實(shí)驗(yàn)操作中的錯(cuò)誤是_____。

②將一定量的稀H2SO4加入該NaOH溶液中，混合均勻后測定其pH，pH小于7。

結(jié)論：稀H2SO4與NaOH溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，并且_____（填寫溶質(zhì)的化學(xué)式）過量。

（2）方案二：向盛有NaOH溶液的燒杯中先滴加酚酞試液，后滴加稀硫酸至過量，觀察到_____的現(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_____。

（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“無熱量變化”）的反應(yīng)，采用同溫下的稀H2SO4與NaOH溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)中至少需要測定溶液溫度_____次。

（5）實(shí)驗(yàn)室存放的常見的堿除了氫氧化鈉外，還有氫氧化鈣，它們存放時(shí)都需密封保存，請用化學(xué)方程式解釋澄清的石灰水必須密封保存的原因_____。

Answer 1

【答案】大于 將pH試紙伸入NaOH溶液 H2SO4 溶液由紅色變成無色 2NaOH+H2SO4＝Na2SO4+2H2O 采用了間接觀察的方法 放熱 3 CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O

【解析】

（1）①氫氧化鈉溶液呈堿性，其pH大于7，測定溶液的pH時(shí)，不能將pH試紙伸入待測溶液中，以免造成試劑污染。②硫酸呈酸性，其pH小于7；將一定量的稀H2SO4加入該NaOH溶液中，混合均勻后測定其pH，pH小于7，說明稀H2SO4與NaOH溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，并且硫酸過量。

（2）氫氧化鈉溶液呈堿性，酚酞遇堿性溶液變紅，無色的酚酞試液在酸性溶液與中性溶液中均不變色，所以向盛有NaOH溶液的燒杯中先滴加酚酞試液，后滴加稀硫酸至過量，此時(shí)溶液顯酸性，可觀察到溶液由紅色變成無色。硫酸與氫氧化鈉反應(yīng)生成硫酸鈉和水，2NaOH+H2SO4＝Na2SO4+2H2O；

（3）上述兩個(gè)方案在設(shè)計(jì)思想上的相同點(diǎn)是采用了間接觀察的方法。

（4）中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)，可以通過測定反應(yīng)前后溶液的溫度變化來進(jìn)行確定，反應(yīng)前測定起始溫度，反應(yīng)中測定溫度是否升高，加入過量的硫酸再測定溶液的溫度是否降低，故最少需要測定3次。

（5）澄清的石灰水是氫氧化鈣溶液，氫氧化鈣能與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀和水，CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。