Question

16．學習酸的化學性質(zhì)時，甲、乙同學做了如下實驗：

甲同學實驗發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為（1）2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O；
實驗完畢后，兩位同學將各自的廢液倒入同一潔凈的廢液缸中，發(fā)現(xiàn)溶液呈紅色．
為了合理處理廢液，請你和兩位同學一起進行以下探究活動．
【提出問題】廢液中溶質(zhì)的成分除含酚酞外還含有什么物質(zhì)？
【猜想與假設(shè)】甲同學猜想：硫酸鈉、氫氧化鈉
乙同學猜想：硫酸鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉
你的猜想是：（2）硫酸鈉、碳酸鈉
【活動與探究】甲同學為了驗證自己的猜想，取廢液少許于試管中，向其中加入一定量的稀硫酸，只觀察到溶液中有氣泡產(chǎn)生，于是認為自己猜想不成立，乙同學猜想成立．
請你評價甲同學的實驗及結(jié)論（3）不正確，加入稀硫酸溶液中產(chǎn)生氣泡，說明溶液中含有碳酸鈉，“自己猜想不成立”正確；但由于氫氧化鈉和稀硫酸反應(yīng)無明顯現(xiàn)象，所以無法判斷溶液中是否含有氫氧化鈉，“乙同學猜想成立”錯誤；
經(jīng)討論，乙同學設(shè)計方案并進行實驗：取廢液少許于試管中，向其中加入（4）足量的氯化鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀．再加入過量的稀鹽酸后，觀察到的實驗現(xiàn)象是（5）白色沉淀（部分）減少，固體表面產(chǎn)生氣泡，溶液由紅色變?yōu)闊o色，最終證明自己猜想成立．
【反思與應(yīng)用】通過上述探究活動可知，若驗證反應(yīng)后溶質(zhì)由多種物質(zhì)組成，其中（6）反應(yīng)生成的可溶于水的物質(zhì)無需驗證；欲驗證可能存在的物質(zhì)存在時，所加的試劑除注意試劑的用量外，還應(yīng)注意該試劑能與（7）被檢測物質(zhì)反應(yīng)且有明顯現(xiàn)象．
若將上述廢液中的硫酸鈉回收處理，應(yīng)進行的操作是先向廢液中滴加（8）適量的稀硫酸，再將溶液蒸發(fā)結(jié)晶得到純凈硫酸鈉溶液．

Answer 1

分析 根據(jù)稀硫酸與氫氧化鈉的反應(yīng)寫出甲同學實驗發(fā)生反應(yīng)的化學方程式；
【猜想與假設(shè)】根據(jù)稀硫酸與氫氧化鈉、碳酸鈉的反應(yīng)及反應(yīng)后的溶液呈堿性分析猜想；
【活動與探究】根據(jù)碳酸鈉與稀硫酸反應(yīng)生成了二氧化碳氣體分析判斷甲的猜想，要證明乙的猜想正確，應(yīng)證明含有氫氧化鈉，為了排除碳酸鈉對對氫氧化鈉的干擾，應(yīng)首先將碳酸鈉除去；
【反思與應(yīng)用】若驗證反應(yīng)后溶質(zhì)由多種物質(zhì)組成的，對于反應(yīng)生成的可溶物是不要驗證的，欲驗證可能存在的物質(zhì)存在時，所加的試劑除注意試劑的用量外，還應(yīng)注意該試劑能與被檢測物質(zhì)反應(yīng)且有明顯現(xiàn)象；
由于反應(yīng)的溶液中含有氫氧化鈉合成碳酸鈉，要得到硫酸鈉，應(yīng)加入適量的稀硫酸將碳酸鈉和氫氧化鈉除去，據(jù)此分析回答有關(guān)的問題．

解答 解：甲同學實驗發(fā)生的反應(yīng)是硫酸與氫氧化鈉反應(yīng)生成了硫酸鈉和水，反應(yīng)的化學方程式為：2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O；
【猜想與假設(shè)】
由于硫酸與氫氧化鈉反應(yīng)生成了硫酸鈉和水，碳酸鈉與硫酸反應(yīng)生成了硫酸鈉、二氧化碳和水；由于實驗完畢后，兩位同學將各自的廢液倒入同一潔凈的廢液缸中，發(fā)現(xiàn)溶液呈紅色，說明了溶液呈堿性；由此可知，反應(yīng)的溶液中一定含有氫氧化鈉或碳酸鈉或氫氧化鈉和碳酸鈉都存在．所以我的猜想是：硫酸鈉、碳酸鈉；
【活動與探究】
甲同學為了驗證自己的猜想，取廢液少許于試管中，向其中加入一定量的稀硫酸，只觀察到溶液中有氣泡產(chǎn)生，于是認為自己猜想不成立，乙同學猜想成立．由于加入稀硫酸溶液中產(chǎn)生氣泡，說明溶液中含有碳酸鈉，所以甲同學的“自己猜想不成立”正確；但由于氫氧化鈉和稀硫酸反應(yīng)無明顯現(xiàn)象，所以無法判斷溶液中是否含有氫氧化鈉，“乙同學猜想成立”是錯誤的；
   要驗證乙同學猜想正確，為了排除碳酸鈉對氫氧化鈉的干擾，應(yīng)將碳酸鈉先除去，所以設(shè)計方案：取廢液少許于試管中，向其中加入足量的氯化鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀．再加入過量的稀鹽酸后，觀察到的實驗現(xiàn)象是 白色沉淀（部分）減少，固體表面產(chǎn)生氣泡，溶液由紅色變?yōu)闊o色，最終證明自己猜想成立．
【反思與應(yīng)用】
通過上述探究活動可知，若驗證反應(yīng)后溶質(zhì)由多種物質(zhì)組成，其中反應(yīng)生成的可溶于水的 物質(zhì)無需驗證；欲驗證可能存在的物質(zhì)存在時，所加的試劑除注意試劑的用量外，還應(yīng)注意該試劑能與 被檢測物質(zhì)反應(yīng)且有明顯現(xiàn)象．
若將上述廢液中的硫酸鈉回收處理，由于溶液中含有碳酸鈉和氫氧化鈉，應(yīng)進行的操作是先向廢液中滴加適量的稀硫酸，再將溶液蒸發(fā)結(jié)晶得到純凈硫酸鈉溶液．
故答為：（1）2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O；
（2）硫酸鈉、碳酸鈉；
（3）不正確，加入稀硫酸溶液中產(chǎn)生氣泡，說明溶液中含有碳酸鈉，“自己猜想不成立”正確；但由于氫氧化鈉和稀硫酸反應(yīng)無明顯現(xiàn)象，所以無法判斷溶液中是否含有氫氧化鈉，“乙同學猜想成立”錯誤．
（4）足量的氯化鋇溶液；
（5）白色沉淀（部分）減少，固體表面產(chǎn)生氣泡，溶液由紅色變?yōu)闊o色；
（6）反應(yīng)生成的可溶于水的；
（7）被檢測物質(zhì)反應(yīng)且有明顯現(xiàn)象；（8）適量的稀硫酸（至不再產(chǎn)生氣泡時）；

點評 本題是一道實驗題，了解物質(zhì)的性質(zhì)是解答此題的關(guān)鍵，在猜想反應(yīng)后溶液成分時，除了有反應(yīng)生成的物質(zhì)，還要考慮反應(yīng)物過量問題．