Question

17．在研究酸和堿的化學性質(zhì)時，同學們想證明：稀硫酸和氫氧化鈉溶液混合后，雖然仍為無色溶液，為了確定發(fā)生了化學反應．請你與他們一起完成實驗設計、實施和評價．
（1）方案一：測定稀硫酸和氫氧化鈉溶液反應前后的PH．先測定氫氧化鈉溶液的pH大于（選填“大于”、“等于”或“小于”）7，再將一定量稀硫酸加入該氫氧化鈉溶液中，混合均勻后測定混合溶液的pH小于7．結論：稀硫酸與氫氧化鈉溶液發(fā)生了化學反應，并且H₂SO₄過量．
方案二：將稀硫酸加入滴有酚酞溶液的氫氧化鈉溶液中，觀察到紅色逐漸消失．結論：稀硫酸與氫氧化鈉溶液發(fā)生了化學反應．上述反應的化學方程式是2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O．
（2）進一步獲取稀硫酸與氫氧化鈉溶液確實發(fā)生了化學反應的證據(jù)，依據(jù)中和反應是放熱（選填：“放熱”或“吸熱”）反應，采用同溫下的稀硫酸與氫氧化鈉溶液進行實驗，整個實驗中至少需要測定溶液溫度3次．

Answer 1

分析 （1）當溶液的pH等于7時，呈中性；當溶液的pH小于7時，呈酸性；當溶液的pH大于7時，呈堿性；據(jù)此根據(jù)氫氧化鈉溶液的酸堿性進行分析判斷．
根據(jù)題意，將一定量稀硫酸加入該氫氧化鈉溶液中，混合均勻后測定混合溶液的pH小于7，則可判斷出反應后酸過量．
根據(jù)堿溶液遇酚酞溶液變紅，利用酸堿反發(fā)生中和反應使堿減少，據(jù)此判斷顏色的變化．
氫氧化鈉與稀硫酸反應生成硫酸鈉和水，寫出反應的化學方程式即可．
（2）中和反應為放熱反應，根據(jù)測定反應前后、過程中溶液的溫度變化來確定至少測定的次數(shù)．

解答 解：（1）氫氧化鈉溶液顯堿性，其pH大于7；
將一定量稀硫酸加入該氫氧化鈉溶液中，混合均勻后測定混合溶液的pH小于7，說明稀硫酸與氫氧化鈉溶液發(fā)生了化學反應，且稀硫酸過量．
酚酞溶液滴入到氫氧化鈉溶液中顯紅色，當向氫氧化鈉溶液中加入稀硫酸時，發(fā)生中和反應反應使堿減少至消失，則紅色逐漸變淺直至消失．
氫氧化鈉與稀硫酸反應生成硫酸鈉和水，反應的化學方程式為：2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O．
（2）中和反應為放熱反應，可以通過測定反應前后溶液的溫度變化來進行確定，反應前測定起始溫度，反應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．
故答案為：（1）大于；H₂SO₄；紅色逐漸消失；2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O；（2）放熱；3．

點評 本題有一定難度，考查了中和反應及其應用，掌握中和反應、常見酸堿指示劑的性質(zhì)、溶液的酸堿性和溶液pH大小之間的關系是正確解題的關鍵．