Question

17．某同學(xué)為了探究酸和堿的反應(yīng)，按下列要求進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與分析：
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹孔C明酸和堿發(fā)生了中和反應(yīng)．
【演示實(shí)驗(yàn)】將一定量的稀硫酸加入到盛有NaOH溶液的小燒杯中．
【實(shí)驗(yàn)原理】該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O．
【提出問題】實(shí)驗(yàn)中未觀察到明顯現(xiàn)象，該同學(xué)產(chǎn)生了疑問：反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)是什么呢？
【實(shí)驗(yàn)探究】該同學(xué)又選取了BaCl₂、酚酞、紫色石蕊溶液設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，分別探究上述酸、堿反應(yīng)后燒杯中溶液中的溶質(zhì)，取燒杯中溶液，按下列方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)方案	實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
方案一	取樣，滴入適量的氯化鋇溶液	出現(xiàn)白色沉淀	硫酸過量
方案二	取樣，滴入幾滴紫色石蕊溶液	溶液顏色為紫色	酸堿恰好完全反應(yīng)
方案三	取樣，滴入幾滴無色酚酞溶液	溶液變紅	氫氧化鈉過量，溶質(zhì)為氫氧化鈉和硫酸鈉

①設(shè)計(jì)的三個(gè)方案中，有一個(gè)錯(cuò)誤的方案是：方案一，該方案錯(cuò)誤的原因是即使稀硫酸不過量，也會(huì)出現(xiàn)白色沉淀，因?yàn)槿芤褐杏猩�成的硫酸鈉，存在硫酸根離子；
②請(qǐng)你簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)上述錯(cuò)誤方案進(jìn)行更正：取樣，滴入幾滴紫色石蕊溶液，液變紅，溶液呈酸性，說明硫酸過量．

Answer 1

分析 【實(shí)驗(yàn)原理】反應(yīng)物是氫氧化鈉和硫酸，生成物是硫酸鈉和水，用觀察法配平，寫出方程式；
【實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)】：
方案一：驗(yàn)證硫酸根離子的存在，必須排除隱含在溶液中的硫酸根離子的存在；
方案二：根據(jù)紫色石蕊遇酸變紅，遇堿變藍(lán)，遇中性不變色，所以若觀察到溶液為紫色解答；
方案三：根據(jù)滴入幾滴無色酚酞溶液，酚酞變紅，只能說明溶液呈堿性，氫氧化鈉過量，溶質(zhì)為氫氧化鈉和硫酸鈉解答；
①根據(jù)氫氧化鈉和硫酸恰好完全反應(yīng)時(shí)，生成硫酸鈉和水，硫酸鈉和氯化鋇溶液也產(chǎn)生白色沉淀解答；
②根據(jù)紫色石蕊遇酸變紅進(jìn)行解答．

解答 解：【實(shí)驗(yàn)原理】氫氧化鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水，化學(xué)方程式是：2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O；
【實(shí)驗(yàn)探究】方案二：取樣，滴入幾滴紫色石蕊溶液，紫色石蕊遇酸變紅，遇堿變藍(lán)，遇中性不變色，所以若觀察到溶液為紫色，則說明酸堿恰好完全反應(yīng)；
方案三：取樣，滴入幾滴無色酚酞溶液，酚酞變紅，只能說明溶液呈堿性，氫氧化鈉過量，溶質(zhì)為氫氧化鈉和硫酸鈉；
①硫酸根離子和鋇離子反應(yīng)會(huì)生成硫酸鋇沉淀，所以方案一中，向溶液中滴加氯化鋇溶液，即使稀硫酸不過量，也會(huì)出現(xiàn)白色沉淀，因?yàn)槿芤褐杏猩�成的硫酸鈉，存在硫酸根離子；
②紫色石蕊遇酸變紅色，所以實(shí)驗(yàn)方案為：取樣，滴入幾滴紫色石蕊溶液，液變紅，溶液呈酸性，說明硫酸過量．
故答案為：【實(shí)驗(yàn)原理】2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O；
【實(shí)驗(yàn)探究】

實(shí)驗(yàn)方案	實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
方案一	取樣，滴入適量的氯化鋇溶液	出現(xiàn)白色沉淀	硫酸過量
方案二	取樣，滴入幾滴紫色石蕊溶液	溶液顏色為紫色	酸堿恰好完全反應(yīng)
方案三	取樣，滴入幾滴無色酚酞溶液	溶液變紅	氫氧化鈉過量，溶質(zhì)為 氫氧化鈉和硫酸鈉

①一，即使稀硫酸不過量，也會(huì)出現(xiàn)白色沉淀，因?yàn)槿芤褐杏猩�成的硫酸鈉，存在硫酸根離子；
②取樣，滴入幾滴紫色石蕊溶液，液變紅，溶液呈酸性，說明硫酸過量．

點(diǎn)評(píng) 本題主要是考查學(xué)生的綜合分析能力，不但要求學(xué)生具備有關(guān)化合物的基礎(chǔ)知識(shí)，而且要有實(shí)驗(yàn)操作的經(jīng)歷和分析、解決化學(xué)實(shí)驗(yàn)問題的能力．