Question

6．某研究性學習小組在驗證“堿使酚酞試液變紅”的實驗時，發(fā)現(xiàn)一個意外現(xiàn)象：將酚酞試液滴人某NaOH溶液中，溶液變成了紅色，可是過一會兒紅色卻消失了．
【提出問題】是什么原因導致滴有酚酞的NaOH溶液由紅色褪為無色？
【猜想與假設】他們分別對這種意外現(xiàn)象作如下猜想：
甲同學：可能是酚酞與O₂發(fā)生了反應；
乙同學：可能是NaOH溶液與空氣中的CO₂發(fā)生了反應；
你認為可能還與滴入酚酞溶液的多少、滴入酚酞溶液的濃度大小以及氫氧化鈉溶液中含有的雜質等有關（寫一條即可）．
【資料準備】該實驗可能利用到加熱．下列實驗儀器中不能用于加熱的是b（填字母代號）．
a、燒杯          b、量筒         c、試管          d、蒸發(fā)皿
【設計實驗】兩位同學分別設計實驗驗證自己的猜想：
（1）甲同學設計了如表實驗，請你填寫如表．

實驗步驟	設計這一步驟的目的	實驗現(xiàn)象	實驗結論
將NaOH溶液加熱煮沸	除去氫氧化鈉溶液中溶解的氧氣	溶液變紅，過一會兒紅色消失	甲同學猜想不正確 （填“正確”或“不正確”）
向冷卻后的溶液中滴人酚酞，并滴一些植物油在其上方	隔絕氧氣

（2）乙同學設計如圖裝置進行實驗．一段時間后，試管中溶液的紅色褪去，于是認定自己的猜想正確．請寫出CO₂與NaOH溶液反應的化學方程式2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O．甲同學認為乙同學的實驗不夠嚴謹，理由是什么？若制取的二氧化碳氣體中混有氯化氫氣體，試管中溶液的紅色也能褪去．
【實際應用】某同學在實驗室作酸堿中和反應實驗．將稀硫酸逐滴入到含有酚酞試液的8克10%的氫氧化鈉溶液中，至紅色剛好褪去，兩者恰好完全反應，共消耗稀硫酸10克，請計算該稀硫酸中溶質的質量．

Answer 1

分析 【猜想與假設】將酚酞試液滴入某NaOH溶液中，溶液變成了紅色，可是過一會兒紅色卻消失了．除了題目中的猜想，還可考慮酸與堿發(fā)生中和反應；
【資料準備】根據(jù)儀器使用的注意事項來分析；
【設計實驗】
（1）甲同學認為“可能是酚酞與O₂發(fā)生了反應”，隔絕氧氣，設計了實驗；
（2）乙同學認為“可能是NaOH溶液與空氣中的CO₂發(fā)生了反應”，設計如圖1裝置進行實驗，則正確寫出CO₂與NaOH溶液反應的化學方程式，考慮二氧化碳中可能混有氯化氫氣體；
【實際應用】根據(jù)氫氧化鈉和稀硫酸反應生成硫酸鈉和水，依據(jù)氫氧化鈉的質量進行計算．

解答 解：【猜想與假設】將酚酞試液滴入某NaOH溶液中，溶液變成了紅色，可是過一會兒紅色卻消失了．除了題目中的猜想，還可考慮酸與堿發(fā)生中和反應；滴入酚酞溶液的多少、滴入酚酞溶液的濃度大小以及氫氧化鈉溶液中含有的雜質等；
【資料準備】量筒不能用來加熱；故填：b．
【設計實驗】
（1）甲同學認為“可能是酚酞與O₂發(fā)生了反應”，隔絕氧氣，設計了如下實驗：

實驗步驟	設計這一步驟的目的	實驗現(xiàn)象	實驗結論
1．將NaOH溶液加熱煮沸	除去氫氧化鈉溶液中溶解的氧氣	溶液變紅，過一會兒紅色消失	甲同學猜想不正確
2．向冷卻后的溶液中滴入酚酞，并滴一些植物油在其上方	隔絕氧氣

（2）乙同學認為“可能是NaOH溶液與空氣中的CO₂發(fā)生了反應”，設計如圖1裝置進行實驗，一段時間后，試管中溶液的紅色褪去，則正確寫出CO₂與NaOH溶液反應的化學方程式為2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；考慮二氧化碳中可能混有氯化氫氣體，因為若制取的二氧化碳氣體中混有氯化氫氣體，則氫氧化鈉與氯化氫發(fā)生反應，則試管中溶液的紅色也能褪去；
故答案為：
【猜想與假設】滴入酚酞溶液的多少、滴入酚酞溶液的濃度大小以及氫氧化鈉溶液中含有的雜質等．
【資料準備】b；
（1）

實驗步驟	設計這一步驟的目的	實驗現(xiàn)象	實驗結論
1．	除去溶液中的氧氣		不正確
2．	隔絕氧氣

（2）2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；若制取的二氧化碳氣體中混有氯化氫氣體，試管中溶液的紅色也能褪去．
【實際應用】解：設硫酸溶液中溶質的質量為x
H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O
  98         80
  x       8g×10%
$\frac{98}{80}=\frac{x}{8g×10%}$
x=0.98g
答：該稀硫酸中溶質的質量為0.98g．

點評 本題考查了如何探究物質的性質和變化規(guī)律，掌握反應現(xiàn)象與本質的聯(lián)系、學會猜想和事實驗證的方法是解題的關鍵．