Question

19．稀硫酸和氫氧化鈉反應(yīng)沒有明顯現(xiàn)象，老師在課堂上欲帶領(lǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明它們之間發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)．
（1）請(qǐng)寫出氫氧化鈉與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O．
（2）李海提出可以通過測量在稀硫酸溶液中不斷滴加氫氧化鈉溶液過程中溶液pH的變化得出結(jié)論，請(qǐng)描述測量溶液pH的方法用玻璃棒沾取待測溶液，涂在pH試紙上，觀察變色情況，并于比色卡對(duì)照確定pH．
（3）化學(xué)反應(yīng)過程中通常伴隨有能量變化，查閱資料發(fā)現(xiàn)中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)．劉梅同學(xué)提出可以利用在氫氧化鈉固體中滴加稀硫酸，測量反應(yīng)過程中溫度的變化情況達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的．這一方案立即被同學(xué)們認(rèn)為不完善．你認(rèn)為方案不完善的原因是氫氧化鈉固體溶解放熱，給實(shí)驗(yàn)帶來干擾
不用填．大家一起討論了實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方案，大家都認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)要得到科學(xué)的結(jié)論需要控制相等的量是反應(yīng)前酸、堿溶液溫度相同．隨后大家根據(jù)科學(xué)的方案重新進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)中溫度隨滴加氫氧化鈉溶液質(zhì)量變化情況記錄如下表：

氫氧化鈉體積（ml）	0	2	4	5	6	7	8	9	10
溫度（℃）	20	20.5	24	24.8	25.2	24.3	23.6	21	20

分析以上數(shù)據(jù)，氫氧化鈉完全反應(yīng)時(shí)消耗的稀硫酸體積是6ml；一段時(shí)間后，溫度降低的原因是硫酸過量，由于熱傳遞，導(dǎo)致溫度降低．
（4）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出兩種不同的實(shí)驗(yàn)方法證明氫氧化鈉溶液中加入稀硫酸，兩者發(fā)生反生了化學(xué)反應(yīng)．
方法一：氫氧化鈉溶液中滴入幾滴酚酞試液，再逐滴加入稀硫酸，溶液由紅色變?yōu)闊o色，說明二者發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)．
方法二：在氫氧化鈉溶液中加入過量的稀硫酸，然后加入硫酸銅，沒有藍(lán)色沉淀生成，說明兩者發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氫氧化鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)用pH試紙測定溶液pH值的方法進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)氫氧化鈉固體溶液水放出大量的熱，控制變量法的操作，以及表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)氫氧化鈉溶液顯堿性，可使酚酞變紅，而酸性、中性溶液不能使酚酞變色，會(huì)與硫酸銅反應(yīng)生成藍(lán)色的氫氧化銅沉淀等知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)．

解答 解：（1）氫氧化鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水，化學(xué)方程式為：2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O；
（2）測量溶液pH的方法是：用玻璃棒沾取待測溶液，涂在pH試紙上，觀察變色情況，并于比色卡對(duì)照確定pH；
（3）氫氧化鈉固體溶液水放出大量的熱，所以利用在氫氧化鈉固體中滴加稀硫酸，測量反應(yīng)過程中溫度的變化情況達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的，該方案不完善的原因是：氫氧化鈉固體溶解放熱，給實(shí)驗(yàn)帶來干擾，需要測定中和反應(yīng)中溫度的變化，所以該實(shí)驗(yàn)要得到科學(xué)的結(jié)論需要控制相等的量是：反應(yīng)前酸、堿溶液溫度相同，通過分析表中的數(shù)據(jù)可知，氫氧化鈉完全反應(yīng)時(shí)消耗的稀硫酸體積是6ml；一段時(shí)間后，溫度降低的原因是：硫酸過量，由于熱傳遞，導(dǎo)致溫度降低；
（4）氫氧化鈉具有堿性，可以是酚酞顯紅色，會(huì)與硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀，所以
方法一：氫氧化鈉溶液中滴入幾滴酚酞試液，再逐滴加入稀硫酸，溶液由紅色變?yōu)闊o色，說明二者發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)；
方法二：在氫氧化鈉溶液中加入過量的稀硫酸，然后加入硫酸銅，沒有藍(lán)色沉淀生成，說明兩者發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)．
故答案為：（1）2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O；
（2）用玻璃棒沾取待測溶液，涂在pH試紙上，觀察變色情況，并于比色卡對(duì)照確定pH；
（3）氫氧化鈉固體溶解放熱，給實(shí)驗(yàn)帶來干擾；反應(yīng)前酸、堿溶液溫度相同；6；硫酸過量，由于熱傳遞，導(dǎo)致溫度降低；
（4）氫氧化鈉溶液中滴入幾滴酚酞試液，再逐滴加入稀硫酸，溶液由紅色變?yōu)闊o色，說明二者發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)；
在氫氧化鈉溶液中加入過量的稀硫酸，然后加入硫酸銅，沒有藍(lán)色沉淀生成，說明兩者發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)．

點(diǎn)評(píng) 在解此類題時(shí)，首先分析題中考查的問題，然后結(jié)合學(xué)過的知識(shí)和題中所給的知識(shí)進(jìn)行解答．