Question

【題目】某實驗小組的同學(xué)用氫氧化鈉溶液和稀硫酸進(jìn)行酸堿中和反應(yīng)的實驗時，向燒杯中的氫氧化鈉溶液滴加稀硫酸一會兒后，發(fā)現(xiàn)忘記了滴加指示劑。此時，他們停止滴加稀硫酸，并對燒杯內(nèi)溶液中溶質(zhì)的成分進(jìn)行探究。Ⅰ.寫出該中和反應(yīng)的化學(xué)方程式_________。

Ⅱ.探究燒杯內(nèi)溶液中溶質(zhì)的成分：

【提出問題】該燒杯內(nèi)溶液中溶質(zhì)是什么？

【進(jìn)行猜想】

猜想一：可能是Na2SO4與NaOH；猜想二：可能只是Na2SO4；猜想三：可能是_________。

【查閱資料】Na2SO4溶液呈中性。

【實驗探究】

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
（1）取少量燒杯內(nèi)溶液于試管中，滴入幾滴酚酞溶液，振蕩	_________	猜想一不正確
（2）取少量燒杯內(nèi)溶液于另一支試管中，滴加碳酸鈉溶液	_________	猜想二不正確，猜想三正確

【反思與拓展】

（1）探究猜想三成立，除以上方案外，下列哪些物質(zhì)也能完成該實驗？_________（填序號）

A．pH試紙 B．銅 C．氧化銅 D．氫氧化銅

（2）甲、乙兩位同學(xué)準(zhǔn)備測定反應(yīng)后溶液中H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

①甲同學(xué)取50g該溶液于燒杯中，逐滴滴入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液，反應(yīng)過程中溶液的pH變化如右圖所示，求溶液中H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_________。(寫出計算過程)

②試寫出A點溶液中的溶質(zhì)_________。

③乙同學(xué)改用BaCl2溶液代替NaOH溶液，根據(jù)生成沉淀的質(zhì)量來確定溶液中H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，你認(rèn)為結(jié)果將_______（填“偏大”“偏小”或“無影響”）。

Answer 1

【答案】 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O Na2SO4和H2SO4 不變色 有氣泡生成 ACD 9.8% Na2SO4、H2SO4 偏大

【解析】（1）氫氧化鈉與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式表示為：2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O；【進(jìn)行猜想】氫氧化鈉若與稀硫酸恰好完全反應(yīng)，那么反應(yīng)后的溶質(zhì)是硫酸鈉；若氫氧化鈉過量，那么溶質(zhì)是硫酸鈉和氫氧化鈉；若硫酸過量，那么溶質(zhì)是硫酸鈉和硫酸；【實驗探究】氫氧化鈉呈堿性，能使無色的酚酞試液變成紅色，現(xiàn)猜想一不正確，那么取少量燒杯內(nèi)溶液于試管中，滴入幾滴酚酞溶液，無色酚酞不變色；猜想三是硫酸鈉和硫酸，硫酸能與碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，故取少量燒杯內(nèi)溶液于另一支試管中，滴加碳酸鈉溶液，能觀察到產(chǎn)生大量的氣泡；【反思與拓展】（1）探究猜想三成立，實際就是要證明溶液中含有硫酸，可根據(jù)硫酸的性質(zhì)選擇藥品。A、硫酸呈酸性，pH<7，正確；B、銅不能與稀硫酸反應(yīng)，錯誤；C、稀硫酸能與氧化銅反應(yīng)生成硫酸銅和水，正確；D、稀硫酸能與氫氧化銅反應(yīng)生成硫酸銅和水，正確；故選ACD。（2）稀硫酸與氫氧化鈉反應(yīng)生成硫酸鈉和水，當(dāng)溶液的pH=7時，表示稀硫酸與氫氧化鈉恰好完全反應(yīng)。利用化學(xué)方程式，根據(jù)硫酸與氫氧化鈉反應(yīng)的質(zhì)量比即可計算出溶液中硫酸的質(zhì)量。

①由圖可知稀硫酸與氫氧化鈉恰好完全反應(yīng)時消耗的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量為40g，溶質(zhì)氫氧化鈉的質(zhì)量=40g 10%=4g

設(shè)稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為x；

2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O

80 98

4g x

x=4.9g

溶液中H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=9.8%

②A點的pH<7，說明硫酸過量，那么溶液中的溶質(zhì)是硫酸和硫酸鈉；

③BaCl2溶液除了能與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀外，還能與硫酸鈉反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，故用BaCl2溶液代替NaOH溶液，根據(jù)生成沉淀的質(zhì)量來確定溶液中H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，結(jié)果會偏大。