题目内容

如图所示，某兴趣小组同学在进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钠溶液滴加稀硫酸，一会儿发现由于忘记了滴加酚酞指示剂，因而无法确定稀硫酸与氢氧化钠是否恰好完全反应．
小明说：溶质只有硫酸钠；小刚说：溶质除了硫酸钠外还有硫酸；小丽想了想，觉得还有另外一种可能：除了硫酸钠外还有

．
为了证明大家的猜想，小明从烧杯中取出少量反应后的溶液于一支试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡，观察到酚酞试液不变色．于是小明和小刚说小丽的猜想是不正确．
（1）你认为小明和小刚得出的结论是否正确

，理由是

；
（2）为了进一步探究小明和小刚的猜想哪个正确，请你设计实验来证明．（写出实验步骤、现象和结论）
（3）关于实验中的细节和意外情况：
①实验中，常常滴加酚酞溶液而不用石蕊溶液的原因

．
②实验过程中，要用玻璃棒不断搅拌，这样做的目的是

．
③他们在实验过程中意外发现有气泡出现，你认为可能的原因是

（用化学方程式表示）．
（4）为了继续了解氢氧化钠变质的情况，称取4g氢氧化钠固体于烧杯中，滴加溶质的质量分数为10%的稀硫酸到不再产生气泡为止，共收集到1.1g二氧化碳，请计算样品中氢氧化钠的质量分数．

分析：根据氢氧化钠和硫酸都有过量的可能或者两者恰好完全反应进行分析，
（1）根据碱会使酚酞变色进行分析，
（2）根据酸会与碳酸盐反应生成二氧化碳气体进行分析，
（3）①根据石蕊的变色是从蓝色向紫色变化进行分析，
②根据搅拌可以加速溶液之间的接触速度进行分析，
③根据氢氧化钠变质成了碳酸钠，碳酸钠和硫酸生成了二氧化碳气体进行分析．
（4）根据碳酸钠会与硫酸反应生成二氧化碳，可以根据二氧化碳的量根据方程式求解碳酸钠的质量，再求出氢氧化钠的质量和质量分数．

解答：解：氢氧化钠和硫酸在发生中和反应时，氢氧化钠和硫酸都有过量的可能或者两者恰好完全反应，故答案为：氢氧化钠；
（1）氢氧化钠如果存在，加入酚酞，就会变成红色，但是该溶液加入酚酞不变色，说明了没有氢氧化钠，故答案为：正确；溶液不变色说明没有氢氧化钠；
（2）硫酸会与碳酸钠反应生成二氧化碳气体，可以加入碳酸钠检验硫酸的存在，故答案为：取溶液于试管中，滴加碳酸钠溶液，如果有气泡产生，说明有稀硫酸，小刚正确．
（3）①加入石蕊作指示剂，石蕊遇碱变蓝色，遇盐不变色，中和时颜色从蓝色变成紫色，不溶于观察，故答案为：溶液由蓝色过度到紫色，颜色界限不明显，所以用酚酞溶液
②搅拌可以加速溶液，是接触更充分，故答案为：使氢氧化钠与硫酸充分反应
③氢氧化钠和二氧化碳反应生成了碳酸钠和水，碳酸钠和硫酸反应生成了硫酸钠、水和二氧化碳，故答案为：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+C0₂↑
（4）解：设碳酸钠的质量为X
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+C0₂↑
106 44
X 1.1g

106

1.1

X=2.65g

4-2.65

×100%=33.75%
答：氢氧化钠的质量分数为33.75%

点评：在解此类题时，首先应用学过的知识，完成题中的猜想，然后再根据石蕊的性质和氢氧化钠的变质解答题中的问题，在求解质量分数，先根据方程式求出碳酸钠的质量．

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请写出该中和反应方程式：

NaOH+HCl=NaCl+H₂O

．
（1）猜想与假设：
猜想一：甲同学：“两种物质已恰好完全中和，溶液呈中性”；
猜想二：乙同学：“反应后氢氧化钠过量，溶液呈碱性”；
猜想三：丙同学：

两种物质反应后稀盐酸过量，溶液显酸性

．
甲、丙两位同学经过讨论后觉得乙同学的猜想不正确，两位同学的理由是：

若氢氧化钠有剩余，则反应后滴入无色酚酞溶液就不会出现无色的现象，而溶
液会变红才对

．
（2）设计并进行实验：
①为了验证自己的猜想，甲同学设计了以下实验方案：

实验步骤	实验现象	实验结论
用洁净干燥的玻璃棒蘸取少量反应后的溶液滴在干燥的pH试纸上，观察颜色变化并与标准比色卡对比．	pH ＜＜（填“＞”、“=”或“＜”）7	猜想一不成立

②请你设计另一个实验（与甲同学方案不同）方案，验证丙同学的猜想，并填写下表：

实验步骤	实验现象	实验结论
从烧杯中取出少量反应后的溶液于另一支试管中，用胶头滴管滴加1-2滴紫色石蕊溶液，振荡从烧杯中取出少量反应后的溶液于另一支试管中，用胶头滴管滴加1-2滴紫色石蕊溶液，振荡	溶液变红溶液变红	猜想三：成立成立（填“成立”或“不成立”）

（3）拓展探究：你还能设计不同的实验方案来验证丙同学的猜想吗？

实验步骤	实验现象	实验结论
从烧杯中取出少量反应后的溶液于另一支试管中，用胶头滴管滴加碳酸钠溶液从烧杯中取出少量反应后的溶液于另一支试管中，用胶头滴管滴加碳酸钠溶液	有气泡产生有气泡产生	猜想三成立猜想三成立