Question

25、实验室里某小组正在探究一个问题．根据设计方案，小英向试管中加入2mL氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞溶液，溶液显红色．然后她又用滴管连续滴入一定量的稀硫酸，溶液由红色变为无色．
（1）他们探究的问题是

II

（填Ⅰ或Ⅱ）
Ⅰ．酚酞溶液遇酸、碱溶液能显示不同颜色吗？
Ⅱ．酸和碱溶液能发生反应吗？
（2）大家对小英得到的无色溶液继续探究．小斌认为反应后溶液中的溶质是硫酸钠，小亮认为溶质有两种，它们是

Na₂SO₄ 和H₂SO₄

（写化学式）．同学们根据以下两种方案进行实验后，一致认为小亮的观点是正确的．请你补填下表的空缺．

实验操作	实验现象	实验结论
方案一：取少许反应后的溶液置于试管中，向其中加入 碳酸钠	产生气泡	小亮的 观点正确
方案二：取少许反应后的溶液置于试管中，向其中加入 锌	产生气泡

（3）请你和全组同学一起分析以下问题．

①稀硫酸和氢氧化钠溶液发生反应的微观过程如图1所示．从粒子的角度具体分析该反应能发生的原因是

氢离子和氢氧根离子反应生成了水分子

．
②锌和硫酸铜溶液发生反应的微观过程如图2所示．从粒子的角度具体分析该变化是化学变化的原因是

反应前的锌原子和铜离子变成了锌离子和铜原子

．
③通过以上分析，揭示出化学反应的微观本质是

有新分子或新原子或新离子生成

．
（4）另一小组的同学用盐酸代替硫酸进行上述探究．他们要配制50.0g20% 的盐酸，需要38%的盐酸（密度1.19g/cm³）的体积

22.1

mL，需要加水的体积是

23.7

mL．

Answer 1

分析：（1）分析实验操作，判断探究的实验目的；
（2）设计实验方案，检验反应后溶液中含有硫酸；
（3）分析变化前后的微观过程图，从粒子的角度解释所发生的变化原因，并总结成规律；
（4）根据溶液加水稀释前后溶质的质量不变，求出浓溶液的质量，再使用浓溶液的密度计算需要浓溶液的体积．

解答：解：（1）向加有无色酚酞的氢氧化钠溶液中滴加稀硫酸，至红色消失；此操作说明在探究酸与碱能否发生的中和反应；
（2）如果硫酸滴加过量，反应后的溶液呈酸性，酚酞也会呈无色，这样一来反应后溶液为硫酸钠和硫酸的混合溶液；
方案一：加入碳酸盐如碳酸钠，若产生气泡，则含有硫酸；
方案二：加入金属锌，若有气泡，则含有硫酸；
（3）①变化前的微粒有：H⁺、SO₄^2-、Na⁺、OH^-，而反应后的微粒有：H₂O、Na⁺、SO₄^2-，则可判断反应实际上是H⁺与OH^-反应生成H₂O分子；
②变化前的微粒有：Zn、SO₄^2-、Cu²⁺，而反应后的微粒有：Cu、SO₄^2-、Zn²⁺，则可判断反应实际上是Zn→Zn²⁺、Cu²⁺→Cu的过程；
③离子生成分子或原子变成离子或离子变成原子都可使化学变化发生，所以，化学变化就是生成新分子或新原子或新离子的变化；
（4）设需要38%的盐酸的体积为x，50.0g×20%=x×1.19g/cm³×38%
解之得 x≈22.1mL；
水的密度为1g/mL，所加水的质量为：50.0-22.1×1.19=23.7（g），水的体积为23.7g÷1g/mL=23.7mL；
故答案为：
（1）II；
（2）Na₂SO₄和H₂SO₄；方案一：碳酸钠；产生气泡；方案二：锌；产生气泡；
（3）①氢离子和氢氧根离子反应生成了水分子；
②反应前的锌原子和铜离子变成了锌离子和铜原子；
③有新分子或新原子或新离子生成；
（4）22.1；23.7．

点评：对比微观过程图前后的微粒的不同，找出变化前后微粒的改变，既可发现溶液中发生化学变化的实质．