Question

【题目】长郡双语实验中学化学兴趣小组的同学将氢氧化钠溶液和稀硫酸混合，没有观察到明显的现象，他们对此提出了如下问题并进行了相应探究：

问题一：二者之间是否发生了反应？他们设计了如下方案证明二者之间确实发生了反应：

（1）可以选择的试剂组合有____________（填序号）。

①试剂A：足量稀硫酸，试剂B：MgCl2溶液

②试剂A：足量稀硫酸，试剂B：铁粉

③试剂A：少量稀硫酸，试剂B：MgCl2溶液

④试剂A：少量稀硫酸，试剂B：铁粉

（2）小玮认为：若选用_________溶液，不管加入顺序如何，只需控制加入稀硫酸的量也能证明二者发生了反应。

问题二：反应后溶液中溶质有哪些？

（猜想假设）猜想一：只有Na2SO4；猜想二：Na2SO4和NaOH；猜想三：Na2SO4和H2SO4。

（查阅资料）①Na2SO4溶液显中性，②Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl。

（实验操作）分别取少量反应后的溶液于试管中，进行如下实验：

实验编号	实验过程	实验现象
①	加入酚酞溶液	不变红
②	加入少量BaCl2溶液	产生白色沉淀
③	加入少量（3）______溶液	没有气泡产生

（实验结论）猜想一成立。

（实验反思）小光认为，实验（4）________（填实验编号）可省略。小娟取少量反应后的溶液中于试管中，加入红色固体（5）___________（填化学式），观察到红色固体不溶解，也得出了相同结论。

Answer 1

【答案】①④ 酚酞 Na2CO3 ② Fe2O3

【解析】

氢氧化钠溶液显碱性，能使酚酞试液变红色，能和稀硫酸反应生成硫酸钠和水，能和氯化镁反应生成白色沉淀氢氧化镁和氯化钠；稀硫酸和碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，和氧化铁反应生成硫酸铁和水。

（1）①加入足量稀硫酸，再加入MgCl2溶液，不产生白色沉淀，说明溶液中不含有氢氧化钠，进一步说明氢氧化钠和稀硫酸发生了反应，故正确；

②加入足量稀硫酸，加入铁粉后，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，不能说明氢氧化钠和稀硫酸发生了反应，故不正确；

③加入少量稀硫酸，即使氢氧化钠和稀硫酸反应，氢氧化钠也有剩余，氢氧化钠和MgCl2溶液反应也能够生成白色沉淀，不能说明氢氧化钠和稀硫酸发生了反应，故不正确；

④少量稀硫酸，氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，加入铁粉，无明显现象，说明氢氧化钠和稀硫酸发生了反应，故正确。

故选①④。

（2）碱能使无色酚酞溶液变红，酸和中性溶液不能使无色酚酞溶液变红，小玮认为：若选用酚酞溶液，不管加入顺序如何，只需控制加入稀硫酸的量也能证明二者发生了反应。

[实验操作]氢氧化钠能使无色酚酞溶液变红，硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，硫酸和碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳。

实验编号	实验过程	实验现象
①	加入酚酞溶液	不变红
②	加入少量BaCl2溶液	产生白色沉淀
③	加入少量Na2CO3溶液	没有气泡产生

[实验反思]无论是否有氢氧化钠或硫酸剩余，溶液中都含有硫酸根离子，都能和氯化钡反应生成白色沉淀，故实验②可省略。取少量反应后的溶液于试管中，加入红色固体氧化铁，化学式为Fe2O3，观察到红色固体不溶解，说明溶液中不含有稀硫酸，也得出了相同结论。