Question

【题目】在研究酸和碱的化学性质时，某小组同学想证明：稀H2SO4与NaOH溶液混合后，虽然仍为无色溶液，但确实发生了化学反应。请与他们一起完成实验方案的设计、实施和评价。

（1）方案一：测定稀H2SO4与NaOH溶液混合前后的pH（20℃）

①将pH试纸伸入某NaOH溶液中，测定NaOH溶液的pH，pH_____7（选填“大于”、“等于”或“小于”）；实验操作中的错误是_____。

②将一定量的稀H2SO4加入该NaOH溶液中，混合均匀后测定其pH，pH小于7。

结论：稀H2SO4与NaOH溶液发生了化学反应，并且_____（填写溶质的化学式）过量。

（2）方案二：向盛有NaOH溶液的烧杯中先滴加酚酞试液，后滴加稀硫酸至过量，观察到_____的现象。

结论：稀H2SO4与NaOH溶液发生了化学反应，反应的化学方程式为_____。

（3）上述两个方案在设计思想上的相同点是_____。

（4）为了进一步获取稀H2SO4与NaOH溶液确实发生了化学反应的证据，依据中和反应是_____（选填“放热”、“吸热”或“无热量变化”）的反应，采用同温下的稀H2SO4与NaOH溶液进行实验，整个实验中至少需要测定溶液温度_____次。

（5）实验室存放的常见的碱除了氢氧化钠外，还有氢氧化钙，它们存放时都需密封保存，请用化学方程式解释澄清的石灰水必须密封保存的原因_____。

Answer 1

【答案】大于 将pH试纸伸入NaOH溶液 H2SO4 溶液由红色变成无色 2NaOH+H2SO4＝Na2SO4+2H2O 采用了间接观察的方法 放热 3 CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O

【解析】

（1）①氢氧化钠溶液呈碱性，其pH大于7，测定溶液的pH时，不能将pH试纸伸入待测溶液中，以免造成试剂污染。②硫酸呈酸性，其pH小于7；将一定量的稀H2SO4加入该NaOH溶液中，混合均匀后测定其pH，pH小于7，说明稀H2SO4与NaOH溶液发生了化学反应，并且硫酸过量。

（2）氢氧化钠溶液呈碱性，酚酞遇碱性溶液变红，无色的酚酞试液在酸性溶液与中性溶液中均不变色，所以向盛有NaOH溶液的烧杯中先滴加酚酞试液，后滴加稀硫酸至过量，此时溶液显酸性，可观察到溶液由红色变成无色。硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，2NaOH+H2SO4＝Na2SO4+2H2O；

（3）上述两个方案在设计思想上的相同点是采用了间接观察的方法。

（4）中和反应为放热反应，可以通过测定反应前后溶液的温度变化来进行确定，反应前测定起始温度，反应中测定温度是否升高，加入过量的硫酸再测定溶液的温度是否降低，故最少需要测定3次。

（5）澄清的石灰水是氢氧化钙溶液，氢氧化钙能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙白色沉淀和水，CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。