Question

【题目】某兴趣小组在做酸碱中和反应时，对以下问题进行了探究。

I．探究酸和碱能否发生化学反应

方案l：甲同学向盛有少量NaOH溶液的试管中滴几滴无色酚酞试液，振荡，继续加入稀硫酸，观察到溶液由_____色变成无色。甲同学得出结论：酸和碱能发生反应。

方案2：乙同学取少量NaOH溶液，测得溶液pH为10，向该溶液中加入一定量稀硫酸后，测得溶液pH为9，乙同学发现溶液pH减小了，得出结论：酸和碱能发生反应。

交流讨论：大家同意甲同学的结论，对乙同学的实验过程提出质疑，溶液pH减小的原因还可能是稀硫酸中的水稀释了NaOH溶液；大家认为，乙同学向NaOH溶液中加入稀硫酸后，测得溶液的pH_____7，才能证明酸和碱能发生反应。

II．探究酸和碱反应后溶液中溶质的成分

丙同学对探究I中甲同学实验后的无色溶液展开探究。

（提出问题）试管中无色溶液的溶质除了酚酞还有什么？

（提出猜想）猜想(l)：Na2SO4；猜想(2)：Na2SO4和_____。

（设计实验）现实验室提供以下试剂：氧化铁粉末、铜片、氯化钡溶液、氯化钠溶液以及必要的实验仪器，请完成下列表格：

实验操作	实验现象	实验结论
_____	_____	猜想(2)成立

Answer 1

【答案】红 等于或小于 H2SO4 取少量甲同学反应后的溶液于试管中，加入氧化铁粉末，振荡，观察现象 固体溶解，溶液变为黄色

【解析】

I．方案l：碱性溶液能使酚酞试液变红，酸性溶液、中性溶液都不能使酚酞试液变色，向盛有少量NaOH溶液的试管中滴几滴无色酚酞试液，振荡，继续加入稀硫酸，观察到溶液由红色变成无色。得出结论：酸和碱能发生反应；

方案2：乙同学取少量NaOH溶液，测得溶液pH为10，向该溶液中加入一定量稀硫酸后，测得溶液pH为9，乙同学发现溶液pH减小了，得出结论：酸和碱能发生反应。

交流讨论：大家同意甲同学的结论，对乙同学的实验过程提出质疑，溶液pH减小的原因还可能是稀硫酸中的水稀释了NaOH溶液；但是稀释不改变酸碱性，即稀释时溶液的pH会变小，但不会减小至等于7或小于7，大家认为，乙同学向NaOH溶液中加入稀硫酸后，测得溶液的pH等于或小于7，才能证明酸和碱能发生反应；

II． [提出猜想]反应后溶液中一定有生成的硫酸钠 猜想(l)：刚好完全反应，只有Na2SO4；猜想(2)：硫酸过量，溶质为Na2SO4和H2SO4；

[设计实验] 证明溶质为Na2SO4和H2SO4，实质是证明溶液中有酸，所用试剂必须只有硫酸反应，同时有明显现象，现实验室提供以下试剂：氧化铁粉末、铜片、氯化钡溶液、氯化钠溶液以及必要的实验仪器，其中氯化钡与硫酸和硫酸钠都能反应，且都生成白色沉淀，不能用于验证硫酸；氯化钠、铜片和硫酸不反应，也不能用于验证硫酸；氧化铁与硫酸反应且现象明显，与硫酸钠不反应，可用来验证有硫酸，方案是：取少量甲同学反应后的溶液于试管中，加入氧化铁粉末，振荡，观察到固体溶解，溶液变为黄色，则证明硫酸过量。