Question

6．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℃）．
测定某NaOH溶液的pH，pH大于7（选填“大于”、“等于”或“小于”）．
将一定量的稀H₂SO₄加入该NaOH溶液中，混合均匀后如果测得pH逐渐变小且小于7，则证明NaOH溶液与稀硫酸发生了化学反应．
①用pH试纸测定溶液的pH时，正确的操作是：用玻璃棒蘸取待测液涂在pH试纸上，把显示的颜色与标准比色卡对照．
②简述强调“测得的pH小于7”的理由：证明碱性物质消失，溶液呈酸性，说明氢氧化钠已经参加了反应．
（2）方案二：（根据图1所示实验步骤，概括方案要点）

观察溶液由红色变为无色（实验现象）．
结论：稀H₂SO₄与NaOH溶液发生了化学反应．
（3）方案三：化学反应中通常伴随有能量的变化，可借助反应前后的温度变化来判断反应的发生．如果NaOH溶液与硫酸混合前后温度有变化，则证明发生了化学反应．
某同学在没使用温度计的情况下，通过图2所示装置完成了实验．则该同学根据U形管内的液面左侧下降，右侧上升判断NaOH溶液与稀硫酸发生了中和反应．
（4）方案四：用碳酸钾溶液验证硫酸与氢氧化钠溶液发生中和反应．
[实验药品]稀硫酸、稀氢氧化钠溶液、碳酸钾溶液．
[实验仪器]试管、滴管、10mL量筒等
[设计方案并实验]
小华同学的实验：在试管中加入2mL稀硫酸．逐滴加入氢氧化钠溶液，振荡后，再滴入V₁ml碳酸钾溶液，实验过程中无气泡逸出．
[结论]能用碳酸钾溶液验证硫酸与氢氧化钠溶液发生中和反应，
[反思]在小华的实验中，碳酸钾溶液的作用是B（填字母）．
A．仅是反应物      B．相当于指示剂     C．作催化利．

Answer 1

分析 （1）氢氧化钠溶液呈碱性，其pH大于7，根据测定pH的方法解答；根据硫酸的pH小于7解答；
（2）由图示可以看出，此实验为向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中加入过量的稀硫酸；
（3）氢氧化钠和硫酸反应能生成硫酸钠和水，该反应为放热反应，据此解答；
（4）根据物质间反应的实验现象进行分析解答．

解答 解：（1）氢氧化钠溶液呈碱性，测定某NaOH溶液的pH，pH 大于7，故填：大于；
①用pH试纸测定溶液的pH时，正确的操作是：用玻璃棒蘸取待测液涂在pH试纸上，把显示的颜色与标准比色卡对照，即可知道物质的pH，故填：用玻璃棒蘸取待测液涂在pH试纸上，把显示的颜色与标准比色卡对照．
②强调“测得的pH小于7”的理由是证明碱性物质消失，溶液呈酸性，说明氢氧化钠已经参加了反应，故填：证明碱性物质消失，溶液呈酸性，说明氢氧化钠已经参加了反应．
（2）由于氢氧化钠呈碱性，能使酚酞试液变红，加入稀硫酸，稀硫酸与氢氧化钠反应，碱性消失，溶液由红色变为无色，故填：溶液由红色变为无色；
（3）氢氧化钠与硫酸反应放热，会导致装置左侧的压强变大，U形管内的液面左侧下降，右侧上升，故填：U形管内的液面左侧下降，右侧上升；
（4）在试管中加入2mL稀硫酸．逐滴加入氢氧化钠溶液，振荡后，再滴入V₁ml碳酸钾溶液，实验过程中无气泡逸出．故填：氢氧化钠，碳酸钾；
在小华的实验中，碳酸钾溶液的作用是相当于指示剂，故填：B．

点评 本题考查的是酸碱中和反应的实验探究，完成此题，可以依据已有的物质的性质进行．