Question

16．化学兴趣小组在马老师的指导下，借助紫甘蓝汁液进行中和反应实验．
【演示实验】取少许久置的NaOH溶液，并滴入几滴紫甘蓝汁液（溶液由紫变黄）；然后向黄色NaOH溶液中逐滴加入稀盐酸，发现溶液中冒气泡，且溶液从下至上依次呈现黄色、绿色、蓝色、紫色、粉红、深红色等，宛若彩虹、非常美丽．
探究Ⅰ．为什么反应过程中溶液里呈现多彩的颜色
【进行猜想】
小彤猜想：可能是反应过程中，溶液中各部位紫甘蓝汁液的浓度不同．
小哲猜想：可能是反应过程中，溶液中各部位的酸碱度（pH）不同．
【实验验证】
（1）在小烧杯中加入少许紫甘蓝汁液，然后逐渐加入适量的水，溶液始终是紫色．
（2）在另一个小烧杯中加入适量新配制的NaOH溶液，然后逐滴加入稀盐酸；及时观察溶液颜色的变化，同时用传感器测出反应过程中溶液pH的变化．
（3）绘制溶液pH及颜色的变化图（如图），读图可知，小哲的猜想是正确的．
【拓展延伸】结合如图思考：
（1）当酸碱恰好完全中和时，溶液呈蓝色，该中和反应的化学  方程式是：HCl+NaOH═NaCl+H₂O．
（2）当溶液呈红色时，对应溶液中的溶质为NaCl和HCl．
探究Ⅱ．久置的NaOH溶液的溶质成分
【查阅资料】BaCl₂溶液显中性；BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl．
【实验验证】
（1）小宇认为，因为向久置的NaOH溶液中滴加稀盐酸时产生了气泡，所以该溶液已变质．请用化学方程式表示NaOH溶液变质的原因：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
（2）小文取少量久置的NaOH溶液，滴入足量BaCl₂溶液或CaCl₂溶液，产生白色沉淀；再向上层清液中滴入几滴紫甘蓝汁液，溶液显黄色．因此，这瓶久置的NaOH溶液的溶质成分是NaOH 和Na₂CO₃．
（3）小天取少量久置的NaOH溶液，逐滴加入足量稀盐酸，稍后（填“立即”或“稍后”）有大量的气泡产生，小天据此也得出与小文相同的结论．
【评价反思】
（1）提取紫甘蓝的汁液，常用酒精溶液浸泡，原因是①②（填写序号）．
①紫甘蓝色素易溶于酒精  ②制得的紫甘蓝汁液不易变质
（2）作为酸碱指示剂，紫甘蓝汁液与石蕊试液相比，优点明显，它既能测出溶液的酸碱性，还能显示溶液酸碱性强弱、酸碱度或一定范围内的pH．

Answer 1

分析 探究Ⅰ．【实验验证】（3）根据实验验证的现象来分析解答；
【拓展延伸】根据图象的信息以及溶液的pH来分析；
探究Ⅱ．【实验验证】（1）在常温下氢氧化钠溶液容易与空气中的二氧化碳发生反应生成碳酸钠而变质；
（2）根据碳酸根离子和氢氧根离子的检验方法来分析；
（3）根据盐酸先与氢氧化钠反应，后与碳酸钠反应来分析；
【评价反思】（1）根据提取和保存紫甘蓝汁液的方法来分析；
（2）根据图示以及变色情况来分析．

解答 解：探究Ⅰ．【实验验证】（3）在小烧杯中加入少许紫甘蓝汁液，然后逐渐加入适量的水，溶液始终是紫色，这一现象说明不是由浓度不同引起的；故填：小哲；
【拓展延伸】（1）由图象数据可知，当酸碱恰好完全中和时，溶液呈蓝色；发生的反应是氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水；故填：蓝；HCl+NaOH═NaCl+H₂O；
（2）当溶液呈红色时，溶液的pH＜7，溶液显酸性，溶液中除了氯化钠以外，还有氯化氢；故填：NaCl和HCl；
探究Ⅱ．【实验验证】（1）氢氧化钠吸收了空气中的二氧化碳生成了碳酸钠和水，故填：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
（2）取少量久置的NaOH溶液，滴入足量氯化钡或氯化钙溶液，产生白色沉淀，说明溶液中存在碳酸根离子；再向上层清液中滴入几滴紫甘蓝汁液，溶液显黄色，证明溶液仍为碱性，则溶液中存在氢氧根离子，即这瓶久置的NaOH溶液的溶质成分是碳酸钠和氢氧化钠；故填：BaCl₂溶液或CaCl₂溶液；NaOH 和Na₂CO₃；
（3）取少量久置的NaOH溶液，逐滴加入足量稀盐酸，若立即产生气泡，则证明只含碳酸钠，若一直没有气泡产生，则只含氢氧化钠；若开始一段时间没有气泡，后来产生气泡，则含有碳酸钠和氢氧化钠；故填：稍后；
【评价反思】（1）紫甘蓝汁液易溶于酒精，且不易变质，所以提取紫甘蓝的汁液，常用酒精溶液浸泡；故填：①②；
（2）由题干中的图示信息可知，作为酸碱指示剂，紫甘蓝汁液与石蕊试液相比，优点明显，它既能测出溶液的酸碱性，还能显示溶液酸碱性强弱、酸碱度或一定范围内的pH；故填：酸碱性强弱、酸碱度或一定范围内的pH．

点评 掌握常见的物质的酸碱性以及指示剂的变色的知识是正确解答本题的关键．