Question

某化学兴趣小组对“NaOH溶液与稀盐酸是否恰好完全反应”进行探究．请你参与他们的探究活动，并回答有关问题．
【实验探究】
（1）方案一：某同学按如图所示的方法先向试管中加入约2mL NaOH溶液，再滴入几滴酚酞溶液，溶液变红．然后慢慢滴入稀盐酸，边滴边振荡，直至溶液恰好变为

 

色，证明NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应．
①请指出如图操作中的错误

 

．
②写出NaOH溶液与稀盐酸反应的化学方程式

 

．
（2）方案二：

实验步骤	实验现象	结论
取 取2mL NaOH溶液于试管中中，滴入一定量的稀盐酸，振振荡后加入镁条	若	稀盐酸过量
	若没有明显现象	NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应

【实验反思】
（3）方案一在滴入稀盐酸的过程中，若观察到曾有少量气泡出现，请分析产生气泡的原因可能是

 

（写出一条即可）．
（4）有同学提出方案二不能证明NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应，其原因是

 

．为此，还需要选择

 

（填一种试剂），再进行实验即可．
【拓展应用】
（5）请举一例说明中和反应在生产生活中的应用

 

．
（6）某工厂变废为宝，探究用废硫酸等来制取所需产品．现有废硫酸4.9t（H₂SO₄的质量分数为20%），与足量废铁屑反应来制取硫酸亚铁，同时将生成的全部氢气通入足量氧化铜中并加热（H₂+CuO═Cu+H₂O），请计算理论上最多可生产铜的质量．

Answer 1

考点：中和反应及其应用,酸碱指示剂及其性质,酸的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式,根据化学反应方程式的计算

专题：科学探究

分析：（1）①根据酸碱指示剂遇到酸碱变色情况及胶头滴管的使用方法进行分析；②根据中和反应的实质和规律书写化学方程式；
（2）根据镁和稀盐酸的反应特征来回答；
（3）从能和盐酸反应产生气泡的物质角度来判断；
（4）从镁的化学性质方面分析；
（5）从中和反应和实际生活的联系方面思考；
（6）根据反应的方程式找出已知量和未知量的反应关系进行计算．

解答：解：（1）酚酞遇碱性溶液可以变红，而遇到酸性或是中性溶液时则不会变色，所以当溶液变成无色时，证明NaOH溶液与稀硫酸恰好完全反应；
①由胶头滴管的使用方法可知，这个同学在做实验时，将滴管伸入了试管内；
②NaOH溶液与稀盐酸反应生成了氯化钠和水，其反应的化学方程式为：NaOH+HCl═NaCl+H₂O；
（2）镁可以和盐酸反应生成气体，所以若观察到出现气泡则证明盐酸过量；
（3）氢氧化钠溶液一部分变质，含有碳酸钠，所以根据实验现象可知氢氧化钠中含有杂质，当与盐酸反应时有气泡产生，便可找出氢氧化钠变质的原因：NaOH与空气中CO₂反应产生碳酸钠，碳酸钠和盐酸反应产生二氧化碳气体；
（4）若氢氧化钠过量，则加入镁条则没有气体产生，所以不能判断氢氧化钠和稀盐酸是否恰好完全反应，所以可以借助于酚酞试液来进行检验．
（5）氢氧化钙具有碱性，因此在生产生活中可以用于改良酸性土壤；
（6）解：设理论上最多可生产铜的质量为x．
因为：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑ 和H₂+CuO═Cu+H₂O
可得关系式：H₂SO₄～H₂～Cu  
            98        64
         4.9 t×20%    x

98

64

=

4.9t×20%

x

   x=0.64t
答：理论上最多可生产铜的质量为0.64 t．
故答案为：（1）无；①胶头滴管伸入试管中； ②NaOH+HCl=NaCl+H₂O；   
（2）有气泡产生；                  
（3）NaOH已部分变质含有Na₂CO₃杂质； 
（4）可能NaOH过量；无色酚酞试液；
（5）用熟石灰中和酸性土壤等；
（6）解：设理论上最多可生产铜的质量为x．
因为：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑ 和H₂+CuO═Cu+H₂O
可得关系式：H₂SO₄～H₂～Cu  
            98        64
         4.9 t×20%    x

98

64

=

4.9t×20%

x

   x=0.64t
答：理论上最多可生产铜的质量为0.64 t．

点评：本考点考查了中和反应、酸碱盐的性质等，如氢离子、氢氧根离子等的检验方法是中考的重要考点，还考查了实验步骤的设计，还对实验进行了评价，综合性比较强．要根据它们的性质选择所用的试剂，然后由现象得出结论．本考点经常出现在实验题中．