Question

3．某化学兴趣小组的同学在老师的指导下对酸碱中和反应进行探究．
【提出问题】能否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  碳酸钾溶液
【实验仪器】试管  滴管 10mL量筒等
【设计探究实验】
小江同学的实验：在试管中加入2mL稀硫酸，逐滴加入NaOH溶液，振荡后，在加入V₁mLK₂CO₃溶液，实验过程中无气泡逸出．反应的化学方程式为H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O
小伟同学的实验：在试管中加入2mL稀硫酸，逐滴加入氢氧化钠溶液，振荡后，再滴入碳酸钾溶液，有气泡逸出，继续滴加碳酸钾溶液至恰好无气泡时，共消耗碳酸钾溶液V₂mL．
小明同学的判断：小江同学的实验说明能用碳酸钾溶液来验证；小伟的实验还不能，需再做一个实验才能说明．
实验并判断：另取一支试管，加入2mL稀硫酸，逐滴加入碳酸钾溶液至无气泡产生，记录消耗的碳酸钾溶液至无气泡产生，记录消耗的碳酸钾溶液体积为V3mL，V3mL＞V2mL，证明在小伟的实验中稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了中和反应（写出实验步骤、现象和判断依据）．
【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】在小江的实验中，碳酸钾溶液的作用相当于指示剂．

Answer 1

分析 此题是一道关于中和反应的综合性实验探究题．在小江同学的实验中，先向稀硫酸中逐滴加入氢氧化钠溶液，再滴入碳酸钾溶液，实验过程中无气泡逸出，说明加入氢氧化钠溶液后的溶液中已经没有稀硫酸，则证明稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了中和反应，在此实验中碳酸钾溶液起到了指示剂的作用．在小伟的实验中，加入碳酸钾溶液时有气泡逸出，说明溶液中稀硫酸，因此，该实验不能证明稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了中和反应．要证明稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了中和反应，需补充如下实验：向2mL稀硫酸中直接滴加碳酸钾溶液至无气泡产生，记录消耗碳酸钾溶液的体积，若此体积大于小伟的实验中消耗的碳酸钾溶液的体积，则证明在小伟的实验中稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了中和反应．

解答 解：
【设计探究实验】
先向稀硫酸中逐滴加入氢氧化钠溶液，再滴入碳酸钾溶液，实验过程中无气泡逸出，说明加入氢氧化钠溶液可以与稀硫酸反应，所以本题答案为：氢氧化钠，碳酸钾，2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O；
加入碳酸钾溶液时有气泡逸出，说明溶液中稀硫酸，因此，该实验不能证明稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了中和反应．要证明稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了中和反应，需补充如下实验：向2mL稀硫酸中直接滴加碳酸钾溶液至无气泡产生，记录消耗碳酸钾溶液的体积，若此体积大于小伟的实验中消耗的碳酸钾溶液的体积，则证明在小伟的实验中稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了中和反应，所以本题答案为：逐滴加入碳酸钾溶液至无气泡产生，记录消耗的碳酸钾溶液的体积为V₃ mL，V₃ mL＞V₂mL，证明在小伟的实验中稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了中和反应；
答案：
【设计探究实验】
 NaOH； ②K₂CO₃； H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O；
逐滴加入碳酸钾溶液至无气泡产生，记录消耗的碳酸钾溶液至无气泡产生，记录消耗的碳酸钾溶液体积为V3mL，V3mL＞V2mL，V₃ mL＞V₂mL，证明在小伟的实验中稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了中和反应；

点评 此题在以往对中和反应探究考查的基础上又有所拓展，从定量研究的角度对同学们提出了要求．很多同学由于基础知识掌握不牢固，心理素质较差，缺乏分析推理和实验探究能力而不能顺利解答此类综合性问题．