Question

8．某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，将学生分成若干小组，在老师引导下开展探究活动．以下是教学片段，请你参与学习并帮助填写空格（包括表中空格）．
【演示实验】将一定量的稀H₂SO₄加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中．
【提出问题】实验中未观察到明显现象，部分同学产生了疑问：反应后溶液中溶质是什么呢？
【假设猜想】针对疑问，太家纷纷提出猜想．甲组同学的猜想如下：
猜想一：只有Na₂SO₄                猜想二：有Na₂SO₄和H₂SO₄
猜想三：有Na₂SO₄和NaOH          猜想四：有Na₂SO₄、H₂SO₄和NaOH
乙组同学对以上猜想提出质疑，认为有一种猜想是不合理的．不合理的猜想是四．
理由氢氧化钠和硫酸会发生反应
【实验探究】（1）丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中，滴加几滴CuSO₄溶液，无明显变化，溶液中一定没有氢氧化钠．
（2）为了验证其余猜想，各学习小组利用烧杯中的溶液，并选用老师提供的pH试纸、铜片、BaCl₂溶液、Na₂CO₃溶液，进行如下三个方案的探究．

实验方案	测溶液pH	滴加Na2CO3溶液	滴加BaCl2溶液
实验操作
实验现象	试纸变色，对比比色卡，pH＜7	有气泡产生	产生白色沉淀
实验结论	溶液中有H2SO4	溶液中有H2SO4	溶液中有H2SO4

【得出结论】通过探究，全班同学一致确定猜想二是正确的．
【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究，并且得出正确结论给予肯定．同时指出
【实验探究】
（2）中存在两处明显错误，请大家反思．同学们经过反思发现了这两处错误：①实验操作中的错误是pH试纸浸入溶液中．
②实验方案中也有一个是错误的，错误的原因是Na₂SO₄与BaCl₂反应也会生成白色沉淀，不能证明一定有H₂SO₄存在．
③请你再设计一个方案验证猜想（要求写出步骤、现象、结论）并写出相应方程式．

Answer 1

分析 【假设猜想】根据酸碱不能共存判断不合理的猜想；
【实验探究】（1）根据氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀进行分析；
（2）根据碳酸钠和硫酸反应能生成二氧化碳气体进行分析；
【评价反思】①根据图示操作判断，检测溶液的pH时，pH试纸不能伸入溶液中；
②检验一种物质时要排除其他物质的干扰，硫酸钠也能与氯化钡反应生成白色沉淀；
③根据酸会与碳酸钠反应生成二氧化碳气体进行分析．

解答 解：【假设猜想】硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，酸或碱可能过量，当氢氧化钠过量时，反应后溶液中的溶质为硫酸钠和氢氧化钠，酸、碱过量，但不能同时过量，因为酸碱不能共存，会继续反应，故猜想四不合理；
【实验探究】（1）硫酸铜和氢氧化钠反应能生成氢氧化铜蓝色沉淀，因此溶液中滴加几滴CuSO₄溶液，无明显变化，说明溶液中一定没有氢氧化钠；
（2）溶液中有硫酸，滴加碳酸钠后，碳酸钠会和硫酸反应生成二氧化碳气体，因此会看到产生气泡；
【评价反思】①根据图示操作判断，检测溶液的pH时，pH试纸不能伸入溶液中，应用玻璃棒蘸取少量溶液涂到pH试纸上；
②检验一种物质时要排除其他物质的干扰，硫酸钠也能与氯化钡反应生成白色沉淀，故不能证明溶液中一定存在硫酸；
③取样品于试管中，加入碳酸钠溶液，有气泡产生，说明猜想二成立，化学方程式为：H₂SO₄+Na₂CO₃=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑．
故答案为：【假设猜想】四，氢氧化钠和硫酸会发生反应；
【实验探究】（1）NaOH；
（2）有气泡产生；
【评价反思】①pH试纸浸入溶液中；
②Na₂SO₄与BaCl₂反应也会生成白色沉淀，不能证明一定有H₂SO₄存在；
③取样品于试管中，加入碳酸钠溶液，有气泡产生，说明猜想二成立，化学方程式为：H₂SO₄+Na₂CO₃=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑．

点评 本题通过中和反应考查了化学方程式的书写，实验方案设计、实验操作以及实验方案的评价，解答时要全面审题，认真解答．