Question

20．如图所示，小明同学为了验证稀硫酸化学性质所做的三个实验，回答下列问题．

（1）A实验最终能观察到的现象是溶液由无色变红色；
（2）B实验中，将一只生锈的铁钉放入过量的稀硫酸中，铁钉表面的铁锈逐渐溶解，溶液变成黄色（填写实验现象）；反应一段时间后，裸露在外的铁与稀硫酸接触进一步反应，有少量气泡产生，写出产生气泡这一变化的化学方程式Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，该反应在基本反应类型中属于置换反应（填基本反应类型），此时取出铁钉，发现铁钉光亮，溶液为黄绿色．
（3）将上述A、B实验后所得溶液在烧杯中混合，观察到烧杯底部有沉淀，上层为红色溶液，根据下表信息可知，过滤得到的溶液中存在的溶质为氢氧化钠、硫酸钠（除酚酞外）；

	SO42-	OH-
Fe3+	溶	不溶
Fe2+	溶	不溶

（4）若将上述A、C实验后所得废液在烧杯中混合，请你设计实验证明混合溶液中有过量的BaCl₂ 存在，写出关键的实验操作及现象是取A实验后的溶液与C混合，若沉淀的质量增加，则证明实验中所加BaCl₂溶液过量．

Answer 1

分析 （1）根据酸碱指示剂的变色情况进行分析；
（2）根据氧化铁和硫酸反应硫酸铁和水，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气进行分析；
（3）根据上层为红色溶液，酚酞遇碱变红色，硫酸和氢氧化钠会生成硫酸钠，氢氧化钠和硫酸铁也会生成硫酸钠进行分析；
（4）根据硫酸根离子和钡离子会生成硫酸钡沉淀进行分析．

解答 解：（1）稀硫酸显酸性，不能使酚酞变色，加入过量的氢氧化钠后，溶液呈碱性，无色酚酞变成红色；
（2）氧化铁和硫酸反应硫酸铁和水，所以铁钉表面的铁锈逐渐溶解，溶液变成黄色，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，该反应属于置换反应；
（3）上层为红色溶液，酚酞遇碱变红色，硫酸和氢氧化钠会生成硫酸钠，氢氧化钠和硫酸铁也会生成硫酸钠，所以过滤得到的溶液中存在的溶质为：硫酸钠、氢氧化钠；
（4）硫酸根离子和钡离子会生成硫酸钡沉淀，所以证明混合溶液中有过量的BaCl₂ 存在，实验操作及现象是：取A实验后的溶液与C混合，若沉淀的质量增加，则证明实验中所加BaCl₂溶液过量．
故答案为：（1）溶液由无色变红色；
（2）溶液变成黄色，Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，置换反应；
（3）硫酸钠、氢氧化钠；
（4）取A实验后的溶液与C混合，若沉淀的质量增加，则证明实验中所加BaCl₂溶液过量．

点评 本题主要考查了酸的化学性质，难度不大，掌握酸的化学性质是解题的关键．