Question

3．在研究酸和碱的化学性质时，某小组同学想证明：稀H₂SO₄与NaOH溶液混合后，虽然仍为无色溶液，但确实发生了化学反应．请与他们一起完成实验方案的设计、实施和评价．
①方案一：测定稀H₂SO₄与NaOH溶液混合前后的pH（20℃）．
测定某NaOH溶液的pH，pH大于7（选填“大于”、“等于”或“小于”）．
将一定量的稀H₂SO₄加入该NaOH溶液中，混合均匀后测定其pH，pH 小于7．
结论：稀H₂SO₄与NaOH溶液发生了化学反应，并且稀H₂SO₄过量．
②方案二：观察向滴有酚酞试液的氢氧化钠溶液中加入足量的稀硫酸，溶液由红色变为无色．（根据图示实验步骤，概括方案要点）
结论：稀H₂SO₄与NaOH溶液溶液发生了化学反应，反应的化学方程的式为2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O．
③上述两个方案在设计思想上的相同点是混合前后溶液的酸碱性是否发生了变化．
④为了进一步获取稀H₂SO₄与NaOH溶液反应时是吸热反应还是放热反应，采用同温下的稀H₂SO₄与NaOH溶液进行实验，整个实验中至少需要测定溶液温度三次．

Answer 1

分析 氢氧化钠溶液呈碱性，其pH大于7，能使酚酞试液变红，硫酸呈酸性，其pH小于7，不能使酚酞试液变色，氢氧化钠和硫酸反应能生成硫酸钠和水，该反应为放热反应．

解答 解：①氢氧化钠溶液呈碱性，其pH大于7，硫酸呈酸性，其pH小于7，将一定量的稀H₂SO₄加入该NaOH溶液中，混合均匀后测定其pH，pH小于7，这说明稀H₂SO₄与NaOH溶液发生了化学反应，并且稀硫酸过量；所以本题答案为：大于；稀H₂SO₄；
②由图示可以看出，此实验为向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中加入足量的稀硫酸，氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水，根据酚酞在酸碱溶液中的颜色变化，所以本题答案为：向滴有酚酞试液的氢氧化钠溶液中加入足量的稀硫酸，溶液由红色变为无色；2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O；
③无论是测溶液的PH，还是酚酞颜色的变化，都与溶液的酸碱性变化有关，所以本题答案为：混合前后溶液的酸碱性是否发生了变化；
④中和反应为放热反应，可以通过测定反应前后溶液的温度变化来进行确定，反应前测起始温度，反应中测温度是否升高，加入过量的硫酸再测溶液的温度是否降低，所以本题答案为：三．

点评 本题考查了酸碱中和反应，完成此题，可以依据已有的知识进行，所以要求同学们在平时的学习中加强基础知识的储备．