Question

6．某研究性学习小组在验证“碱使酚酞试液变红”的实验时，发现一个意外现象：将酚酞试液滴人某NaOH溶液中，溶液变成了红色，可是过一会儿红色却消失了．
【提出问题】是什么原因导致滴有酚酞的NaOH溶液由红色褪为无色？
【猜想与假设】他们分别对这种意外现象作如下猜想：
甲同学：可能是酚酞与O₂发生了反应；
乙同学：可能是NaOH溶液与空气中的CO₂发生了反应；
你认为可能还与滴入酚酞溶液的多少、滴入酚酞溶液的浓度大小以及氢氧化钠溶液中含有的杂质等有关（写一条即可）．
【资料准备】该实验可能利用到加热．下列实验仪器中不能用于加热的是b（填字母代号）．
a、烧杯          b、量筒         c、试管          d、蒸发皿
【设计实验】两位同学分别设计实验验证自己的猜想：
（1）甲同学设计了如表实验，请你填写如表．

实验步骤	设计这一步骤的目的	实验现象	实验结论
将NaOH溶液加热煮沸	除去氢氧化钠溶液中溶解的氧气	溶液变红，过一会儿红色消失	甲同学猜想不正确 （填“正确”或“不正确”）
向冷却后的溶液中滴人酚酞，并滴一些植物油在其上方	隔绝氧气

（2）乙同学设计如图装置进行实验．一段时间后，试管中溶液的红色褪去，于是认定自己的猜想正确．请写出CO₂与NaOH溶液反应的化学方程式2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O．甲同学认为乙同学的实验不够严谨，理由是什么？若制取的二氧化碳气体中混有氯化氢气体，试管中溶液的红色也能褪去．
【实际应用】某同学在实验室作酸碱中和反应实验．将稀硫酸逐滴入到含有酚酞试液的8克10%的氢氧化钠溶液中，至红色刚好褪去，两者恰好完全反应，共消耗稀硫酸10克，请计算该稀硫酸中溶质的质量．

Answer 1

分析 【猜想与假设】将酚酞试液滴入某NaOH溶液中，溶液变成了红色，可是过一会儿红色却消失了．除了题目中的猜想，还可考虑酸与碱发生中和反应；
【资料准备】根据仪器使用的注意事项来分析；
【设计实验】
（1）甲同学认为“可能是酚酞与O₂发生了反应”，隔绝氧气，设计了实验；
（2）乙同学认为“可能是NaOH溶液与空气中的CO₂发生了反应”，设计如图1装置进行实验，则正确写出CO₂与NaOH溶液反应的化学方程式，考虑二氧化碳中可能混有氯化氢气体；
【实际应用】根据氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水，依据氢氧化钠的质量进行计算．

解答 解：【猜想与假设】将酚酞试液滴入某NaOH溶液中，溶液变成了红色，可是过一会儿红色却消失了．除了题目中的猜想，还可考虑酸与碱发生中和反应；滴入酚酞溶液的多少、滴入酚酞溶液的浓度大小以及氢氧化钠溶液中含有的杂质等；
【资料准备】量筒不能用来加热；故填：b．
【设计实验】
（1）甲同学认为“可能是酚酞与O₂发生了反应”，隔绝氧气，设计了如下实验：

实验步骤	设计这一步骤的目的	实验现象	实验结论
1．将NaOH溶液加热煮沸	除去氢氧化钠溶液中溶解的氧气	溶液变红，过一会儿红色消失	甲同学猜想不正确
2．向冷却后的溶液中滴入酚酞，并滴一些植物油在其上方	隔绝氧气

（2）乙同学认为“可能是NaOH溶液与空气中的CO₂发生了反应”，设计如图1装置进行实验，一段时间后，试管中溶液的红色褪去，则正确写出CO₂与NaOH溶液反应的化学方程式为2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；考虑二氧化碳中可能混有氯化氢气体，因为若制取的二氧化碳气体中混有氯化氢气体，则氢氧化钠与氯化氢发生反应，则试管中溶液的红色也能褪去；
故答案为：
【猜想与假设】滴入酚酞溶液的多少、滴入酚酞溶液的浓度大小以及氢氧化钠溶液中含有的杂质等．
【资料准备】b；
（1）

实验步骤	设计这一步骤的目的	实验现象	实验结论
1．	除去溶液中的氧气		不正确
2．	隔绝氧气

（2）2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；若制取的二氧化碳气体中混有氯化氢气体，试管中溶液的红色也能褪去．
【实际应用】解：设硫酸溶液中溶质的质量为x
H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O
  98         80
  x       8g×10%
$\frac{98}{80}=\frac{x}{8g×10%}$
x=0.98g
答：该稀硫酸中溶质的质量为0.98g．

点评 本题考查了如何探究物质的性质和变化规律，掌握反应现象与本质的联系、学会猜想和事实验证的方法是解题的关键．