题目内容

【题目】某化学小组探究氢氧化钠溶液与硫酸发生中和反应实验,因忘记滴加指示剂而无法判断酸碱是否恰好完全反应。于是他们对反应后的溶质成分进行探究。请你参与他们的探究:

(1)提出问题:反应后溶质的成分是什么?

(2)猜想与假设:猜想一:Na2SO4

猜想二:Na2SO4和NaOH

猜想三:_____________

猜想四:Na2SO4、NaOH和H2SO4

(3)小组讨论:经过讨论,同学们认为猜想__________是错误的,理由是___________。

(4)实验探究:

实验

实验操作

实验现象

实验结论

实验一

取适量反应后溶液于试管中,滴入几滴酚酞溶液

酚酞溶液无明显现象

猜想____错误

实验二

取适量反应后溶液于试管中,加入洁净镁带

____________

猜想三正确

(5)交流与反思:

经过交流,同学们认为只需使用一种物质也能证明上述猜想。则下列物质中可选用的是________(填序号)。

①CuO ②Fe(OH)3 ③BaCl2 ④石蕊溶液 ⑤Na2CO3 ⑥pH试纸

(6)拓展延伸:本次中和反应后的废液不能直接倒入下水道,否则会腐蚀铁制下水管道,所以需将废液处理后再排放。你的处理方法是_____________(用化学方程式表示)。

【答案】Na2SO4、 H2SO4(两种物质写不全不给分) 四 NaOH与H2SO4不能共存 二 有气泡产生 ①②④⑤⑥

【解析】

(2)猜想与假设:氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水,如果氢氧化钠和硫酸恰好完全反应,则溶质为硫酸钠,如果氢氧化钠过量,则溶质成分是硫酸钠和氢氧化钠,如果硫酸过量,则溶质成分是硫酸和硫酸钠,故猜想三:Na2SO4、 H2SO4;

(3)氢氧化钠和硫酸能反应生成硫酸钠和水,不能共存,故猜想四是错误的,故填:四;氢氧化钠和硫酸不能共存;

(4)实验探究:实验一:取适量反应后溶液于试管中,滴入几滴酚酞溶液,酚酞溶液无明显现象,酚酞遇碱变红,遇酸性或中性溶液不变色,酚酞无明显现象,则反应后溶液为酸性或中性溶液,故猜想二错误;

实验二:结论为猜想三正确,故溶质为硫酸和硫酸钠,取适量反应后溶液于试管中,加入洁净镁带,镁能与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,故实验现象为:产生气泡;

(5)交流与反思:①氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,与氢氧化钠、硫酸钠不反应,如果黑色固体逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色,则猜想三成立,符合题意;

②Fe(OH)3能与硫酸反应生成硫酸铁和水,与氢氧化钠、硫酸钠不反应,如果红褐色沉淀逐渐溶解,溶液由无色变为黄色,说明猜想三成立,符合题意;

③BaCl2能与硫酸钠、硫酸反应生成硫酸钡沉淀,猜想一、二、三产生的现象相同,无法证明上述猜想,不符合题意;

④石蕊溶液遇碱变蓝,遇酸变红,在中性溶液中不变色,如果溶液变蓝,说明猜想二成立,如果溶液变红,说明猜想三成立,如果溶液为紫色,说明猜想一成立,可以证明上述猜想,符合题意;

⑤Na2CO3能与硫酸反应生成二氧化碳气体,与硫酸钠、氢氧化钠均不反应,如果有气泡产生,说明猜想三成立,符合题意;

⑥用pH试纸测定溶液的pH值,如果pH>7,说明溶液显碱性,猜想二成立,如果pH<7,说明溶液显酸性,猜想三成立,如果pH=7,溶液显中性,说明猜想一成立,可以证明上述猜想,符合题意。

故选:①②④⑤⑥;

(6)本次中和反应后的溶液中含有硫酸,硫酸能与铁反应,从而腐蚀铁制管道,故可用氢氧化钙中和硫酸,氢氧化钙与硫酸反应生成硫酸钙和水,该反应的化学方程式为:。

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