题目内容
【题目】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_____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_____过量.
②方案二:根据图示实验步骤,观察到_____现象.
![]()
结论:稀H2SO4与NaOH溶液发生了化学反应,反应的化学方程式为_____.
③为了进一步获取稀H2SO4与NaOH溶液确实发生了化学反应的证据,依据中和反应是_____(选填“放热”、“吸热”或“无热量变化”)的反应,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_____次.
【答案】大于 稀硫酸 溶液由红色逐渐变为无色 H2SO4+2NaOH═Na2SO4+2H2O 放热 3
【解析】
氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,酚酞在酸碱溶液中变红色。
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;
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: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,
。
③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,反应前测定起始温度,反应中测定温度是否升高,加入过量的硫酸再测定溶液的温度是否降低,故最少需要测定3次.
【题目】小明对铁的锈蚀进行如下探究,室温时,将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上,迅速塞紧,装置如图,观察到量筒内水沿导管慢慢进入广口瓶(净容积为146mL)。当温度恢复至室温,且量筒内水面高度不变时读数(此时瓶内氧气含量近似为零)。记录起始和最终量筒的读数以及所需时间如表。
![]()
序号 | 样品 | 量筒起始 读数/mL | 量筒最终 读数/mL | 所需时间 /min |
1 | 1g铁粉、0.2g碳和10滴水 | 100 | 70 | 约120 |
2 | lg铁粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl | 100 | 70 | 约70 |
3 | …… | 100 | 70 | 约480 |
(1)实验①和②说明NaCl可以_____铁锈蚀的速率。
(2)实验开始后,广口瓶内温度有所上升,说明铁的锈蚀过程是_____(填“放热”或“吸热”)过程。
(3)实验结束后取出滤纸包,观察到有红棕色物质生成,该物质的化学式是_____。
(4)已知含碳能够加快铁的生锈速度,小明想通过实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响,请在表格空白处填写实验③的样品组成_____。
(5)该装置还可用于测量空气中氧气的含量,根据上述数据计算氧气的体积含量是_____(小数点后保留1位)。