Question

25、實驗室里某小組正在探究一個問題．根據設計方案，小英向試管中加入2mL氫氧化鈉溶液，滴入幾滴酚酞溶液，溶液顯紅色．然后她又用滴管連續滴入一定量的稀硫酸，溶液由紅色變為無色．
（1）他們探究的問題是

II

（填Ⅰ或Ⅱ）
Ⅰ．酚酞溶液遇酸、堿溶液能顯示不同顏色嗎？
Ⅱ．酸和堿溶液能發生反應嗎？
（2）大家對小英得到的無色溶液繼續探究．小斌認為反應后溶液中的溶質是硫酸鈉，小亮認為溶質有兩種，它們是

Na₂SO₄ 和H₂SO₄

（寫化學式）．同學們根據以下兩種方案進行實驗后，一致認為小亮的觀點是正確的．請你補填下表的空缺．

實驗操作	實驗現象	實驗結論
方案一：取少許反應后的溶液置于試管中，向其中加入 碳酸鈉	產生氣泡	小亮的 觀點正確
方案二：取少許反應后的溶液置于試管中，向其中加入 鋅	產生氣泡

（3）請你和全組同學一起分析以下問題．

①稀硫酸和氫氧化鈉溶液發生反應的微觀過程如圖1所示．從粒子的角度具體分析該反應能發生的原因是

氫離子和氫氧根離子反應生成了水分子

．
②鋅和硫酸銅溶液發生反應的微觀過程如圖2所示．從粒子的角度具體分析該變化是化學變化的原因是

反應前的鋅原子和銅離子變成了鋅離子和銅原子

．
③通過以上分析，揭示出化學反應的微觀本質是

有新分子或新原子或新離子生成

．
（4）另一小組的同學用鹽酸代替硫酸進行上述探究．他們要配制50.0g20% 的鹽酸，需要38%的鹽酸（密度1.19g/cm³）的體積

22.1

mL，需要加水的體積是

23.7

mL．

Answer 1

分析：（1）分析實驗操作，判斷探究的實驗目的；
（2）設計實驗方案，檢驗反應后溶液中含有硫酸；
（3）分析變化前后的微觀過程圖，從粒子的角度解釋所發生的變化原因，并總結成規律；
（4）根據溶液加水稀釋前后溶質的質量不變，求出濃溶液的質量，再使用濃溶液的密度計算需要濃溶液的體積．

解答：解：（1）向加有無色酚酞的氫氧化鈉溶液中滴加稀硫酸，至紅色消失；此操作說明在探究酸與堿能否發生的中和反應；
（2）如果硫酸滴加過量，反應后的溶液呈酸性，酚酞也會呈無色，這樣一來反應后溶液為硫酸鈉和硫酸的混合溶液；
方案一：加入碳酸鹽如碳酸鈉，若產生氣泡，則含有硫酸；
方案二：加入金屬鋅，若有氣泡，則含有硫酸；
（3）①變化前的微粒有：H⁺、SO₄^2-、Na⁺、OH^-，而反應后的微粒有：H₂O、Na⁺、SO₄^2-，則可判斷反應實際上是H⁺與OH^-反應生成H₂O分子；
②變化前的微粒有：Zn、SO₄^2-、Cu²⁺，而反應后的微粒有：Cu、SO₄^2-、Zn²⁺，則可判斷反應實際上是Zn→Zn²⁺、Cu²⁺→Cu的過程；
③離子生成分子或原子變成離子或離子變成原子都可使化學變化發生，所以，化學變化就是生成新分子或新原子或新離子的變化；
（4）設需要38%的鹽酸的體積為x，50.0g×20%=x×1.19g/cm³×38%
解之得 x≈22.1mL；
水的密度為1g/mL，所加水的質量為：50.0-22.1×1.19=23.7（g），水的體積為23.7g÷1g/mL=23.7mL；
故答案為：
（1）II；
（2）Na₂SO₄和H₂SO₄；方案一：碳酸鈉；產生氣泡；方案二：鋅；產生氣泡；
（3）①氫離子和氫氧根離子反應生成了水分子；
②反應前的鋅原子和銅離子變成了鋅離子和銅原子；
③有新分子或新原子或新離子生成；
（4）22.1；23.7．

點評：對比微觀過程圖前后的微粒的不同，找出變化前后微粒的改變，既可發現溶液中發生化學變化的實質．