Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用氫氧化鈉溶液和稀硫酸進(jìn)行酸堿中和反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，向燒杯中的氫氧化鈉溶液滴加稀硫酸一會(huì)兒后，發(fā)現(xiàn)忘記了滴加指示劑。此時(shí)，他們停止滴加稀硫酸，并對(duì)燒杯內(nèi)溶液中溶質(zhì)的成分進(jìn)行探究。
（1）Ⅰ.寫(xiě)出該中和反應(yīng)的化學(xué)方程式。
（2）Ⅱ.探究燒杯內(nèi)溶液中溶質(zhì)的成分：
【提出問(wèn)題】該燒杯內(nèi)溶液中溶質(zhì)是什么？
【進(jìn)行猜想】
猜想一：可能是Na2SO4與NaOH ；猜想二：可能只是Na2SO4 ；猜想三：可能是。
（3）【查閱資料】Na2SO4溶液呈中性。
【實(shí)驗(yàn)探究】

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①取少量燒杯內(nèi)溶液于試管中，滴入幾滴酚酞溶液，振蕩		猜想一不正確
②取少量燒杯內(nèi)溶液于另一支試管中，滴加碳酸鈉溶液		猜想二不正確，猜想三正確

（4）【反思與拓展】
探究猜想三成立，除以上方案外，下列哪些物質(zhì)也能完成該實(shí)驗(yàn)？（填序號(hào)）
A.pH試紙
B.銅
C.氧化銅
D.氫氧化銅
（5）甲、乙兩位同學(xué)準(zhǔn)備測(cè)定反應(yīng)后溶液中H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
①甲同學(xué)取50g該溶液于燒杯中，逐滴滴入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液，反應(yīng)過(guò)程中溶液的pH變化如右圖所示，求溶液中H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)

②試寫(xiě)出A點(diǎn)溶液中的溶質(zhì)。
③乙同學(xué)改用BaCl2溶液代替NaOH溶液，根據(jù)生成沉淀的質(zhì)量來(lái)確定溶液中H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，你認(rèn)為結(jié)果將（填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”）。

Answer 1

【答案】
（1）2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
（2）Na2SO4和H2SO4
（3）不變色,有氣泡生成
（4）A,C,D
（5）9.8%,Na2SO4、H2SO4,偏大
【解析】（1）氫氧化鈉與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式表示為：2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O；【進(jìn)行猜想】氫氧化鈉若與稀硫酸恰好完全反應(yīng)，那么反應(yīng)后的溶質(zhì)是硫酸鈉；若氫氧化鈉過(guò)量，那么溶質(zhì)是硫酸鈉和氫氧化鈉；若硫酸過(guò)量，那么溶質(zhì)是硫酸鈉和硫酸；【實(shí)驗(yàn)探究】氫氧化鈉呈堿性，能使無(wú)色的酚酞試液變成紅色，現(xiàn)猜想一不正確，那么取少量燒杯內(nèi)溶液于試管中，滴入幾滴酚酞溶液，無(wú)色酚酞不變色；猜想三是硫酸鈉和硫酸，硫酸能與碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，故取少量燒杯內(nèi)溶液于另一支試管中，滴加碳酸鈉溶液，能觀察到產(chǎn)生大量的氣泡；【反思與拓展】（1）探究猜想三成立，實(shí)際就是要證明溶液中含有硫酸，可根據(jù)硫酸的性質(zhì)選擇藥品。A、硫酸呈酸性，pH<7，正確；B、銅不能與稀硫酸反應(yīng)，錯(cuò)誤；C、稀硫酸能與氧化銅反應(yīng)生成硫酸銅和水，正確；D、稀硫酸能與氫氧化銅反應(yīng)生成硫酸銅和水，正確；故選ACD。（5）稀硫酸與氫氧化鈉反應(yīng)生成硫酸鈉和水，當(dāng)溶液的pH=7時(shí)，表示稀硫酸與氫氧化鈉恰好完全反應(yīng)。利用化學(xué)方程式，根據(jù)硫酸與氫氧化鈉反應(yīng)的質(zhì)量比即可計(jì)算出溶液中硫酸的質(zhì)量。

①由圖可知稀硫酸與氫氧化鈉恰好完全反應(yīng)時(shí)消耗的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量為40g，溶質(zhì)氫氧化鈉的質(zhì)量=40g 10%=4g

設(shè)稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為x；

2NaOH +	H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O
80	98
4g	x

x=4.9g

溶液中H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)= 9.8%

②A點(diǎn)的pH<7，說(shuō)明硫酸過(guò)量，那么溶液中的溶質(zhì)是硫酸和硫酸鈉；

③BaCl2溶液除了能與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀外，還能與硫酸鈉反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，故用BaCl2溶液代替NaOH溶液，根據(jù)生成沉淀的質(zhì)量來(lái)確定溶液中H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，結(jié)果會(huì)偏大。

【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解中和反應(yīng)及其應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)，掌握中和反應(yīng)：酸與堿作用生成鹽和水的反應(yīng)，以及對(duì)書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式的理解，了解注意：a、配平 b、條件 c、箭號(hào)．