Question

【題目】長郡雙語實驗中學(xué)化學(xué)興趣小組的同學(xué)將氫氧化鈉溶液和稀硫酸混合，沒有觀察到明顯的現(xiàn)象，他們對此提出了如下問題并進(jìn)行了相應(yīng)探究：

問題一：二者之間是否發(fā)生了反應(yīng)？他們設(shè)計了如下方案證明二者之間確實發(fā)生了反應(yīng)：

（1）可以選擇的試劑組合有____________（填序號）。

①試劑A：足量稀硫酸，試劑B：MgCl2溶液

②試劑A：足量稀硫酸，試劑B：鐵粉

③試劑A：少量稀硫酸，試劑B：MgCl2溶液

④試劑A：少量稀硫酸，試劑B：鐵粉

（2）小瑋認(rèn)為：若選用_________溶液，不管加入順序如何，只需控制加入稀硫酸的量也能證明二者發(fā)生了反應(yīng)。

問題二：反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)有哪些？

（猜想假設(shè)）猜想一：只有Na2SO4；猜想二：Na2SO4和NaOH；猜想三：Na2SO4和H2SO4。

（查閱資料）①Na2SO4溶液顯中性，②Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl。

（實驗操作）分別取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，進(jìn)行如下實驗：

實驗編號	實驗過程	實驗現(xiàn)象
①	加入酚酞溶液	不變紅
②	加入少量BaCl2溶液	產(chǎn)生白色沉淀
③	加入少量（3）______溶液	沒有氣泡產(chǎn)生

（實驗結(jié)論）猜想一成立。

（實驗反思）小光認(rèn)為，實驗（4）________（填實驗編號）可省略。小娟取少量反應(yīng)后的溶液中于試管中，加入紅色固體（5）___________（填化學(xué)式），觀察到紅色固體不溶解，也得出了相同結(jié)論。

Answer 1

【答案】①④ 酚酞 Na2CO3 ② Fe2O3

【解析】

氫氧化鈉溶液顯堿性，能使酚酞試液變紅色，能和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水，能和氯化鎂反應(yīng)生成白色沉淀氫氧化鎂和氯化鈉；稀硫酸和碳酸鈉反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳，和氧化鐵反應(yīng)生成硫酸鐵和水。

（1）①加入足量稀硫酸，再加入MgCl2溶液，不產(chǎn)生白色沉淀，說明溶液中不含有氫氧化鈉，進(jìn)一步說明氫氧化鈉和稀硫酸發(fā)生了反應(yīng)，故正確；

②加入足量稀硫酸，加入鐵粉后，鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，不能說明氫氧化鈉和稀硫酸發(fā)生了反應(yīng)，故不正確；

③加入少量稀硫酸，即使氫氧化鈉和稀硫酸反應(yīng)，氫氧化鈉也有剩余，氫氧化鈉和MgCl2溶液反應(yīng)也能夠生成白色沉淀，不能說明氫氧化鈉和稀硫酸發(fā)生了反應(yīng)，故不正確；

④少量稀硫酸，氫氧化鈉和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水，鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，加入鐵粉，無明顯現(xiàn)象，說明氫氧化鈉和稀硫酸發(fā)生了反應(yīng)，故正確。

故選①④。

（2）堿能使無色酚酞溶液變紅，酸和中性溶液不能使無色酚酞溶液變紅，小瑋認(rèn)為：若選用酚酞溶液，不管加入順序如何，只需控制加入稀硫酸的量也能證明二者發(fā)生了反應(yīng)。

[實驗操作]氫氧化鈉能使無色酚酞溶液變紅，硫酸和氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和鹽酸，硫酸和碳酸鈉反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳。

實驗編號	實驗過程	實驗現(xiàn)象
①	加入酚酞溶液	不變紅
②	加入少量BaCl2溶液	產(chǎn)生白色沉淀
③	加入少量Na2CO3溶液	沒有氣泡產(chǎn)生

[實驗反思]無論是否有氫氧化鈉或硫酸剩余，溶液中都含有硫酸根離子，都能和氯化鋇反應(yīng)生成白色沉淀，故實驗②可省略。取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，加入紅色固體氧化鐵，化學(xué)式為Fe2O3，觀察到紅色固體不溶解，說明溶液中不含有稀硫酸，也得出了相同結(jié)論。