Question

【題目】在研究酸和堿的化學性質時，某小組想證明稀硫酸和氫氧化鈉混合后，雖然無明顯現象，但確實發生了化學反應。試與他們一起完成實驗方案的設計、實施和評價，并得出有關結論。

（1）探究稀硫酸和氫氧化鈉溶液的反應：

當滴入幾滴酚酞溶液后，溶液由無色變為_________色。根據上述實驗中顏色變化，可確定稀硫酸和氫氧化鈉溶液發生了化學反應。

（2）探究上述稀硫酸和氫氧化鈉溶液反應后燒杯中的硫酸是否過量：根據上述反應過程中溶液變成無色，不能確定稀硫酸是否過量。同學們又分別選取氯化鋇溶液、紫色石蕊溶液設計實驗方案，請你判斷并（提示：Ba2+與SO42-可形成BaSO4白色沉淀）

實驗方案	實驗步驟	實驗現象	實驗結論
方案一	取樣，滴入適量的氯化鋇溶液	有白色沉淀生成	稀硫酸過量
方案二	取樣，滴入幾滴紫色石蕊溶液	_________	稀硫酸過量

①上述設計的實驗方案中，正確的方案是：__________。

②若請你再設計一個確定稀硫酸是否過量的實驗方案，你會選用的藥品是_______，實驗現象及結論是_____________。

（3）成成同學認為稀硫酸和氫氧化鈉溶液的反應沒有明顯現象，他提出可以對某些有明顯現象產生的中和反應進行探究，如稀鹽酸和氫氧化鋁的反應，可觀察到的現象為_________，說明中和反應已經發生，反應的化學方程式為_______________。。（提示：氫氧化鋁是不溶于水的白色固體，化學式為Al（OH）3）。

（4）現取10g一定溶質質量分數的稀硫酸樣品，將5%的NaOH溶液逐滴加入到樣品中，邊加邊攪拌，隨著NaOH溶液的加入，溶液pH的變化情況如圖所示。計算恰好完全反應時所得溶液的溶質質量分數______。（結果精確到0.1%）

Answer 1

【答案】紅 溶液變紅 方案二 鋅粒 若有氣體放出，證明稀硫酸過量，反之稀硫酸不過量 白色固體逐漸溶解 5.5%

【解析】

（1）堿性溶液能使無色的酚酞溶液變紅，氫氧化鈉溶液顯堿性，當滴入幾滴酚酞溶液后，溶液由無色變為紅色；

故填：紅。

（2）方案二：取樣，滴入幾滴紫色的石蕊溶液，得到的結論是稀硫酸過量，紫色的石蕊溶液遇酸變紅，所以現象是：溶液變紅；

故填：溶液變紅。

①上述實驗方案中，方案二正確；方案一中，稀硫酸與氫氧化鈉反應生成的硫酸鈉也會與加入的氯化鋇反應產生白色沉淀；

故填：方案二。

②要確定稀硫酸是否過量的實驗方案，根據酸的通性，可加入活潑金屬、金屬氧化物、不溶性堿（如：氫氧化銅）、鹽（如：碳酸鈉）等；

故填：鋅粒 若有氣體放出，證明稀硫酸過量，反之稀硫酸不過量（合理即可）。

（3）氫氧化鋁不溶于水，氯化鋁能溶于水，氫氧化鋁與稀鹽酸反應生成氯化鋁和水，觀察到的現象是白色固體逐漸溶解，化學方程式是；

故填：白色固體逐漸溶解 。

（4）根據反應的圖像可得，10g稀硫酸樣品與16g5%的NaOH溶液恰好完全反應；

16g5%的氫氧化鈉溶液中氫氧化鈉的質量=16g×5%=0.8g；

設0.8g氫氧化鈉與硫酸完全反應生成硫酸鈉的質量是x；

x=1.42g

恰好完全反應時所得溶液的質量是10g+16g=26g

恰好完全反應時所得溶液的溶質質量分數=

故填：5.5%。