Question

【題目】某實驗小組的同學用氫氧化鈉溶液和稀硫酸進行酸堿中和反應的實驗時，向燒杯中的氫氧化鈉溶液滴加稀硫酸一會兒后，發現忘記了滴加指示劑。此時，他們停止滴加稀硫酸，并對燒杯內溶液中溶質的成分進行探究。Ⅰ.寫出該中和反應的化學方程式_________。

Ⅱ.探究燒杯內溶液中溶質的成分：

【提出問題】該燒杯內溶液中溶質是什么？

【進行猜想】

猜想一：可能是Na2SO4與NaOH；猜想二：可能只是Na2SO4；猜想三：可能是_________。

【查閱資料】Na2SO4溶液呈中性。

【實驗探究】

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
（1）取少量燒杯內溶液于試管中，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

【反思與拓展】

（1）探究猜想三成立，除以上方案外，下列哪些物質也能完成該實驗？_________（填序號）

A．pH試紙 B．銅 C．氧化銅 D．氫氧化銅

（2）甲、乙兩位同學準備測定反應后溶液中H2SO4的質量分數。

①甲同學取50g該溶液于燒杯中，逐滴滴入溶質質量分數為10%的NaOH溶液，反應過程中溶液的pH變化如右圖所示，求溶液中H2SO4的質量分數_________。(寫出計算過程)

②試寫出A點溶液中的溶質_________。

③乙同學改用BaCl2溶液代替NaOH溶液，根據生成沉淀的質量來確定溶液中H2SO4的質量分數，你認為結果將_______（填“偏大”“偏小”或“無影響”）。

Answer 1

【答案】 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O Na2SO4和H2SO4 不變色 有氣泡生成 ACD 9.8% Na2SO4、H2SO4 偏大

【解析】（1）氫氧化鈉與稀硫酸反應生成硫酸鈉和水，反應的化學方程式表示為：2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O；【進行猜想】氫氧化鈉若與稀硫酸恰好完全反應，那么反應后的溶質是硫酸鈉；若氫氧化鈉過量，那么溶質是硫酸鈉和氫氧化鈉；若硫酸過量，那么溶質是硫酸鈉和硫酸；【實驗探究】氫氧化鈉呈堿性，能使無色的酚酞試液變成紅色，現猜想一不正確，那么取少量燒杯內溶液于試管中，滴入幾滴酚酞溶液，無色酚酞不變色；猜想三是硫酸鈉和硫酸，硫酸能與碳酸鈉反應生成二氧化碳氣體，故取少量燒杯內溶液于另一支試管中，滴加碳酸鈉溶液，能觀察到產生大量的氣泡；【反思與拓展】（1）探究猜想三成立，實際就是要證明溶液中含有硫酸，可根據硫酸的性質選擇藥品。A、硫酸呈酸性，pH<7，正確；B、銅不能與稀硫酸反應，錯誤；C、稀硫酸能與氧化銅反應生成硫酸銅和水，正確；D、稀硫酸能與氫氧化銅反應生成硫酸銅和水，正確；故選ACD。（2）稀硫酸與氫氧化鈉反應生成硫酸鈉和水，當溶液的pH=7時，表示稀硫酸與氫氧化鈉恰好完全反應。利用化學方程式，根據硫酸與氫氧化鈉反應的質量比即可計算出溶液中硫酸的質量。

①由圖可知稀硫酸與氫氧化鈉恰好完全反應時消耗的氫氧化鈉溶液的質量為40g，溶質氫氧化鈉的質量=40g 10%=4g

設稀硫酸中溶質的質量為x；

2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O

80 98

4g x

x=4.9g

溶液中H2SO4的質量分數=9.8%

②A點的pH<7，說明硫酸過量，那么溶液中的溶質是硫酸和硫酸鈉；

③BaCl2溶液除了能與硫酸反應生成硫酸鋇沉淀外，還能與硫酸鈉反應生成硫酸鋇沉淀，故用BaCl2溶液代替NaOH溶液，根據生成沉淀的質量來確定溶液中H2SO4的質量分數，結果會偏大。