Question

【題目】科學(xué)探究是學(xué)習(xí)化學(xué)重要而有效的學(xué)習(xí)方法。某校化學(xué)興趣小組的同學(xué)以酸為專題，對(duì)酸的五種化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行探究、總結(jié)及應(yīng)用，請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題:

(1)酸的化學(xué)性質(zhì)①一一酸與酸堿指示劑的作用。酸能使紫色石蕊溶液變成紅色，不能使無(wú)色酚酞溶液變色。

(2)酸的化學(xué)性質(zhì)②，圖中M所代表的物質(zhì)類別是_______。黃金是一種常見(jiàn)飾品，現(xiàn)實(shí)生活中，少數(shù)商販用黃銅冒充黃金出售，可以用化學(xué)的方法加以鑒別。某同學(xué)為了測(cè)定黃銅(銅鋅合金)樣品的成分，將60g稀HCl分三次加入到盛有10g該樣品的燒杯中，所得數(shù)據(jù)如下表，則該黃銅樣品中含鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________。

實(shí)驗(yàn)次數(shù) 物質(zhì)質(zhì)量	第1次	第2次	第3次
加入稀鹽酸質(zhì)量/ g	20	20	20
充分反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量/g	8.7	7.4	6.4

(3)酸的化學(xué)性質(zhì)③一一酸與金屬氧化物的反應(yīng)。鹽酸可用于金屬制品表面除銹等。

(4)酸的化學(xué)性質(zhì)④一一酸堿中和反應(yīng)。

該校化學(xué)興趣小組的同學(xué)重點(diǎn)以“酸堿中和反應(yīng)”為課題進(jìn)行探究。小宇同學(xué)向燒杯中的氫氧化鈉溶液中滴加稀硫酸，一會(huì)兒后發(fā)現(xiàn)忘了滴加酸堿指示劑，于是他停止滴加稀硫酸。同學(xué)們紛紛對(duì)實(shí)驗(yàn)燒杯溶液中含有哪些溶質(zhì)展開(kāi)了討論。

[提出問(wèn)題]實(shí)驗(yàn)的燒杯中溶質(zhì)含有哪些物質(zhì)?

[提出猜想]猜想一 :溶質(zhì)中只有Na2SO4

猜想二:溶質(zhì)中可能是Na2SO4和NaOH

猜想三:溶質(zhì)中可能是____________________。

[查閱資料] Na2SO4溶液呈中性

[實(shí)驗(yàn)探究]小宇同學(xué)設(shè)計(jì)如下的實(shí)驗(yàn)方案

	方法步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
方案一	取少量燒杯中的溶液于潔凈的試管中， 滴入幾滴無(wú)色酚酞溶液	酚酞不變紅色	猜想一正確 猜想二不正確
方案二	取少量燒杯中的溶液于潔凈的試管中， 滴加BaCl2溶液	出現(xiàn)白色沉淀	猜想三正確
方案三	取少量燒杯中的溶液于潔凈的試管中，入少量的黑色CuO粉末，振蕩	_________	猜想三正確

[方案評(píng)價(jià)]同學(xué)們對(duì)小宇上述的方案討論后認(rèn)為:

①方案一存在缺陷，該方案不能證明猜想一是正確的，其原因是____________________。

②方案二也不能證明猜想三是正確的，理由是__________________________________。

③同學(xué)們經(jīng)過(guò)討論，一致認(rèn)為方案三能夠證明猜想三是正確的，并討論除此方案外，還可以向燒杯的溶液中加入活潑金屬、碳酸鹽等物質(zhì)進(jìn)行證明。

[實(shí)驗(yàn)反思]在分析化學(xué)反應(yīng)后所得物質(zhì)成分時(shí)，還需考慮反應(yīng)物的用量。

[學(xué)科滲透]如圖所示，小宇同學(xué)在進(jìn)行溶液導(dǎo)電性的實(shí)驗(yàn)時(shí)，將電極兩端插入稀H2SO4溶液中，閉合開(kāi)關(guān)，小燈泡正常發(fā)光，然后逐滴向稀H2SO4中加入Ba(OH)2溶液至過(guò)量，請(qǐng)推測(cè)小燈泡的發(fā)光情況為__________________；發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________。

(5)酸的化學(xué)性質(zhì)⑤一一酸與鹽的反應(yīng)

利用下圖所示裝置來(lái)驗(yàn)證CO2氣體的性質(zhì)，要證明CO2與NaOH溶液能夠發(fā)生反應(yīng)，可先加氫氧化鈉溶液，再加鹽酸，氣球的變化是_____________。

[方法感悟]在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，可通過(guò)驗(yàn)證反應(yīng)后生成物的存在，來(lái)驗(yàn)證某化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。

Answer 1

【答案】 金屬或金屬單質(zhì) 36% 硫酸鈉和硫酸(或Na2SO4、H2SO4) 黑色固體逐漸溶解，溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色 溶液中含有H2SO4也不能使無(wú)色酚酞溶液變紅(或酸性溶液和中性溶液都不能使無(wú)色酚酞溶液變紅) Na2SO4也能與BaCl2反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀，無(wú)法判斷是否含有H2SO4 小燈泡逐漸變暗至熄滅，再逐新變亮 H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O 先脹大，后變癟或先變大再變小直到恢復(fù)原狀

【解析】本題考查了酸的通性，堿、鹽的化學(xué)性質(zhì)，難度不大，首先分析考查的問(wèn)題，然后結(jié)合題中的現(xiàn)象和學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行分析解答。

（1）酸的通性是酸能與酸堿指示劑、金屬、金屬氧化物、堿和某些鹽發(fā)生反應(yīng)，所以M是金屬或金屬單質(zhì)；

（2）第一次加入20g鹽酸減少的固體即反應(yīng)的鋅的質(zhì)量為10g-8.7g=1.3g，第二次加入20g鹽酸減少的固體即反應(yīng)的鋅的質(zhì)量為8.7g-7.4g=1.3g，第三次減少的固體為7.4g-6.4g=1.0g，此時(shí)鋅反應(yīng)完全，稀鹽酸有剩余。剩余的固體為銅，黃銅中鋅的質(zhì)量=10g-6.4g=3.6g，黃銅樣品中含鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=36%；

（4）提出猜想：氫氧化鈉和硫酸反應(yīng)生成了硫酸鈉和水，恰好完全反應(yīng)時(shí)，燒杯中溶質(zhì)是硫酸鈉，氫氧化鈉過(guò)量時(shí)，燒杯中溶質(zhì)是硫酸鈉和氫氧化鈉，硫酸過(guò)量時(shí)，燒杯中溶質(zhì)是硫酸鈉和硫酸，所以猜想三中溶質(zhì)中可能是硫酸鈉和硫酸(或Na2SO4、H2SO4)；

實(shí)驗(yàn)探究：若猜想三正確，溶質(zhì)中是硫酸鈉和硫酸，硫酸與氧化銅反應(yīng)生成硫酸銅和水，所以取少量燒杯中的溶液于潔凈的試管中，加入少量的黑色CuO粉末，振蕩，黑色固體逐漸溶解，溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色；

方案評(píng)價(jià)：①溶液中含有H2SO4也不能使無(wú)色酚酞溶液變紅(或酸性溶液和中性溶液都不能使無(wú)色酚酞溶液變紅) 所以方案一存在缺陷，該方案不能證明猜想一是正確；

②，溶液中一定存在Na2SO4，Na2SO4也能與BaCl2反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀，無(wú)法判斷是否含有H2SO4，所以方案二也不能證明猜想三是正確；

學(xué)科滲透：氫氧化鋇溶液中存在著大量的能夠自由移動(dòng)的鋇離子與氫氧根離子，氫氧化鋇溶液能夠?qū)щ姡粚⑾×蛩岬渭拥綒溲趸�鋇溶液中時(shí)，能夠觀察到產(chǎn)生白色沉淀，隨著反應(yīng)的進(jìn)行溶液中能夠自由移動(dòng)的離子數(shù)目的減少，溶液的導(dǎo)電性減弱，燈泡由亮變暗，當(dāng)恰好完全反應(yīng)時(shí)，燈泡幾乎熄滅，繼續(xù)滴加稀硫酸，溶液中能夠自由移動(dòng)的離子數(shù)目增多，溶液的導(dǎo)電性增強(qiáng)，燈泡又慢慢變亮，所以推測(cè)小燈泡的發(fā)光情況為小燈泡逐漸變暗至熄滅，再逐新變亮，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O；

(5) 二氧化碳被氫氧化鈉溶液吸收生成碳酸鈉和水，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變小，氣球變大；再滴加鹽酸，碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水和二氧化碳，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變大，氣球變小，所以先加氫氧化鈉溶液，再加鹽酸，氣球的變化是先脹大，后變癟或先變大再變小直到恢復(fù)原狀。