Question

3．做完氫氧化鈉與稀硫酸中和反應的實驗后，興趣小組的同學對反應后溶液中的溶質成分產生了興趣，請你與他們一起進行以下探究．
【提出問題】溶液中的溶質是什么物質？
【作出猜想】
（1）甲同學認為溶液中的溶質只有Na₂SO₄一種物質．
（2）乙同學認為溶液中的溶質是Na₂SO₄和H₂SO₄兩種物質．
（3）丙同學認為溶液中的溶質是Na₂SO₄和NaOH兩種物質．
【查閱資料】①Na₂SO₄溶液顯中性．
②Al與強堿NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉（NaAlO₂）等物質．
【實驗驗證】

	實驗操作	實驗現象	實驗結論
乙同學 實驗	取中和反應后的溶液少許于試管中，將表面反復打磨后的鋁片放入試管的溶液中	鋁片逐漸溶解，并有大量氣泡冒出，收集氣體點燃，火焰呈淡藍色	猜想（2）成立
丙同學 實驗	取中和反應后的溶液少許于試管中，向試管中滴加幾滴無色酚酞試液	溶液變紅色	猜想（3）成立

【總結反思】丁同學根據乙、丙兩位同學的實驗現象，首先肯定猜想（1）不成立．經過進一步分析，丁同學認為猜想（2）也不成立，他的理由是滴入酚酞試液后，溶液變紅色，說明溶液呈堿性，溶液中不可能含有硫酸．興趣小組的同學經過充分討論，一致認為猜想（3）成立．
【知識拓展】（1）生活中能否用鋁制品來盛放強堿性溶液？不能（填“能”或“不能”）
（2）乙同學的實驗中鋁片與氫氧化鈉溶液發生了反應，請寫出鋁與該溶液發生反應的化學方程式2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑．

Answer 1

分析 【作出猜想】根據硫酸和氫氧化鈉反應生成硫酸鈉和水，兩種物質可能恰好完全反應，也可能其中的一種物質過量進行分析；
【實驗驗證】根據氫氧化鈉溶液顯堿性，能使酚酞變紅色進行分析；
【總結反思】根據氫氧化鈉和硫酸反應生成硫酸鈉和水，不能共存進行分析；
【知識拓展】（1）根據Al與強堿NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉（NaAlO₂）等物質進行分析；
（2）根據鋁和氫氧化鈉反應會生成偏鋁酸鈉和氫氣，氫氣具有可燃性進行分析．

解答 解：【作出猜想】硫酸和氫氧化鈉反應生成硫酸鈉和水，兩種物質可能恰好完全反應，也可能其中的一種物質過量，所以乙同學認為溶液中的溶質是Na₂SO₄和硫酸兩種物質；
【實驗驗證】氫氧化鈉溶液顯堿性，能使酚酞變紅色，所以

	實驗操作	實驗現象	實驗結論
乙同學 實驗	取中和反應后的溶液少許于試管中，將表面反復打磨后的鋁片放入試管的溶液中	鋁片逐漸溶解，并有大量氣泡冒出，收集氣體點燃，火焰呈淡藍色	猜想（2）成立
丙同學 實驗	取中和反應后的溶液少許于試管中，向試管中滴加幾滴無色酚酞試液	溶液變紅 紅色	猜想（3）成立

【總結反思】氫氧化鈉和硫酸反應生成硫酸鈉和水，不能共存，所以丁同學根據乙、丙兩位同學的實驗現象，首先肯定猜想（1）不成立．經過進一步分析，丁同學認為猜想（2）也不成立，他的理由是：滴入酚酞試液后，溶液變紅色，說明溶液呈堿性，溶液中不可能含有硫酸；
【知識拓展】（1）Al與強堿NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉（NaAlO₂）等物質，所以生活中不能用鋁制品來盛放強堿性溶液；
（2）鋁和氫氧化鈉反應會生成偏鋁酸鈉和氫氣，氫氣具有可燃性，所以乙同學的實驗中鋁片與氫氧化鈉溶液發生了反應，鋁與氫氧化鈉溶液發生反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，化學方程式為：2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑．
故答案為：【作出猜想】（2）H₂SO₄；
【實驗驗證】紅；
【總結反思】滴入酚酞試液后，溶液變紅色，說明溶液呈堿性，溶液中不可能含有硫酸；
【知識拓展】（1）不能；
（2）氫氧化鈉，2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑．

點評 對反應后溶液組成成分進行猜想時，可根據反應物恰好完全反應或反應物之一過量進行分析，判斷出反應后溶液的可能組成．