Question

16．在不用酸堿指示劑的情況下，某興趣小組的同學(xué)做完氫氧化鈉與稀硫酸的中和反應(yīng)實(shí)驗(yàn)后，對(duì)所得溶液中的溶質(zhì)成分產(chǎn)生了興趣，請(qǐng)你與他們一起進(jìn)行以下探究．
【提出問題】溶液中的溶質(zhì)有哪些物質(zhì)？
【作出猜想】甲、乙、丙、丁四位同學(xué)分別作出了如下猜想：
甲同學(xué)：溶液中的溶質(zhì)只有Na₂SO₄一種物質(zhì)．
乙同學(xué)：溶液中的溶質(zhì)有Na₂SO₄和硫酸兩種物質(zhì)．
丙同學(xué)：溶液中的溶質(zhì)有Na₂SO₄和NaOH兩種物質(zhì)．
丁同學(xué)：溶液中的溶質(zhì)有Na₂SO₄、NaOH和H₂SO₄三種物質(zhì)．
【查閱資料】①Na₂SO₄溶液顯中性．
②Al與強(qiáng)堿NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉（NaAlO₂）和另外一種物質(zhì)．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】

	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
乙同學(xué) 實(shí)驗(yàn)	取中和反應(yīng)后的溶液少許于試管中，將表面反復(fù)打磨后的鋁片放入試管內(nèi)的溶液中	鋁片逐漸溶解，并有大量氣泡冒出，收集氣體點(diǎn)燃，火焰呈淡藍(lán)色	乙同學(xué) 猜想成立
丙同學(xué) 實(shí)驗(yàn)	取中和反應(yīng)后的溶液少許于試管中，向試管內(nèi)滴加幾滴無色酚酞試液	無色溶液變成紅色	丙同學(xué) 猜想成立

【交流討論】（1）戊同學(xué)根據(jù)所學(xué)化學(xué)知識(shí)和乙、丙兩同學(xué)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，首先肯定甲、丁兩同學(xué)的猜想都不成立，戊同學(xué)認(rèn)為丁同學(xué)的猜想不成立的理由是NaOH和H₂SO₄因能發(fā)生反應(yīng)，不能同時(shí)存在．經(jīng)過進(jìn)一步分析，戊同學(xué)認(rèn)為乙同學(xué)的猜想也不成立，他的理由又是滴入酚酞試液后，溶液變紅色，說明溶液呈堿性，溶液中不可能含有硫酸．該興趣小組的同學(xué)經(jīng)過充分討論，一致認(rèn)為丙同學(xué)的猜想成立．
（2）乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)中鋁片一定要反復(fù)打磨，除去表面的致密的保護(hù)膜，否則干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論．
【總結(jié)反思】（1）在分析反應(yīng)后所得物質(zhì)的成分時(shí)，除考慮生成物外，還要考慮反應(yīng)物是否有剩余．
（2）做氫氧化鈉與稀硫酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，可先向氫氧化鈉溶液中逐滴滴加稀硫酸，邊滴加
邊振蕩，然后用PH試紙（多次）測(cè)定反應(yīng)后溶液的pH，當(dāng)pH為7時(shí)停止滴加稀硫酸，就可控制反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)只有Na₂SO₄．用PH試紙測(cè)定溶液pH的方法是用玻璃棒蘸取溶液滴在PH試紙上，把試紙呈現(xiàn)的顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照．
【拓展提高】（1）生活中能否用鋁制品來盛放強(qiáng)堿性溶液？不能（選填“能”或“不能”）
（2）乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中鋁片與氫氧化鈉溶液發(fā)生了反應(yīng)，請(qǐng)寫出鋁與該溶液中的溶質(zhì)和溶劑共同發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑．

Answer 1

分析 【作出猜想】根據(jù)硫酸和氫氧化鈉反應(yīng)生成硫酸鈉和水，兩種物質(zhì)可能恰好完全反應(yīng)，也可能其中的一種物質(zhì)過量進(jìn)行分析；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】根據(jù)氫氧化鈉溶液顯堿性，能使酚酞變紅色進(jìn)行分析；
【交流討論】（1）根據(jù)氫氧化鈉和硫酸反應(yīng)會(huì)生成硫酸鈉和水，不能同時(shí)存在溶液中進(jìn)行分析；
根據(jù)溶液滴加酚酞后顯紅色，說明溶液顯堿性進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)鋁和空氣中的氧氣反應(yīng)會(huì)生成致密的氧化鋁薄膜進(jìn)行分析；
【總結(jié)反思】（1）根據(jù)在分析反應(yīng)后所得物質(zhì)的成分時(shí)，除考慮生成物外，還要考慮反應(yīng)物是否有剩余進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)pH=7，溶液顯中性，以及pH試紙測(cè)定溶液pH值的方法進(jìn)行分析；
【知識(shí)拓展】（1）根據(jù)Al與強(qiáng)堿NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉（NaAlO₂）等物質(zhì)進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)鋁和氫氧化鈉反應(yīng)會(huì)生成偏鋁酸鈉和氫氣，氫氣具有可燃性進(jìn)行分析．

解答 解：【作出猜想】硫酸和氫氧化鈉反應(yīng)生成硫酸鈉和水，兩種物質(zhì)可能恰好完全反應(yīng)，也可能其中的一種物質(zhì)過量，所以乙同學(xué)認(rèn)為溶液中的溶質(zhì)是Na₂SO₄和硫酸兩種物質(zhì)；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】

	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
乙同學(xué) 實(shí)驗(yàn)	取中和反應(yīng)后的溶液少許于試管中，將表面反復(fù)打磨后的鋁片放入試管內(nèi)的溶液中	鋁片逐漸溶解，并有大量氣泡冒出，收集氣體點(diǎn)燃，火焰呈淡藍(lán)色	乙同學(xué) 猜想成立
丙同學(xué) 實(shí)驗(yàn)	取中和反應(yīng)后的溶液少許于試管中，向試管內(nèi)滴加幾滴無色酚酞試液	無色溶液變成紅色	丙同學(xué) 猜想成立

【交流討論】（1）氫氧化鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水，不能共存，所以丁同學(xué)根據(jù)乙、丙兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，首先肯定丁同學(xué)的猜想不成立，經(jīng)過進(jìn)一步分析，丁同學(xué)認(rèn)為乙同學(xué)的猜想也不成立，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；
（2）鋁和空氣中的氧氣反應(yīng)會(huì)生成致密的氧化鋁薄膜，所以乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)中鋁片一定要反復(fù)打磨，除去表面的致密保護(hù)膜；
【總結(jié)反思】（1）在分析反應(yīng)后所得物質(zhì)的成分時(shí)，除考慮生成物外，還要考慮反應(yīng)物是否有剩余；
（2）做氫氧化鈉與稀硫酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，可先向氫氧化鈉溶液中逐滴滴加稀硫酸，邊滴加
邊振蕩，然后用PH試紙（多次）測(cè)定反應(yīng)后溶液的pH，當(dāng)pH為7時(shí)停止滴加稀硫酸，就可控制反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)只有Na₂SO₄．用PH試紙測(cè)定溶液pH的方法是：用玻璃棒蘸取溶液滴在PH試紙上，把試紙呈現(xiàn)的顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照；
【知識(shí)拓展】（1）Al與強(qiáng)堿NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉（NaAlO₂）等物質(zhì)，所以生活中不能用鋁制品來盛放強(qiáng)堿性溶液；
（2）鋁和氫氧化鈉反應(yīng)會(huì)生成偏鋁酸鈉和氫氣，氫氣具有可燃性，所以乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中鋁片與氫氧化鈉溶液發(fā)生了反應(yīng)，鋁與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，化學(xué)方程式為：2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑．
故答案為：【作出猜想】H₂SO₄（或硫酸）；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】紅；
【交流討論】（1）NaOH和H₂SO₄因能發(fā)生反應(yīng)，不能同時(shí)存在；
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；
（2）致密的保護(hù)膜；
【總結(jié)反思】（1）反應(yīng)物是否有剩余；
（2）7，用玻璃棒蘸取溶液滴在PH試紙上，把試紙呈現(xiàn)的顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照；
【拓展提高】（1）不能；
（2）NaOH（或氫氧化鈉），2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)反應(yīng)后溶液組成成分進(jìn)行猜想時(shí)，可根據(jù)反應(yīng)物恰好完全反應(yīng)或反應(yīng)物之一過量進(jìn)行分析，判斷出反應(yīng)后溶液的可能組成．