Question

3．某研究學(xué)習(xí)小組對(duì)“NaOH溶液與稀H₂SO₄溶液是否恰好反應(yīng)”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究．

（1）如圖是類似教材所示酸與堿反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程．
①圖中儀器A的名稱是燒杯．
②向A中加入10mLNaOH溶液，并滴入3滴酚酞試液，再向其中慢慢滴入稀硫酸，并用玻璃棒不斷攪拌，使溶液混合均勻，直至溶液的顏色由紅色恰好變成無(wú)色為止，表明兩者發(fā)生了反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O．
（2）為探究上述酸堿反應(yīng)后，硫酸是否過(guò)量．設(shè)計(jì)了如下兩種方法：
方法①：取少量反應(yīng)的溶液，用pH試紙檢驗(yàn)，測(cè)得pH＜7，表明硫酸過(guò)量．
方法②：取少量反應(yīng)的溶液，向其中滴加適量的BaCl₂溶液，可觀察到有白色沉淀產(chǎn)生，表明硫酸過(guò)量．
上述兩種方法中，你認(rèn)為正確的是方法①（選填“①”或“②”）．請(qǐng)用文字說(shuō)明另一種方法不合理的原因反應(yīng)產(chǎn)物有Na₂SO₄，與BaCl₂反應(yīng)也可以生成BaSO₄的白色沉淀．

Answer 1

分析 硫酸和氫氧化鈉的反應(yīng)，兩者是否完全反應(yīng)是存在三種可能的，而題目限定在恰好完全反應(yīng)和硫酸過(guò)量的兩種情況下的，所以只需要關(guān)注硫酸是否有剩余即可．當(dāng)硫酸剩余時(shí)，既可以借助測(cè)定溶液的pH值，也可以借助酸的通性來(lái)進(jìn)行，其實(shí)質(zhì)都是檢測(cè)氫離子或者消耗氫離子．

解答 解：（1）①圖中的A儀器為燒杯．
②圖中給出的實(shí)驗(yàn)的第一步是向氫氧化鈉溶液中滴入了酚酞，所以滴入酚酞后的顏色變化是由無(wú)色變紅色（酚酞遇堿變紅）．第二步是滴入適量的硫酸，慢慢滴入且不停攪拌，溶液會(huì)由紅色變成無(wú)色，證明堿被慢慢消耗，從而證明酸和堿發(fā)生了反應(yīng)，氫氧化鈉和硫酸發(fā)生的是中和反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的硫酸鈉和水，對(duì)應(yīng)方程式為2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O．
 （2）對(duì)于硫酸是否過(guò)量的判斷實(shí)際上是判斷溶液中是否依然顯酸性．

實(shí)驗(yàn)方案	實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及反應(yīng)方程式	實(shí)驗(yàn)分析
方法①	pH試紙	pH＜7	pH小于7證明溶液顯酸性，即硫酸是過(guò)量的
方法②	BaCl2溶液	出現(xiàn)白色沉淀 H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl；Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl	即使硫酸不過(guò)量，先前生成的硫酸鈉也能和氯化鋇反應(yīng)生成白色沉淀（或者：反應(yīng)是通過(guò)生成沉淀來(lái)進(jìn)行分析氫離子是否剩余的，而沉淀硫酸鋇的生成與氫離子無(wú)關(guān)，所以不能確定是否硫酸過(guò)量）

方法①正確．不正確的是方法②；錯(cuò)誤的原因是即使硫酸不過(guò)量，先前生成的硫酸鈉也能和氯化鋇反應(yīng)生成白色沉淀（或者：反應(yīng)是通過(guò)生成沉淀來(lái)進(jìn)行分析氫離子是否剩余的，而沉淀硫酸鋇的生成與氫離子無(wú)關(guān)，所以不能確定是否硫酸過(guò)量）．其他的證明硫酸過(guò)量的方法可以使用氧化銅、氧化鐵等不溶性金屬氧化物或者不溶性氫氧化物氫氧化銅或者氫氧化鐵等，觀察是否能夠溶解以及顏色變化．
答案：
（1）①燒杯；  ②攪拌；無(wú)；    H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O；
（2）①；反應(yīng)產(chǎn)物有Na₂SO₄，與BaCl₂反應(yīng)也可以生成BaSO₄的白色沉淀

點(diǎn)評(píng) 熟悉常見(jiàn)的酸和堿的檢驗(yàn)的原理與方法，注重歸納與總結(jié)，從而提高解決問(wèn)題的能力．