Question

化學物質之間的反應奧妙無窮．在一次化學探究活動中，同學們從不同角度對稀硫酸與氫氧化鈉溶液的反應進行了探究，請你參與并填寫以下空白．
（1）如何用實驗驗證稀硫酸與氫氧化鈉溶液發生了反應
第一組同學設計了實驗方案一：

實驗步驟	實驗現象	結論
先用PH試紙測定稀硫酸的PH，再逐漸滴加氫氧化鈉溶液，并不斷振蕩，同時測定混合液的PH．	PH逐漸變大， 最后 PH≥7	稀硫酸與氫氧化鈉溶液能發生反應

①請你分析上述方案中為什么強調只有測得的PH≥7才能證明反應發生了？______
______．
②寫出稀硫酸與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式______．
（2）設計實驗，探究稀硫酸與氫氧化鈉溶液的反應是否放熱
實驗儀器與藥品：10%的硫酸、10%的氫氧化鈉溶液、燒杯、溫度計、玻璃棒、膠頭滴管．
請你完成實驗方案設計：

實 驗 步 驟	實驗現象	結論
		稀硫酸與氫氧化鈉溶液反應放熱

（3）探究稀硫酸與氫氧化鈉溶液是否恰好完全反應
第二組同學在做完稀硫酸與氫氧化鈉溶液反應的實驗后，為探究稀硫酸與氫氧化鈉溶液是否恰好完全反應．
設計了實驗方案二：

實驗步驟	實驗現象	結論
取少量上述反應后的溶液于試管中，滴加硫酸銅溶液．	若______	氫氧化鈉溶液過量
	若沒有明顯現象	稀硫酸與氫氧化鈉溶液恰好完全反應

此時有同學提出方案二不能證明稀硫酸與氫氧化鈉溶液恰好完全反應，其原因是______．為此，還需要選擇______（填一種試劑），再進行實驗即可．
能力提升：
某地新建一化工廠有一種產品屬于“復鹽”，該產品可用作鐵樹、棕櫚等花木的肥料．某化學課外興趣小組探究該產品的組成，進行了如下的實驗：）．

試回答下列問題：
（1）寫出下列物質的化學式：C______、E______、F______
（2）寫出下列變化的化學方程式：
②______ ③______
（3）上述探究結果說明樣品A中含有的離子有______．

Answer 1

【答案】分析：（1）①酸溶液PH增大的原因可從物理或化學變化的角度分析，酸溶液被稀釋其PH增大，酸中的氫離子被消耗其PH增大，②氫氧化鈉與硫酸反應生成硫酸鈉和水根據方程式的寫法考慮；（2）設計實驗探究硫酸與氫氧化鈉溶液的反應是否放熱可以通過測定反應前后溶液的溫度來進行確定；（3）反應后的溶液中若氫氧化鈉剩余，則加入硫酸銅會產生氫氧化銅藍色沉淀，若無明顯現象，則說明無氫氧化鈉，剩余溶液可能為中性也可能為酸性．能力提升：根據淺綠色溶液是亞鐵離子的溶液，紅褐色沉淀是氫氧化鐵沉淀，白色沉淀加入硝酸沉淀不溶解，說明該白色沉淀可能是硫酸鋇或氯化銀沉淀等現象，再結合所給信息進行具體分析即可得出結論．
解答：解：（1）①酸溶液被稀釋其PH會增大，所以強調只有測得的PH≥7才能證明反應發生是想說明已經無硫酸了，所以本題答案為：排除因氫氧化鈉溶液的加入，稀釋硫酸而引起PH變大（或只有PH≥7才能說明硫酸已經反應掉了）
②氫氧化鈉與硫酸反應的反應物是氫氧化鈉和硫酸寫在等號的左邊，生成物是硫酸鈉和水寫在等號的右邊，用觀察法配平，所以本題答案為：2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O
（2）設計實驗探究硫酸與氫氧化鈉溶液的反應是否放熱可以通過測定反應前后溶液的溫度來進行確定，所以本題答案為：

實驗步驟	實驗現象
取一定量10%的氫氧化鈉溶液于燒杯，插入溫度計測溫度，加入適量10%的硫酸，用玻璃棒攪拌，再測溫度．	溫度計示數上升

（3）氫氧化鈉溶液過量，則會和加入的硫酸銅溶液反應生成氫氧化銅藍色沉淀，硫酸銅和硫酸及硫酸鈉都不反應，所以若無現象不能說明恰好完全反應，若要證明，可以加入和酸反應有明顯現象的物質，所以本題答案為：生成藍色沉淀；若鹽酸過量，加入硫酸銅溶液時也無明顯現象（或硫酸可能有剩余）；紫色石蕊試液（或鋅粒、碳酸鈉、氧化銅、氫氧化銅、pH試紙等）；
能力提升：
（1）氣體C能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，說明該氣體顯堿性，又因為是加入氫氧化鈉得到的堿性氣體，所以氣體C是氨氣，紅褐色沉淀就是氫氧化鐵沉淀，白色沉淀加入硝酸沉淀不溶解，說明該白色沉淀可能是硫酸鋇或氯化銀沉淀，又因為是加入硝酸鋇后得到的白色沉淀，沒有出現銀離子，所以白色沉淀是硫酸鋇；
（2）由于淺綠色溶液中含有亞鐵離子，所以加入氫氧化鈉后得到氫氧化亞鐵白色沉淀，所以第②個反應的反應物是氫氧化亞鐵、氧氣、水生成物是氫氧化鐵，利用奇偶法配平即可；由加入硝酸鋇后得到的白色沉淀，加入硝酸白色沉淀不溶解，說明該白色沉淀是硫酸鋇沉淀，說明濾液D中含有硫酸根離子，又因為前面加入了過量的氫氧化鈉，所以陽離子有鈉離子，所以濾液D中含有硫酸鈉，所以第③個反應的反應物是硫酸鈉和硝酸鋇，生成物是硫酸鋇和硝酸鈉，用觀察法配平即可；
（3）固體樣品加入水中，得到淺綠色溶液說明固體樣品中含有亞鐵離子，氣體C能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，說明該氣體顯堿性，又因為是加入氫氧化鈉得到的堿性氣體，所以氣體C是氨氣，氫氧根離子與銨根離子結合能產生氨氣，所以說明固體樣品中含有銨根離子，由加入硝酸鋇后得到的白色沉淀，加入硝酸白色沉淀不溶解，說明該白色沉淀是硫酸鋇沉淀，說明濾液D中含有硫酸根離子，說明固體樣品中含有硫酸根離子． 
故答案為：（1）①排除因氫氧化鈉溶液的加入，稀釋硫酸而引起PH變大（或只有PH≥7才能說明硫酸已經反應掉了）；②2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O；
（2）

實驗步驟	實驗現象
取一定量10%的氫氧化鈉溶液于燒杯，插入溫度計測溫度，加入適量10%的硫酸，用玻璃棒攪拌，再測溫度．	溫度計示數上升

（3）生成藍色沉淀；若鹽酸過量，加入硫酸銅溶液時也無明顯現象（或硫酸可能有剩余）；紫色石蕊試液（或鋅粒、碳酸鈉、氧化銅、氫氧化銅、pH試紙等）；
能力提升：（1）NH₃；Fe（OH）₃；BaSO₄；（2）②4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃；③Na₂SO₄+Ba（NO₃）₂═BaSO₄↓+2NaNO₃；（3）Fe²⁺、NH₄⁺、SO₄^2-．
點評：本題考查了氫氧化鈉和硫酸的中和反應，設計實驗證明反應是否恰好完全進行以及反應過程中的能量問題，完成此題，可以依據課本已有的知識．所以要求同學們在平時的學習中要加強基礎知識的儲備，以便能夠靈活應用．