在學(xué)習(xí)了常見的酸和堿后,某化學(xué)興趣小組的同學(xué)將氫氧化鈉溶液與稀硫酸混合,觀察到無明顯現(xiàn)象,為證明氫氧化鈉溶液與稀硫酸發(fā)生了反應(yīng),三位同學(xué)分別進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)。
(1)測(cè)定溶液pH變化
甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中測(cè)得pH變化如圖1所示,則該同學(xué)是將
a
a
(填字母)。
a.氫氧化鈉溶液滴入稀硫酸中
b.稀硫酸滴入氫氧化鈉溶液中
(2)測(cè)混合過程中溶液的溫度變化
乙同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中測(cè)得混合溶液的溫度變化如圖2所示,說明稀硫酸與氫氧化鈉溶液發(fā)生的反應(yīng)是 放熱
放熱
(選填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。
(3)借助于酸堿指示劑
丙同學(xué)通過完成圖3所示實(shí)驗(yàn),觀察到溶液由紅色變成無色,也證明氫氧化鈉溶液與稀硫酸發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
。
【提出問題】圖3實(shí)驗(yàn)后溶液中溶質(zhì)的成分是什么?
【猜想與假設(shè)】
猜想一:只有Na2SO4;猜想二:有Na2SO4和H2SO4;猜想三:有Na2SO4和NaOH。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】為了驗(yàn)證上述猜想,化學(xué)興趣小組的同學(xué)又選用Na2CO3粉末、BaCl2溶液進(jìn)行如下探究:
實(shí)驗(yàn)方案 |
實(shí)驗(yàn)操作 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
實(shí)驗(yàn)結(jié)論 |
方案一 |
取少量反應(yīng)后的溶液于試管中,加入Na2CO3粉末 |
有氣泡產(chǎn)生 有氣泡產(chǎn)生
|
猜想二正確 |
方案二 |
取少量反應(yīng)后的溶液于試管中,滴加BaCl2溶液 |
產(chǎn)生白色沉淀 |
猜想二正確 |
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】通過實(shí)驗(yàn)探究,同學(xué)們一致確定猜想二是正確的。
【評(píng)價(jià)與反思】
(4)丁同學(xué)針對(duì)上述方案提出疑問,認(rèn)為方案二是不合理的,理由是
硫酸和硫酸鈉都會(huì)和氯化鋇反應(yīng)產(chǎn)生沉淀,無法證明溶液中有硫酸
硫酸和硫酸鈉都會(huì)和氯化鋇反應(yīng)產(chǎn)生沉淀,無法證明溶液中有硫酸
。
(5)同學(xué)們經(jīng)過反思與討論,最后認(rèn)為方案一中的Na
2CO
3粉末可以用下列的某些物質(zhì)代替,下列可使用的物質(zhì)是
AB
AB
(填字母)。
A.CuO
B.Fe
2O
3粉末
C.KCl
(6)分析反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的成分時(shí),除了考慮生成物外,還需要考慮
反應(yīng)物是否有剩余
反應(yīng)物是否有剩余
。
(7)同學(xué)們用一定濃度的過氧化氫溶液制取氧氣,向50g溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.4%的過氧化氫溶液中加入2g二氧化錳固體,充分反應(yīng)至不再產(chǎn)生氣泡。請(qǐng)計(jì)算:理論上產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量。