Question

【題目】某化學課堂圍繞“酸堿中和反應”，將學生分成若干小組，在老師引導下開展探究活動．以下是教學片段，請你參與學習并幫助填寫空格（包括表中空格）．

（演示實驗）將一定量的稀H2SO4加入到盛有NaOH溶液的燒杯中．

（學生板演）該反應的化學方程式_____．

Ⅰ．定性探究

（提出問題）實驗中未觀察到明顯現象，部分同學產生了疑問：反應后溶液中溶質是什么呢？

（猜想）針對疑問大家紛紛提出猜想．甲組同學的猜想如下：

猜想一：只有Na2SO4 猜想二：有Na2SO4和H2SO4

猜想三：有Na2SO4和NaOH 猜想四：有Na2SO4、H2SO4和NaOH

乙組同學對以上猜想提出質疑，認為有一種猜想是不合理的．你認為不合理的猜想是哪一種并說出理由_____．

（繼續實驗）（1）丙組同學取燒杯中的少量溶液于試管中，滴加幾滴CuSO4溶液，無明顯變化，溶液中一定沒有_____．

（2）為了驗證其余猜想，各組同學取燒杯中的溶液，并選用老師提供的pH試紙、銅片、BaC12溶液、Na2CO3溶液，分別進行如表三組探究實驗．

實驗方案	①測溶液pH	②滴加Na2CO3溶液	③滴加BaCl2溶液
實驗操作
實驗現象	試紙變色，與標準比色卡比照，得pH＜7	_____	產生白色沉淀
實驗結論	溶液中有H2SO4	溶液中有H2SO4	溶液中有H2SO4

（得出結論）通過探究，全班同學一致確定猜想二是正確的．

（評價反思）老師對同學們能用多種方法進行探究，并且得出正確結論給予了肯定．同時也指出上述三個實驗探究中存在兩處明顯錯誤，請大家反思．同學們經過反思發現了這兩處錯誤：

（1）實驗操作中明顯的一處錯誤是_____；

（2）實驗方案探究中也有一個是不合理的，這個方案是_____（選填①、②、③），不合理的原因是_____．

（剖析本質）實驗后，老師又帶領大家從微觀的角度來理解此反應的實質，請你和同學們一起在如圖反應后的方框中補畫未畫全的微粒____．

II．定量探究

取上述（演示實驗）反應后燒杯中的溶液100g，設計如圖實驗：

試計算上述（演示實驗）反應后溶液中Na2SO4的質量分數是___________？（列出計算過程）

Answer 1

【答案】H2SO4+2NaOH=Na2SO4 +2H2O 猜想四不合理，H2SO4和NaOH會繼續反應，不可能共存 NaOH 有氣泡產生 將pH試紙直接放入待測液測pH ③ 生成的Na2SO4也會與BaCl2反應產生白色沉淀，不一定是由過量H2SO4引起的 10.65%

【解析】

[學生板演]硫酸和氫氧化納反應生成硫酸鈉和水，化學方程式為H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O；故填：H2SO4+2NaOH=Na2SO4 +2H2O

[猜想]硫酸和氫氧化鈉反應生成硫酸鈉和水，酸或堿可能過量，但不能同時過量，因為酸堿不能共存，會繼續反應，故猜想四不合理；故填：猜想四不合理，H2SO4和NaOH會繼續反應，不可能共存

[繼續實驗]

（1）硫酸銅和氫氧化鈉反應能生成氫氧化銅藍色沉淀，因此溶液中滴加幾滴CuSO4溶液，無明顯變化，說明溶液中一定沒有氫氧化鈉。故填：NaOH

（2）碳酸鈉和硫酸反應能生成二氧化碳氣體，會看到溶液中有氣泡冒出；故填：有氣泡產生

[評價反思]

（1）根據圖示操作判斷，檢測溶液的pH時，pH試紙不能伸入溶液中，應用玻璃棒蘸取少量溶液涂到pH試紙上；故填：將pH試紙直接放入待測液測pH

（2）檢驗一種物質時要排除其他物質的干擾，硫酸鈉也能與氯化鋇反應生成白色沉淀，故不能證明溶液中一定存在硫酸；故填：③；生成的Na2SO4也會與BaCl2反應產生白色沉淀，不一定是有過量H2SO4引起的

[剖析本質]由三組探究實驗可得，實驗后，溶液中溶質的成分為硫酸鈉和硫酸，從微觀的角度來理解此反應的實質，反應后的方框中補畫未畫全的氫離子微粒和反應生成的水分子微粒，如圖所示：；故填：

Ⅱ.定量探究

解：設反應后溶液中H2SO4與NaOH反應生成的Na2SO4的質量為x。

x=3.55g

設反應后溶液中H2SO4與NaOH反應生成的Na2SO4與反應后溶液中原有Na2SO4的質量共為y。

y=14.2g

反應后溶液中Na2SO4的質量分數是：；故填：10.65%