Question

如圖所示，張同學在進行酸堿中和反應的實驗時，向燒杯中的氫氧化鈉溶液滴加稀硫酸一會兒后，發現忘記了滴加指示劑，因而無法確定硫酸與氫氧化鈉是否恰好完全反應．為了證明這兩種物質是否恰好完全反應，張同學從燒杯中取出少量反應后的溶液于一支試管中，并向試管中滴加幾滴無色酚酞試液，振蕩，觀察到酚酞試液不變色．于是張同學得出“兩種物質已恰好完全中和”的結論．
（1）你認為張同學得出的結論是否正確

 

，理由是

 

；
（2）請你設計另一個實驗，探究上述燒杯中的溶液是否恰好完全中和，填寫下表

試驗方法	可能觀察到的現象	結論

（3）張同學利用酸堿中和反應的原理來處理某工廠廢水中所含有的硫酸．經測定，該工廠廢水中硫酸的質量分數為15%，若工廠每天用含氫氧化鈣75%的熟石灰處理150t這種廢水（假設廢水中其他物質不與氫氧化鈣反應），需要熟石灰多少噸？（精確到0.01）

Answer 1

分析：根據酸堿指示劑的性質，紫色石蕊試液遇酸變紅，遇堿變藍；無色酚酞遇酸不變色，遇堿變紅．加酚酞不變色，溶液為中性或酸性．酸的性質與活潑金屬反應生成氫氣，與碳酸鹽反應生成二氧化碳氣體，遇指示劑變色．酸堿反應的化學方程式，反應的物質的質量之比等于物質的式量之比．

解答：解：（1）無色酚酞遇酸不變色，遇堿變紅，題中試管溶液加酚酞不變色，溶液為中性或酸性，故答案為：不正確，如果硫酸過量，滴入酚酞試液也不會變色；
（2）題中存在三種情況：酸過量、恰好反應、堿過量，可利用或利用酸堿的性質．故答案為（其他合理答案均可）：

①取樣，滴加紫色石蕊試液	試液變紅	硫酸過量
②取樣，滴加紫色石蕊試液	試液不變紅	恰好中和
③取樣，滴加碳酸鈉溶液	有氣泡產生	硫酸過量
④取樣，加入鋅粒等較活潑金屬	有氣泡產生	硫酸過量

（3）酸堿反應的原理，反應的物質的質量之比等于物質的式量之比
解：設處理150t這種廢水，需要Ca（OH）₂的質量為x．
H₂SO₄+Ca（OH）₂=CaSO₄+2H₂O
98       74
150t×15%  x

98

150t×15%

=

74

x

解得：x=17t
熟石灰的質量=

17t

75%

=22.65t
答：處理150t這種廢水，需要熟石灰22.65t．

點評：本題考查了酸堿指示劑的性質、利用質量分數和反應方程式進行計算的方法以及實驗設計的能力．