Question

【題目】在研究酸和堿的化學性質時，同學發現稀 H2SO4 與 NaOH溶液混合后無明顯現象產生，于是設計并完成了如下實驗方案

方案一：測定稀H2SO4與NaOH溶液混合前后的pH。

（1）將pH試紙伸入某 NaOH溶液中測定NaOH溶液的 pH，測得 pH_____7（選填“大于”“等于”或“小于”）；

（2）將一定量的稀 H2SO4加入該 NaOH溶液中，混合均勻后測定其 pH，pH=7

方案二：向盛有 NaOH溶液的燒杯中先滴加酚酞試液，后滴加稀硫酸，觀察到溶液由紅色變成無色

結論：稀 H2SO4與 NaOH溶液發生了化學反應，反應的化學方程式為：_____；上述實驗操作中錯誤的是_____

（3）甲酸（HCOOH）是一種具有揮發性的酸，甲酸在熱的濃硫酸中會分解生成兩種氧化物：CO和_____（寫化學式）如圖是制取CO，用CO還原氧化鐵并檢驗氣體產物，同時收集尾氣中的CO的實驗裝置

①寫出C裝置內玻璃管中發生反應的化學方程式：_____

②若沒有B裝置，則不能達到檢驗氣體產物的目的，原因是什么_____？

③E裝置可起到收集 CO的作用，實驗結束時，E中有部分溶液進入到F燒杯中，請設計實驗證明該溶液溶質的成分中含有NaOH，寫出實驗步驟、現象和結論_____

（4）工業上冶煉 150噸含雜質為 2%的生鐵，需要含雜質20%的赤鐵礦石多少噸___？

Answer 1

【答案】大于 2NaOH＋H2SO4=Na2SO4＋2H2O 不能將pH試紙伸入某 NaOH溶液中測定NaOH溶液的 pH，會污染溶液； H2O Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2 甲酸（HCOOH）是一種具有揮發性的酸，若沒有B裝置，甲酸先和D裝置中石灰水反應，D中石灰水可能不會變渾濁，無法檢驗C裝置生成的二氧化碳。 實驗步驟：取適量F燒杯中液體于試管中，加入足量的氯化鈣溶液；取上層清液加酚酞;

實驗現象：有白色沉淀產生；（碳酸鈉能與氯化鈣反應產生氯化鈉和碳酸鈣白色沉淀；）滴入酚酞的上層清液變紅色；（酚酞遇堿性溶液變紅）。

實驗結論：說明原試管的溶液中含有氫氧化鈉。 262.5

【解析】

方案一：（1）將pH試紙伸入某 NaOH溶液中測定NaOH溶液的 pH，氫氧化鈉顯堿性，測得 pH大于7；

（2）將一定量的稀 H2SO4加入該 NaOH溶液中，混合均勻后測定其 pH，pH=7

方案二：向盛有 NaOH溶液的燒杯中先滴加酚酞試液，后滴加稀硫酸，觀察到溶液由紅色變成無色

結論：稀 H2SO4與 NaOH溶液發生反應產生硫酸鈉和水的化學方程式為：2NaOH＋H2SO4=Na2SO4＋2H2O；上述實驗操作中錯誤的是：不能將pH試紙伸入某 NaOH溶液中測定NaOH溶液的 pH，會污染溶液；應該用干燥、結晶的玻璃棒蘸取待測液，滴在pH試紙上，產出顏色變化，與標準比色卡對比；

（3）甲酸（HCOOH）是一種具有揮發性的酸，甲酸在熱的濃硫酸中會分解生成兩種氧化物：該反應中甲酸含有碳、氫、氧三種元素，根據化學變化中元素守恒，應是CO和H2O

①C裝置內玻璃管中一氧化碳高溫條件下與氧化鐵發生反應產生鐵和二氧化碳的化學方程式：Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2；

②若沒有B裝置中的氫氧化鈉溶液，則不能達到檢驗氣體產物的目的，原因是：甲酸（HCOOH）是一種具有揮發性的酸，若沒有B裝置，甲酸先和D裝置中石灰水反應，D中石灰水可能不會變渾濁，無法檢驗C裝置生成的二氧化碳。

③E裝置中可起到收集 CO的作用，同時能吸收二氧化碳氣體，（二氧化碳能與氫氧化鈉反應產生碳酸鈉溶液）實驗結束時，E中有部分溶液進入到F燒杯中，設計實驗證明該溶液溶質的成分中含有NaOH；

實驗步驟：取適量F燒杯中液體于試管中，加入足量的氯化鈣溶液；取上層清液加酚酞;

實驗現象：白色沉淀產生；（碳酸鈉能與氯化鈣反應產生氯化鈉和碳酸鈣白色沉淀；）滴入酚酞的上層清液變紅色；（酚酞遇堿性溶液變紅）。

實驗結論：說明原試管的溶液中含有氫氧化鈉；

（4）解：設需要需要含雜質20%的赤鐵礦石x。

x=262.5t。

需要含雜質20%的赤鐵礦石262.5t。