Question

【題目】某興趣小組的同學將一定質量的碳酸氫鈉和稀硫酸混合，充分反應，有氣泡逸出。同學們對反應后溶液中溶質的成分進行了探究。

（猜想與假設）

猜想①：溶質成分是 _______________

猜想②：溶質成分是硫酸鈉、碳酸氫鈉

猜想③：溶質成分是硫酸鈉、硫酸

（查閱資料）NaHCO3溶液呈堿性。

（實驗藥品）pH試紙、鋅片、氧化銅粉末、稀硫酸、氫氧化鈉溶液、氯化鋇溶液。

（實驗探究）同學們取反應后的溶液用不同方案進行如下實驗，請根據結論完成下表。

實驗方案	A	B	C	D
實驗操作
實驗現象	_______	產生白色沉淀	試紙變色，對照標準比色卡，pH＜7	__________

（得出結論）猜想③正確。

（評價反思）

（1）寫出碳酸氫鈉和稀硫酸反應的化學方程式_____________。

（2）上述實驗中存在一處明顯錯誤操作的是方案_______________（填字母序號）。

（3）有同學認為僅憑B實驗方案中的實驗現象，不能得出“猜想③”正確，其理由是 ____________。

（4）用上述藥品，請你再設計一個不同的實驗方案證明“猜想③”正確_______________。

Answer 1

【答案】硫酸鈉 無氣泡產生或無明顯現象 有氣泡產生，鋅片逐漸溶解 C 因為溶液中的硫酸鈉與氯化鋇溶液反應也生成硫酸鋇白色沉淀，此現象的產生，不能證明溶液中含有硫酸。 取少量的氧化銅粉末于試管中，向試管中加入反應后的溶液，觀察到試管中的黑色粉末溶解，溶液變為藍色，則猜想③正確。

【解析】

由題意碳酸氫鈉與稀硫酸反應生成硫酸鈉、二氧化碳和水，根據反應物的用量可知，當二者恰好完全反應時，反應后的溶液中溶質只有硫酸鈉；當硫酸過量時，反應后的溶液中溶質有硫酸鈉和硫酸；當硫酸量不足時，反應后的溶液中溶質有硫酸鈉和碳酸氫鈉。則有：

猜想與假設：

猜想①：溶質成分是硫酸鈉；

根據題干中的信息和實驗結論猜想③正確可知，探究實驗過程中是為了驗證溶液的溶質中含有硫酸鈉和硫酸。

實驗操作A，向硫酸鈉和硫酸的混合溶液中加入稀硫酸，實驗現象為無明顯現象，因為硫酸鈉、硫酸與稀硫酸都不反應；

實驗操作D，向有鋅片的試管中滴加硫酸鈉和硫酸溶液，鋅與硫酸鈉不反應，鋅與硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，因此實驗現象為：鋅片逐漸溶解，產生氣泡；

評價反思

（1）碳酸氫鈉和稀硫酸反應生成硫酸鈉、二氧化碳和水，反應的化學方程式為。

（2）如圖所示的實驗操作C中將pH試紙伸入到溶液中檢測溶液的pH值的操作是錯誤的，應該將試紙放在表面皿上，再用玻璃棒蘸取試劑點在試紙上，變色后再與比色卡對比得出溶液的pH值。

（3）實驗操作B中，向反應后的溶液中加入氯化鋇溶液，硫酸鈉與氯化鋇反應生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，硫酸與氯化鋇反應生成硫酸鋇沉淀和氯化氫，根據產生白色沉淀就說明含有硫酸不能得出“猜想③”正確。

（4）題干中給的氧化銅也可以驗證反應后的溶液中含有硫酸，因為氧化銅與硫酸反應生成硫酸銅和水，氧化銅消失，溶液會變成藍色，則實驗方案為：取少量的氧化銅粉末于試管中，向試管中加入反應后的溶液，觀察到試管中的黑色粉末溶解，溶液變為藍色，則猜想③正確。