Question

4．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，以下是教學片斷，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溶液的小燒杯中．
【學生板演】該反應的化學方程式：H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O．
【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？
【假設猜想】針對疑問，大家紛紛提出猜想．甲組同學的猜想如下，請你補上猜想四．
猜想一：只有Na₂SO₄　　　　　　　　　　　猜想二：有Na₂SO₄和H₂SO₄
猜想三：有Na₂SO₄、H₂SO₄和NaOH　　　　　猜想四：有Na₂SO₄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．不合理的猜想是猜想三，理由是H₂SO₄和NaOH在溶液中不能共存．
【實驗探究】
（1）丙組同學取燒杯中的溶液少量于試管中，滴加幾滴CuSO₄溶液，無明顯變化，溶液中一定沒有NaOH．
（2）為了驗證其余猜想，各學習小組利用燒杯中的溶液，并選用了老師提供的pH試紙、Na₂CO₃溶液、BaCl₂溶液，進行如下三個方案的探究．

實驗方案	測溶液的pH	滴加Na2CO3溶液	滴加BaCl2溶液
實驗操作
實驗現象	試紙變色，對比比色卡，pH＜7	有氣泡產生	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．同時指出（2）中存在兩處明顯錯誤，請大家反思．同學們經過反思發現了如下兩處錯誤：
①實驗操作中的錯誤是pH試紙浸入溶液中．
②實驗方案中也有一個是錯誤的，錯誤的原因是Na₂SO₄與BaCl₂反應也會生成白色沉淀，不能證明一定有H₂SO₄存在．

Answer 1

分析 【學生板演】硫酸和氫氧化鈉反應生成硫酸鈉和水，注意化學式的寫法和配平；
【假設猜想】根據酸堿不能共存判斷不合理的猜想；
【實驗探究】根據碳酸鈉和硫酸反應能生成二氧化碳氣體解答；
【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；
（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．

解答 解：【學生板演】硫酸和氫氧化鈉反應生成硫酸鈉和水，化學方程式為H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄ +2H₂O；
【假設猜想】硫酸和氫氧化鈉反應生成硫酸鈉和水，酸或堿可能過量，當氫氧化鈉過量時，反應后溶液中的溶質為硫酸鈉和氫氧化鈉，故猜想三為氫氧化鈉和硫酸鈉，酸堿過量，但不能同時過量，因為酸堿不能共存，會繼續反應，故猜想三不合理；
【實驗探究】（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．
（2）溶液中有硫酸，滴加碳酸鈉后，碳酸鈉會和硫酸反應生成二氧化碳氣體，因此會看到產生氣泡．
【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；
（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；
故答案為：【學生板演】H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O；
【假設猜想】有Na₂SO₄和NaOH；猜想三；H₂SO₄和NaOH在溶液中不能共存；
【實驗探究】（1）NaOH；（2）有氣泡產生；
【評價反思】①pH試紙浸入溶液中；②Na₂SO₄與BaCl₂反應也會生成白色沉淀，不能證明一定有H₂SO₄存在．

點評 此題通過中和反應考查了化學方程式的書寫，實驗方案設計、實驗操作以及實驗方案的評價，解答時要全面審題，認真解答．