Question

【題目】小鵬與小明做完酸、堿、鹽相關性質驗證的實驗后，很感興趣地把稀硫酸、氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液混合在一起 ，看到有大量氣泡生成。他們對反應后溶液中溶質的成分很好奇，請你與他們一起進行探究。

[提出問題]

反應后溶液中溶質的成分是什么？

[猜想假設]

猜想①： Na2SO4、 Na2CO3；

猜想②： Na2SO4、 Na2CO3、 NaOH；

猜想③： Na2SO4、 H2SO4、 Na2CO3；

猜想④： Na2SO4、H2SO4；

猜想⑤： Na2SO4。

上述猜想中，你認為不合理的是猜想_____（填序號）。

[實驗探究]

（1）小鵬取少量該溶液于試管中，向其中滴加無色酚酞，發現溶液顏色無變化。據此，他認為猜想⑤是正確的。你認為他的結論是_____（選填“合理”或“不合理”）的，理由是_____。

（2）小明向盛有少量氧化銅粉末的試管中加入適量該溶液，振蕩，溶液變藍。

[實驗結論]

根據上述實驗探究，你認為猜想_____（填序號）是正確的；

[拓展應用]

工廠和實驗室的酸性廢水必須處理至中性再排放，這樣做的意義是_____（答一點即可）。

Answer 1

【答案】②③ 不合理 酚酞在酸性和中性溶液中都呈無色。滴加無色酚酞，溶液顏色無變化，無法判斷溶液呈中性還是呈酸性，因此僅憑該實驗無法確定溶液中溶質的成分只有Na2SO4 ④ 防止水體污染（或防止酸性廢水腐蝕金屬排水管）

【解析】

實驗過程中把稀硫酸、氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液混合在一起，稀硫酸先和氫氧化鈉溶液反應生成硫酸鈉和水，沒有氣泡生成；氫氧化鈉溶液反應完，稀硫酸和碳酸鈉溶液反應生成硫酸鈉、水和二氧化碳，就會看到有大量氣泡生成。本題中實驗現象是看到有大量氣泡生成，說明氫氧化鈉已經反應完，稀硫酸和碳酸鈉已經發生反應，但碳酸鈉可能反應完，可能有剩余，稀硫酸也是可能反應完，可能有剩余。因為稀硫酸和碳酸鈉能發生反應，所以不可能同時存在。

[猜想假設]

根據分析，反應后的溶液中一定含有Na2SO4，可能含有Na2CO3，也可能含有H2SO4，但Na2CO3和H2SO4不能同時存在。因此猜想合理的是：①④⑤，不合理的是：②③。猜想②不合理的原因是：因為實驗中看到有大量氣泡生成，說明氫氧化鈉溶液已經反應完，不可能存在氫氧化鈉；猜想③不合理的原因是：H2SO4和Na2CO3兩種物質之間要發生反應，不可能同時存在。

[實驗探究]

（1）小鵬取少量該溶液于試管中，向其中滴加無色酚酞，發現溶液顏色無變化。據此，他認為猜想⑤是正確的，這個結論是不合理的。其理由是：酚酞在酸性和中性溶液中都呈無色，所以滴加無色酚酞，溶液顏色無變化，無法判斷溶液一定呈中性，該溶液也可能呈酸性，猜想④⑤滴加酚酞現象相同。

[實驗結論]

氧化銅能和稀硫酸反應生成硫酸銅和水。小明向盛有少量氧化銅粉末的試管中加入適量該溶液，振蕩，溶液變藍，說明溶液中含有硫酸，因此根據上述實驗探究，猜想④是正確的。

[拓展應用]

酸性廢水直接排放會污染水資源；如果排水管是金屬的比如鑄鐵管，酸性廢水還會腐蝕水管。因此工廠和實驗室的酸性廢水必須處理至中性再排放，這樣做的意義是：防止水體污染（或防止酸性廢水腐蝕金屬排水管）。