Question

2．某實驗小組的同學用氫氧化鈉溶液和硫酸進行酸堿中和反應的實驗時，向燒杯中的氫氧化鈉溶液加入稀硫酸一會后，實驗中未觀察到明顯現象．他們停止滴加稀硫酸，并對燒杯內溶液中的溶質成分進行探究．
（1）寫出該中和反應的化學方程式：H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O；
【提出問題】該燒杯內溶液中的溶質是什么．
【猜想】猜想Ⅰ：有Na₂SO₄和NaOH；
猜想Ⅱ：有Na₂SO₄和H₂SO₄；
猜想Ⅲ：Na₂SO₄；
【查閱資料】①BaCl₂、Na₂SO₄溶液顯中性，且Ba²⁺有毒．
【實驗探究】小組同學取燒杯中的溶液少量于試管中，進行如下兩個方案的探究．

實驗方案	測溶液pH	滴加過量BaCl2溶液
實驗現象	pH=10	產生白色沉淀
實驗結論	溶液中有NaOH	溶液中有H2SO4

[得出結論】（1）為什么會出現截然不同的結論呢？同學們經過檢查，發(fā)現操作準確無誤，討論后同學一致認定猜想Ⅰ正確．另一結論錯誤的原因是Na₂SO₄+BaCl₂═BaSO₄↓+2NaCl．（用化學方程式表示）
【反思拓展】（1）實驗結束了，小組同學將所有廢液倒進廢液缸，為了除去廢液中的有害成分并將廢液調至中性，應向廢液缸中加入適量的稀硫酸．
（2）根據所學化學知識，驗證燒杯內溶液中的溶質是否含有H₂SO₄，除以上方案外，單獨使用某種試劑也能完成該實驗，你選用的一種試劑是石蕊試液．

Answer 1

分析 根據氫氧化鈉和硫酸的反應進行分析解答，氫氧化鈉能與硫酸反應生成硫酸鈉和水；由于反應的情況不能確定，故溶液中的溶質成分不能確定，可以就此提出猜想；氫氧化鈉呈堿性，能使酚酞試液變紅；硫酸和硫酸鈉不能使酚酞試液變色；鋇離子能與硫酸根離子結合產生硫酸鋇白色沉淀，要驗證是否含有硫酸，就是驗證氫離子的存在，據此解答．

解答 解：氫氧化鈉能與稀硫酸反應生成硫酸鈉和水，故填：H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O；
反應可能是恰好反應，只有硫酸鈉、也可能是一種物質完全反應，另一種物質有剩余，若氫氧化鈉過量，則含有氫氧化鈉和硫酸鈉；若硫酸過量，則含有硫酸和硫酸鈉，因此可以就反應后溶液中的溶質提出猜想，故填：該燒杯內溶液中的溶質是什么，Na₂SO₄；
溶液的pH=10，說明溶液呈堿性，一定不會含有稀硫酸，滴加氯化鋇溶液生成白色沉淀，是因為溶液中含有的硫酸鈉能與氯化鋇反應產生白色沉淀，故填：Ⅰ，Na₂SO₄+BaCl₂═BaSO₄↓+2NaCl；
氫氧化鈉能與硫酸反應生成硫酸鈉和水，故可以使用稀硫酸調節(jié)溶液的堿性，故填：稀硫酸；
要檢驗硫酸的存在，就是檢驗氫離子的存在，根據酸能使石蕊試液變紅，可以加入石蕊試液，故填：石蕊試液．

點評 本題考查了酸堿中和反應以及實驗設計的能力，設計實驗時，可以從反應后的產物和其有關的性質著手．