Question

3．某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在老師的指導(dǎo)下對酸堿中和反應(yīng)進行探究．
【提出問題】能否用碳酸鉀溶液驗證硫酸與氫氧化鈉溶液發(fā)生中和反應(yīng)．
【實驗藥品】稀硫酸 稀氫氧化鈉  碳酸鉀溶液
【實驗儀器】試管  滴管 10mL量筒等
【設(shè)計探究實驗】
小江同學(xué)的實驗：在試管中加入2mL稀硫酸，逐滴加入NaOH溶液，振蕩后，在加入V₁mLK₂CO₃溶液，實驗過程中無氣泡逸出．反應(yīng)的化學(xué)方程式為H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O
小偉同學(xué)的實驗：在試管中加入2mL稀硫酸，逐滴加入氫氧化鈉溶液，振蕩后，再滴入碳酸鉀溶液，有氣泡逸出，繼續(xù)滴加碳酸鉀溶液至恰好無氣泡時，共消耗碳酸鉀溶液V₂mL．
小明同學(xué)的判斷：小江同學(xué)的實驗說明能用碳酸鉀溶液來驗證；小偉的實驗還不能，需再做一個實驗才能說明．
實驗并判斷：另取一支試管，加入2mL稀硫酸，逐滴加入碳酸鉀溶液至無氣泡產(chǎn)生，記錄消耗的碳酸鉀溶液至無氣泡產(chǎn)生，記錄消耗的碳酸鉀溶液體積為V3mL，V3mL＞V2mL，證明在小偉的實驗中稀硫酸與氫氧化鈉溶液發(fā)生了中和反應(yīng)（寫出實驗步驟、現(xiàn)象和判斷依據(jù)）．
【結(jié)論】能用碳酸鉀溶液驗證硫酸與氫氧化鈉溶液發(fā)生中和反應(yīng)
【反思】在小江的實驗中，碳酸鉀溶液的作用相當(dāng)于指示劑．

Answer 1

分析 此題是一道關(guān)于中和反應(yīng)的綜合性實驗探究題．在小江同學(xué)的實驗中，先向稀硫酸中逐滴加入氫氧化鈉溶液，再滴入碳酸鉀溶液，實驗過程中無氣泡逸出，說明加入氫氧化鈉溶液后的溶液中已經(jīng)沒有稀硫酸，則證明稀硫酸與氫氧化鈉溶液發(fā)生了中和反應(yīng)，在此實驗中碳酸鉀溶液起到了指示劑的作用．在小偉的實驗中，加入碳酸鉀溶液時有氣泡逸出，說明溶液中稀硫酸，因此，該實驗不能證明稀硫酸與氫氧化鈉溶液發(fā)生了中和反應(yīng)．要證明稀硫酸與氫氧化鈉溶液發(fā)生了中和反應(yīng)，需補充如下實驗：向2mL稀硫酸中直接滴加碳酸鉀溶液至無氣泡產(chǎn)生，記錄消耗碳酸鉀溶液的體積，若此體積大于小偉的實驗中消耗的碳酸鉀溶液的體積，則證明在小偉的實驗中稀硫酸與氫氧化鈉溶液發(fā)生了中和反應(yīng)．

解答 解：
【設(shè)計探究實驗】
先向稀硫酸中逐滴加入氫氧化鈉溶液，再滴入碳酸鉀溶液，實驗過程中無氣泡逸出，說明加入氫氧化鈉溶液可以與稀硫酸反應(yīng)，所以本題答案為：氫氧化鈉，碳酸鉀，2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O；
加入碳酸鉀溶液時有氣泡逸出，說明溶液中稀硫酸，因此，該實驗不能證明稀硫酸與氫氧化鈉溶液發(fā)生了中和反應(yīng)．要證明稀硫酸與氫氧化鈉溶液發(fā)生了中和反應(yīng)，需補充如下實驗：向2mL稀硫酸中直接滴加碳酸鉀溶液至無氣泡產(chǎn)生，記錄消耗碳酸鉀溶液的體積，若此體積大于小偉的實驗中消耗的碳酸鉀溶液的體積，則證明在小偉的實驗中稀硫酸與氫氧化鈉溶液發(fā)生了中和反應(yīng)，所以本題答案為：逐滴加入碳酸鉀溶液至無氣泡產(chǎn)生，記錄消耗的碳酸鉀溶液的體積為V₃ mL，V₃ mL＞V₂mL，證明在小偉的實驗中稀硫酸與氫氧化鈉溶液發(fā)生了中和反應(yīng)；
答案：
【設(shè)計探究實驗】
 NaOH； ②K₂CO₃； H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O；
逐滴加入碳酸鉀溶液至無氣泡產(chǎn)生，記錄消耗的碳酸鉀溶液至無氣泡產(chǎn)生，記錄消耗的碳酸鉀溶液體積為V3mL，V3mL＞V2mL，V₃ mL＞V₂mL，證明在小偉的實驗中稀硫酸與氫氧化鈉溶液發(fā)生了中和反應(yīng)；

點評 此題在以往對中和反應(yīng)探究考查的基礎(chǔ)上又有所拓展，從定量研究的角度對同學(xué)們提出了要求．很多同學(xué)由于基礎(chǔ)知識掌握不牢固，心理素質(zhì)較差，缺乏分析推理和實驗探究能力而不能順利解答此類綜合性問題．