Question

【题目】某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，将学生分成若干小组，在老师引导下开展探究活动．以下是教学片段，请你参与学习并帮助填写空格（包括表中空格）．

（演示实验）将一定量的稀H2SO4加入到盛有NaOH溶液的烧杯中．

（学生板演）该反应的化学方程式_____．

Ⅰ．定性探究

（提出问题）实验中未观察到明显现象，部分同学产生了疑问：反应后溶液中溶质是什么呢？

（猜想）针对疑问大家纷纷提出猜想．甲组同学的猜想如下：

猜想一：只有Na2SO4 猜想二：有Na2SO4和H2SO4

猜想三：有Na2SO4和NaOH 猜想四：有Na2SO4、H2SO4和NaOH

乙组同学对以上猜想提出质疑，认为有一种猜想是不合理的．你认为不合理的猜想是哪一种并说出理由_____．

（继续实验）（1）丙组同学取烧杯中的少量溶液于试管中，滴加几滴CuSO4溶液，无明显变化，溶液中一定没有_____．

（2）为了验证其余猜想，各组同学取烧杯中的溶液，并选用老师提供的pH试纸、铜片、BaC12溶液、Na2CO3溶液，分别进行如表三组探究实验．

实验方案	①测溶液pH	②滴加Na2CO3溶液	③滴加BaCl2溶液
实验操作
实验现象	试纸变色，与标准比色卡比照，得pH＜7	_____	产生白色沉淀
实验结论	溶液中有H2SO4	溶液中有H2SO4	溶液中有H2SO4

（得出结论）通过探究，全班同学一致确定猜想二是正确的．

（评价反思）老师对同学们能用多种方法进行探究，并且得出正确结论给予了肯定．同时也指出上述三个实验探究中存在两处明显错误，请大家反思．同学们经过反思发现了这两处错误：

（1）实验操作中明显的一处错误是_____；

（2）实验方案探究中也有一个是不合理的，这个方案是_____（选填①、②、③），不合理的原因是_____．

（剖析本质）实验后，老师又带领大家从微观的角度来理解此反应的实质，请你和同学们一起在如图反应后的方框中补画未画全的微粒____．

II．定量探究

取上述（演示实验）反应后烧杯中的溶液100g，设计如图实验：

试计算上述（演示实验）反应后溶液中Na2SO4的质量分数是___________？（列出计算过程）

Answer 1

【答案】H2SO4+2NaOH=Na2SO4 +2H2O 猜想四不合理，H2SO4和NaOH会继续反应，不可能共存 NaOH 有气泡产生 将pH试纸直接放入待测液测pH ③ 生成的Na2SO4也会与BaCl2反应产生白色沉淀，不一定是由过量H2SO4引起的 10.65%

【解析】

[学生板演]硫酸和氢氧化纳反应生成硫酸钠和水，化学方程式为H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O；故填：H2SO4+2NaOH=Na2SO4 +2H2O

[猜想]硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，酸或碱可能过量，但不能同时过量，因为酸碱不能共存，会继续反应，故猜想四不合理；故填：猜想四不合理，H2SO4和NaOH会继续反应，不可能共存

[继续实验]

（1）硫酸铜和氢氧化钠反应能生成氢氧化铜蓝色沉淀，因此溶液中滴加几滴CuSO4溶液，无明显变化，说明溶液中一定没有氢氧化钠。故填：NaOH

（2）碳酸钠和硫酸反应能生成二氧化碳气体，会看到溶液中有气泡冒出；故填：有气泡产生

[评价反思]

（1）根据图示操作判断，检测溶液的pH时，pH试纸不能伸入溶液中，应用玻璃棒蘸取少量溶液涂到pH试纸上；故填：将pH试纸直接放入待测液测pH

（2）检验一种物质时要排除其他物质的干扰，硫酸钠也能与氯化钡反应生成白色沉淀，故不能证明溶液中一定存在硫酸；故填：③；生成的Na2SO4也会与BaCl2反应产生白色沉淀，不一定是有过量H2SO4引起的

[剖析本质]由三组探究实验可得，实验后，溶液中溶质的成分为硫酸钠和硫酸，从微观的角度来理解此反应的实质，反应后的方框中补画未画全的氢离子微粒和反应生成的水分子微粒，如图所示：；故填：

Ⅱ.定量探究

解：设反应后溶液中H2SO4与NaOH反应生成的Na2SO4的质量为x。

x=3.55g

设反应后溶液中H2SO4与NaOH反应生成的Na2SO4与反应后溶液中原有Na2SO4的质量共为y。

y=14.2g

反应后溶液中Na2SO4的质量分数是：；故填：10.65%