6. 新素养 科学探究与实践 在研究酸和碱的化学性质时,某小组的同学想证明:稀硫酸与${NaOH}$溶液混合后,虽然仍为无色溶液,但确实发生了化学反应。请与他们一起完成实验方案的设计、实验和评价。
(1) 方案一:
① 测定稀硫酸与${NaOH}$溶液混合前后的$\mathrm{pH}$。测定某${NaOH}$溶液的$\mathrm{pH}$,$\mathrm{pH}$
② 将一定量的稀硫酸加入该${NaOH}$溶液中,混合均匀后测定其$\mathrm{pH}$,$\mathrm{pH}<7$。
③ 结论:稀硫酸与${NaOH}$溶液发生了化学反应,并且
(2) 方案二:

结论:稀硫酸与${NaOH}$溶液发生了化学反应,反应的化学方程式为
(3) 上述两个方案在设计思想上的相同点是
(1) 方案一:
① 测定稀硫酸与${NaOH}$溶液混合前后的$\mathrm{pH}$。测定某${NaOH}$溶液的$\mathrm{pH}$,$\mathrm{pH}$
$>$
(填“$<$”“$>$”或“$=$”)7。② 将一定量的稀硫酸加入该${NaOH}$溶液中,混合均匀后测定其$\mathrm{pH}$,$\mathrm{pH}<7$。
③ 结论:稀硫酸与${NaOH}$溶液发生了化学反应,并且
稀硫酸
过量。(2) 方案二:
向氢氧化钠溶液中先滴加酚酞溶液,溶液变成红色,再滴加足量稀硫酸,溶液又变成无色
(根据图示实验步骤,概括方案要点)。结论:稀硫酸与${NaOH}$溶液发生了化学反应,反应的化学方程式为
${H_{2}SO_{4} + 2NaOH = Na_{2}SO_{4} + 2H_{2}O}$
。(3) 上述两个方案在设计思想上的相同点是
都通过检验反应后反应物减少(或消失)来证明两溶液混合后发生了反应
。答案
6. (1) ①$>$ ③ 稀硫酸 (2) 向氢氧化钠溶液中先滴加酚酞溶液,溶液变成红色,再滴加足量稀硫酸,溶液又变成无色 ${H_{2}SO_{4} + 2NaOH = Na_{2}SO_{4} + 2H_{2}O}$ (3) 都通过检验反应后反应物减少(或消失)来证明两溶液混合后发生了反应
7. 某兴趣小组的同学利用数字化实验对酸碱中和反应进行探究。



(1) 甲同学按照图1所示操作进行实验,匀速向烧瓶中加入稀盐酸。通过温度传感器测量溶液温度变化如图2所示。10~30 s内溶液温度显著升高,据此得出的实验结论是
(2) 乙同学选取稀硫酸和${NaOH}$溶液进行实验。通过$\mathrm{pH}$传感器测量溶液$\mathrm{pH}$变化情况如图3所示。乙同学实验过程中烧瓶内盛放的是
(3) 丙同学选取${H_{2}SO_{4}}$与${Ba(OH)_{2}}$溶液进行实验。通过电导率传感器测量溶液电导率的变化情况如图4所示。
已知:单位体积溶液中离子的个数越多,电荷数越多,溶液的导电能力越强,溶液的电导率越大。
① 反应的化学方程式为
② 用粒子的观点解释图4中$C$点电导率最小的原因是
(1) 甲同学按照图1所示操作进行实验,匀速向烧瓶中加入稀盐酸。通过温度传感器测量溶液温度变化如图2所示。10~30 s内溶液温度显著升高,据此得出的实验结论是
中和反应属于放热反应
。30 s后,溶液温度下降的原因是加入的稀盐酸中含有水,有降温的作用,且热量逐渐散失,溶液温度逐渐恢复至室温
。(2) 乙同学选取稀硫酸和${NaOH}$溶液进行实验。通过$\mathrm{pH}$传感器测量溶液$\mathrm{pH}$变化情况如图3所示。乙同学实验过程中烧瓶内盛放的是
稀硫酸
。曲线上$A$点表示溶液中的溶质是氢氧化钠、硫酸钠(或${NaOH}$、${Na_{2}SO_{4}}$)
。(3) 丙同学选取${H_{2}SO_{4}}$与${Ba(OH)_{2}}$溶液进行实验。通过电导率传感器测量溶液电导率的变化情况如图4所示。
已知:单位体积溶液中离子的个数越多,电荷数越多,溶液的导电能力越强,溶液的电导率越大。
① 反应的化学方程式为
${Ba(OH)_{2} + H_{2}SO_{4} = BaSO_{4}\downarrow + 2H_{2}O}$
。② 用粒子的观点解释图4中$C$点电导率最小的原因是
C点时钡离子和硫酸根离子恰好完全结合生成硫酸钡沉淀,溶液中不存在能自由移动的离子
。答案
7. (1) 中和反应属于放热反应 加入的稀盐酸中含有水,有降温的作用,且热量逐渐散失,溶液温度逐渐恢复至室温 (2) 稀硫酸 氢氧化钠、硫酸钠(或${NaOH}$、${Na_{2}SO_{4}}$) (3) ① ${Ba(OH)_{2} + H_{2}SO_{4} = BaSO_{4}\downarrow + 2H_{2}O}$ ② C点时钡离子和硫酸根离子恰好完全结合生成硫酸钡沉淀,溶液中不存在能自由移动的离子
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