10. 在学习了常见的酸和碱后,某化学兴趣小组的同学围绕“酸碱中和反应”,在老师引导下开展实验探究活动,请你参与下列活动。
【实验探究】
将氢氧化钾溶液与稀硫酸混合,观察不到明显现象,为证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了反应,三位同学进行了以下实验。

(1)测定溶液 pH 变化的方法
甲同学在实验过程中测得 pH 变化如图 1 所示,则该同学是将
a. 氢氧化钾溶液滴入稀硫酸中
b. 稀硫酸滴入氢氧化钾溶液中
(2)测混合过程中的温度变化
乙同学在实验过程中测得反应混合溶液的温度变化如图 2 所示,说明稀硫酸与氢氧化钾溶液发生的反应是
(3)借助于酸碱指示剂
丙同学通过图 3 所示实验,他观察到溶液由红色变成无色,也证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了化学反应,反应的化学方程式为
【猜想与假设】
猜想一:只有 K₂SO₄;
猜想二:有 K₂SO₄和 H₂SO₄;
猜想三:有 K₂SO₄和 KOH。
【进行实验】
为了验证猜想,学习小组选用 Fe₂O₃粉末、BaCl₂溶液,进行如下探究:

【实验结论】
通过探究,同学们一致确定猜想二是正确的。
【评价与反思】
(4)丁同学针对上述方案提出疑问,认为方案二是不合理的,理由是
(5)同学们经过反思与讨论,最后认为方案一中的 Fe₂O₃粉末可以用下列的某些物质代替,也能得到同样的实验结论,请你选出可用的药品
A. Mg
B. CuO
C. KCl
D. Na₂CO₃
(6)分析反应后所得溶液中溶质的成分时,除了考虑生成物外,还要考虑
【实验探究】
将氢氧化钾溶液与稀硫酸混合,观察不到明显现象,为证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了反应,三位同学进行了以下实验。
(1)测定溶液 pH 变化的方法
甲同学在实验过程中测得 pH 变化如图 1 所示,则该同学是将
a
(填字母)。a. 氢氧化钾溶液滴入稀硫酸中
b. 稀硫酸滴入氢氧化钾溶液中
(2)测混合过程中的温度变化
乙同学在实验过程中测得反应混合溶液的温度变化如图 2 所示,说明稀硫酸与氢氧化钾溶液发生的反应是
放热
(填“放热”或“吸热”)反应。图 2 中 B 点表示的含义是$KOH$和$H_{2}SO_{4}$恰好完全反应
。(3)借助于酸碱指示剂
丙同学通过图 3 所示实验,他观察到溶液由红色变成无色,也证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了化学反应,反应的化学方程式为
$2KOH+H_{2}SO_{4}=K_{2}SO_{4}+2H_{2}O$
。【猜想与假设】
猜想一:只有 K₂SO₄;
猜想二:有 K₂SO₄和 H₂SO₄;
猜想三:有 K₂SO₄和 KOH。
【进行实验】
为了验证猜想,学习小组选用 Fe₂O₃粉末、BaCl₂溶液,进行如下探究:
【实验结论】
通过探究,同学们一致确定猜想二是正确的。
【评价与反思】
(4)丁同学针对上述方案提出疑问,认为方案二是不合理的,理由是
$K_{2}SO_{4}$与$BaCl_{2}$反应也会产生白色沉淀,无法证明$H_{2}SO_{4}$一定存在
。(5)同学们经过反思与讨论,最后认为方案一中的 Fe₂O₃粉末可以用下列的某些物质代替,也能得到同样的实验结论,请你选出可用的药品
ABD
(填字母)。A. Mg
B. CuO
C. KCl
D. Na₂CO₃
(6)分析反应后所得溶液中溶质的成分时,除了考虑生成物外,还要考虑
反应物是否过量(或反应物是否有剩余)
。答案
10. (1)a (2)放热 $KOH$和$H_{2}SO_{4}$恰好完全反应 (3)$2KOH+H_{2}SO_{4}=K_{2}SO_{4}+2H_{2}O$ 固体粉末减少(或消
失),溶液变成黄色 (4)$K_{2}SO_{4}$与$BaCl_{2}$反应也会产生白色沉淀,无法证明$H_{2}SO_{4}$一定存在 (5)ABD (6)反应物是否过量(或反应物是否有剩余)
解析:(1)由$pH$变化曲线可知,溶液刚开始$pH<7$,呈酸性,此时溶液应是$H_{2}SO_{4}$溶液,随着另一溶液的加入,溶液$pH$逐渐增大到7,最后大于7,所以应是将$KOH$溶液滴入$H_{2}SO_{4}$溶液中。(2)由图2可知,随着反应的进行溶液温度升高,说明酸碱中和反应为放热反应,B点时温度达到最高值,证明$KOH$溶液和$H_{2}SO_{4}$溶液恰好完全反应。(3)氢氧化钾与硫酸反应生成硫酸钾和水。【进行实验】方案一:实验结论是猜想二正确,反应后溶液中含有硫酸,取少量反应后的溶液于试管中,加入$Fe_{2}O_{3}$粉末,氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水,可观察到固体粉末减少(或消失),溶液变成黄色。(4)方案二是不合理的,氯化钡与硫酸钾反应也会产生白色沉淀,只能证明有硫酸根离子,而不能证明有氢离子。(5)$Mg$和稀硫酸反应生成气体,A正确;$CuO$和稀硫酸反应生成蓝色硫酸铜溶液,B正确;$KCl$和稀硫酸不反应,C错误;$Na_{2}CO_{3}$和稀硫酸反应生成气体,D正确。(6)分析反应后所得溶液中溶质的成分时,除了考虑生成物外,还要考虑反应物是否过量或反应物是否有剩余。
失),溶液变成黄色 (4)$K_{2}SO_{4}$与$BaCl_{2}$反应也会产生白色沉淀,无法证明$H_{2}SO_{4}$一定存在 (5)ABD (6)反应物是否过量(或反应物是否有剩余)
解析:(1)由$pH$变化曲线可知,溶液刚开始$pH<7$,呈酸性,此时溶液应是$H_{2}SO_{4}$溶液,随着另一溶液的加入,溶液$pH$逐渐增大到7,最后大于7,所以应是将$KOH$溶液滴入$H_{2}SO_{4}$溶液中。(2)由图2可知,随着反应的进行溶液温度升高,说明酸碱中和反应为放热反应,B点时温度达到最高值,证明$KOH$溶液和$H_{2}SO_{4}$溶液恰好完全反应。(3)氢氧化钾与硫酸反应生成硫酸钾和水。【进行实验】方案一:实验结论是猜想二正确,反应后溶液中含有硫酸,取少量反应后的溶液于试管中,加入$Fe_{2}O_{3}$粉末,氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水,可观察到固体粉末减少(或消失),溶液变成黄色。(4)方案二是不合理的,氯化钡与硫酸钾反应也会产生白色沉淀,只能证明有硫酸根离子,而不能证明有氢离子。(5)$Mg$和稀硫酸反应生成气体,A正确;$CuO$和稀硫酸反应生成蓝色硫酸铜溶液,B正确;$KCl$和稀硫酸不反应,C错误;$Na_{2}CO_{3}$和稀硫酸反应生成气体,D正确。(6)分析反应后所得溶液中溶质的成分时,除了考虑生成物外,还要考虑反应物是否过量或反应物是否有剩余。
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