在研究酸和碱的化学性质时,某小组同学想证明:稀H2SO4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设计、实施和评价.(1)方案一:测定稀H2SO4与NaOH溶液混合前后的pH(常温下)他们先测定出某NaOH溶液的pH______7(填“大于”、“等于”或“小于”),然后将一定量的稀H2SO4加入该NaOH溶液中,混合均匀后再测定其pH,发现其pH小于7.结论:稀H2SO4与NaOH溶液发生了化学反应,并且______过量.(2)方案二:利用酸碱指示剂①探究稀H2SO4与NaOH溶液的反应如图所示进行实验.当滴入几滴酚酞溶液后,溶液由无色变为______色.根据上述过程中的颜色变化,确定稀H2SO4与NaOH溶液发生了反应,该反应的化学方程式为______.②探究上述稀H2SO4与NaOH溶液反应后烧杯中的硫酸是否过量根据上述反应过程中溶液变成无色,不能确定稀H2SO4是否过量,同学们又分别选取BaCl2溶液与、紫色石蕊溶液、Na2CO3粉末设计实验方案,请你判断并分析: 实验方案 实验步骤 实验现象 实验结论 方案一 取样,滴入适量的BaCl2溶液 出现白色沉淀 稀H2SO4过量 方案二 取样,滴入几滴紫色石蕊溶液 溶液变红 稀H2SO4过量 方案三 取样,加入Na2CO3粉末 有气体产生 稀H2SO4过量方案三中反应的化学方程式为______.上述设计的实验方案中,不正确的是______(填“方案一”、“方案二”或“方案三”).错误的原因是______.请你再设计一个实验方案确定稀H2SO4是否过量,你选用______(填药品或者方法).
实验方案 | 实验步骤 | 实验现象及反应方程式 | 实验分析 |
方案一 | BaCl2溶液 | 出现白色沉淀 H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl;Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl | 反应是通过生成沉淀来进行分析氢离子是否剩余的,而沉淀硫酸钡的生成与氢离子无关,所以不能确定是否硫酸过量 |
方案二 | 紫色石蕊溶液 | 溶液变红 | 紫色石蕊遇到酸性溶液变红,所以通过石蕊变红这一点可以证明氢离子的存在,进而确定硫酸是过量的. |
方案三 | Na2CO3粉末 | 有气体产生 Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑ | 碳酸钠遇到酸能够反应生成二氧化碳气体,所以加入碳酸钠生成气体时,能够证明溶液显酸性,即稀H2SO4过量 |