典例 3(2025·宁夏银川模拟)某化学兴趣小组的同学围绕“酸碱中和反应”,进行了以下实验。

Ⅰ. 测定溶液变化。
(1)甲同学在实验过程中测得变化如图 1 所示,则该同学是将
A
(填字母)。
A. 氢氧化钠溶液滴入稀硫酸中
B. 稀硫酸滴入氢氧化钠溶液中
Ⅱ. 测量混合过程中的温度变化。
(2)乙同学在实验过程中测得混合溶液的温度变化如图 2 所示,图 2 中 B 点表示的含义是
氢氧化钠和稀硫酸恰好完全反应
。C 点的溶质是
NaOH、Na₂SO₄
(填化学式)。
Ⅲ. 借助酸碱指示剂。
(3)丙同学通过图 3 所示实验,他观察到溶液由
红色变为无色
,也证明氢氧化钠溶液与稀硫酸发生了化学反应,反应的化学方程式为
H₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2H₂O
。
(4)【提出问题】针对反应后溶液中溶质的成分,大家纷纷提出了猜想。
【猜想与假设】猜想一:只有硫酸钠;猜想二:
硫酸钠和硫酸
;猜想三:硫酸钠和氢氧化钠。
【进行实验】请学习小组的同学设计实验,证明谁的猜想正确,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。
【评价反思】(5)丁同学针对上述方案提出疑问,认为方案一是不合理的,理由是
溶质为硫酸钠和硫酸时,加入无色酚酞溶液,溶液也不变色
。由该实验可以得出,溶质种类不仅要考虑生成物种类,还需要考虑
反应物是否过量
。
【思路分析】(1)由题图 1 可知,一开始$\mathrm{pH}$小于$7$,随着反应的进行,$\mathrm{pH}$逐渐增大至大于$7$,则该实验是将氢氧化钠溶液滴入稀硫酸中。(2)氢氧化钠与稀硫酸反应放出热量,题图 2 中 B 点温度最高,则 B 点表示的含义是氢氧化钠和稀硫酸恰好完全反应;C 点时氢氧化钠过量,氢氧化钠和稀硫酸反应生成了硫酸钠,则此时溶液中的溶质是${NaOH}$、${Na_{2}SO_{4}}$。(3)氢氧化钠溶液显碱性,能使无色酚酞溶液变红,滴入稀硫酸,氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,硫酸钠显中性,稀硫酸显酸性,均不能使无色酚酞溶液变色,则溶液由红色变为无色,说明氢氧化钠溶液与稀硫酸发生了化学反应。(4)氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水,若恰好完全反应,则溶质是硫酸钠;若硫酸过量,则溶质是硫酸钠、硫酸;若氢氧化钠过量,则溶质是硫酸钠、氢氧化钠。方案二结论为猜想二正确,则溶质为硫酸钠和硫酸,取少量反应后的溶液于试管中,加入${CuO}$粉末,氧化铜能与硫酸反应生成硫酸铜和水,则现象是黑色固体逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色。(5)无色酚酞溶液在酸性和中性溶液中均不变色,溶质为硫酸钠和硫酸时,加入无色酚酞溶液,溶液不变色,则方案一不合理;由实验可以得出,溶质种类不仅要考虑生成物种类,还需要考虑反应物是否过量。
【答案】(1)
A
(2)
氢氧化钠和稀硫酸恰好完全反应
NaOH、Na₂SO₄
(3)
红色变为无色
H₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2H₂O
(4)
硫酸钠和硫酸
黑色固体逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色
(5)
溶质为硫酸钠和硫酸时,加入无色酚酞溶液,溶液也不变色
反应物是否过量