Question

某兴趣小组同学为证明NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应，从不同角度设计了如下实验方案，并进行实验．
方案一：先用pH试纸测定NaOH溶液的pH，再滴加盐酸，并不断振荡溶液，同时测定混合溶液的pH，如果测得的pH逐渐变小且小于7，则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应．
（1）用pH试纸测定溶液的pH时，正确的操作是：    ．
（2）简述强调“测得的pH小于7”的理由：    ．
方案二：先在NaOH溶液中滴加几滴酚酞溶液，溶液显红色，然后再滴加盐酸，可观察到红色逐渐消失，则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应．
该组同学在向NaOH溶液中滴加酚酞溶液时，发现了一个意外现象：氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液，溶液变成了红色，过了一会儿红色就消失了．该小组对这种意外现象的原因作了如下猜想：
①可能是酚酞溶液与空气中的氧气反应，使红色消失；
②可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应，使红色消失．
（1）为验证猜想①，该组同学将配制的氢氧化钠溶液加热，并在液面上方滴一些植物油，然后在冷却后的溶液中滴入酚酞溶液．实验中“加热”和“滴入植物油”目的是    ．实验结果表明酚酞溶液红色消失与空气中的氧气无关．
（2）为验证猜想②，该组同学做了如下实验：取了一定量的Na₂CO₃溶液，在其中滴入酚酞溶液，发现溶液也呈现红色．请用离子方程式解释这一现象产生的原因：    ．
由此说明酚酞溶液红色消失与空气中的二氧化碳无关．
（3）该小组同学通过查阅资料得知：当氢氧化钠溶液浓度大于2mol/L时，就会出现上述意外现象．请设计实验证明该方案中取用的NaOH溶液浓度过大：    ．
方案三：化学反应中通常伴随有能量的变化，可借助反应前后的温度变化来判断反应的发生．如果NaOH溶液与稀盐酸混合前后温度有变化，则证明发生了化学反应．
该组同学将不同浓度的盐酸和NaOH溶液各10mL混合，用温度计测定室温下混合前后温度的变化，并记录了每次混合前后温度的升高值△t（如下表）．

编号	盐酸	NaOH溶液	△t/℃
1	3.65%	2.00%	3.5
2	3.65%	4.00%	x
3	7.30%	8.00%	14

（1）表中x=    ．
（2）某同学在没使用温度计的情况下，通过右图所示装置完成了实验．则该同学根据    判断NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应．

Answer

方案一：测定溶液的pH要将待测液涂在pH试纸上，把显示的颜色与标准比色卡对照，用盐酸滴定氢氧化钠溶液时，如果盐酸过量，则导致溶液的pH小于7；
方案二：要正确书写化学方程式．因为氧气是不易溶于水，所以空气中的氧气有一少部分会溶于水，加热可把水中的氧气除去．植物油浮在水面上，能防止氧气进入溶液．碳酸钠溶液显碱性．可用稀释浓氢氧化钠溶液的方法检验浓氢氧化钠能使变红的酚酞试液的红色消失；
方案三：（1）由表中数据，可推出x的值；
（2）某同学在没使用温度计的情况下，通过如图所示装置完成了实验．则该同学根据 U形管中左边液面下降判断NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应．
【解析】
方案一：（1）用pH试纸测定溶液的pH时，正确的操作是：在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸，将被测液滴到试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较即可得溶液的pH，
故答案为：在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸，将被测液滴到试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较即可得溶液的pH；
（2）盐酸过量，这时溶液呈酸性，所以溶液的pH小于7，故答案为：盐酸过量，这时溶液呈酸性，所以溶液的pH小于7；
方案二：（1）水中溶有少量的氧气，加热是为了除去溶液中的氧气，滴加植物油是为了防止空气中的氧气进入，故答案为：赶走溶液中少量氧气，隔绝氧气；
（2）碳酸钠虽然是盐，但是它的水溶液显碱性，是因为碳酸根离子水解的缘故，即CO32-+H2OHCO3-+OH-，故答案为：CO32-+H2OHCO3-+OH-；
（3）可以采用向浓氢氧化钠溶液中加水稀释的方法来证明，向氢氧化钠溶液中滴几滴酚酞试液，可观察到溶液先变红色，过一会红色消失，再向溶液中加入水进行稀释，观察到溶液又变成红色且不褪去，证明该方案中取用的NaOH溶液浓度过大，故答案为：做对比实验，取上述NaOH溶液稀释，加入酚酞溶液出现红色且不褪去；
方案三：（1）根据表中的数据，可以发现室温下混合前后温度的变化和氢氧化钠溶液的浓度、盐酸的浓度成正比，故x=7，故答案为：7；     
（2）NaOH溶液与稀盐酸发生中和反应是一个放热过程，气体具有热胀冷缩的性质，所以U形管中左边液面下降，故答案为：U形管中左边液面下降．