一、实验目的
1.练习使用酸碱指示剂和pH试纸测量溶液的酸碱度。
2.通过应用酸碱化学性质对常见酸碱的鉴别，学会综合运用基础知识解决实际问题。
二、实验用品
实验药品：
稀盐酸、稀硫酸、氢氧化钙溶液、$NaOH$溶液、石蕊溶液、酚酞溶液、硫酸铜溶液、氢氧化钙粉末。
实验仪器：
试管、蒸发皿、胶头滴管、玻璃棒、酒精灯、点滴板、铁架台、坩埚钳、药匙、镊子。
实验物品：
pH试纸、生锈的铁钉、火柴。
三、实验原理
$\mathrm{Fe}_{2} \mathrm{O}_{3}+6 \mathrm{HCl}=2 \mathrm{FeCl}_{3}+3 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}$
$\mathrm{NaOH}+\mathrm{HCl}=\mathrm{NaCl}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}$
$\mathrm{CuSO}_{4}+2 \mathrm{NaOH}=\mathrm{Cu}(\mathrm{OH})_{2} \downarrow+\mathrm{Na}_{2} \mathrm{SO}_{4}$
$\mathrm{Cu}(\mathrm{OH})_{2}+2 \mathrm{HCl}=\mathrm{CuCl}_{2}+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}$
$\mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_{2}+2 \mathrm{HCl}=\mathrm{CaCl}_{2}+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}$
1.酸、碱与指示剂的作用
(1)实验操作：
取两块点滴板，分别在两块点滴板的四个位置上加入少量稀盐酸、稀硫酸、氢氧化钙溶液、$NaOH$溶液，然后向第一块点滴板的四种溶液中滴加紫色石蕊溶液，向第二块板的四种溶液中加入无色酚酞溶液，观察并记录现象。
（2）实验现象
实验现象 | 稀盐酸 | 稀硫酸 | $Ca(OH)_{2}$溶液 | $NaOH$ |
紫色石蕊溶液 | 变红色 | 变红色 | 变蓝色 | 变蓝色 |
无色酚酞溶液 | 不变色 | 不变色 | 变红色 | 变红色 |
(3)实验结论：
酸使石蕊溶液变红色，不能使酚酞溶液变色（仍为无色）；
碱使石蕊溶液变蓝色，使酚酞溶液变红色。
2.酸与生锈铁钉的反应
操作 | 现象 | 方程式 |
将生锈的铁钉放人试管中;向盛有铁钉的试管中倒人少量稀盐酸，观察现象。 | 铁锈逐渐溶解，溶液变为黄色。 | $\mathrm{Fe}_{2} \mathrm{O}_{3}+6 \mathrm{HCl}=2 \mathrm{FeCl}_{3}+3 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}$ |
铁锈溶解后，有气泡产生 | $\mathrm{Fe}+2 \mathrm{HCl}$$\mathrm{FeCl}_{2}+\mathrm{H}_{2} \uparrow$ |
3.碱与硫酸铜反应
在试管中加入约2 mL硫酸铜溶液，
操作 | 现象 | 方程式 |
先加入几滴氢氧化钠溶液 | 出现蓝色沉淀 | $\mathrm{CuSO}_{4}+2 \mathrm{NaOH}=\mathrm{Cu}(\mathrm{OH})_{2} \downarrow+\mathrm{Na}_{2} \mathrm{SO}_{4}$ |
再滴加入稀盐酸 | 沉淀溶解，形成蓝色溶液 | $\mathrm{Cu}(\mathrm{OH})_{2}+2 \mathrm{HCl}=\mathrm{CuCl}_{2}+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}$ |
4.酸与碱反应
操作步骤 | 现象 | 结论及解释 |
(1)向试管中加入少量氢氧化钠溶液,滴人几滴酚酞溶液 | 溶液变成红色 | 碱使酚酞溶液变红 |
(2)逐滴加入稀盐酸，边滴边振荡,至溶液恰好变成无色 | 开始滴加稀盐酸时溶液仍为红色，但到某一时刻，溶液突然变成无色 | 氢氧化钠溶液与盐酸反应使溶液不再显碱性： $\mathrm{NaOH}+\mathrm{HCl}=\mathrm{NaCl}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}$ |
(3)取反应后的溶液少量,置于蒸发皿中加热，将液体蒸干 | 蒸干后，蒸发皿中出现白色固体 | 白色固体为反应后的产物氯化钠 |