3. 新趋势 项目式探究 (10分)(2025·内蒙古模拟)中和反应在生产、生活中有着重要的应用。如中和废水、治疗胃酸过多，有部分中和反应现象并不明显。
【提出问题】以 ${NaOH}$ 和稀 ${H_{2}SO_{4}}$ 为例，如何证明二者发生了中和反应？
方案一：利用温度变化来证明中和反应。
【实验一】(1) 在 $50\ \mathrm{mL}$ 一定浓度的 ${NaOH}$ 溶液中滴加 $50\ \mathrm{mL}$ 一定浓度的稀 ${H_{2}SO_{4}}$。观察到溶液温度
(2) 由图 1 可知，${NaOH}$ 溶液和稀 ${H_{2}SO_{4}}$ 混合时温度远高于它们稀释时温度的变化量，从而证明二者发生了中和反应，由图 2 可知，中和反应温度变化主要由
方案二：从溶液电导率变化探究中和反应。
【实验二】小组的同学根据图 3 进行相关实验，利用电导率传感器分别测试 A、B 试管反应过程中溶液的电导率变化(已知电导率越大，溶液中自由移动的离子浓度越大)。
(3) 图 4 中表示 B 试管电导率变化的是
(4) A 试管中反应的化学方程式为
方案三：利用酸碱指示剂来探究中和反应。
【实验三】① 在 $50\ \mathrm{mL}$ 一定浓度的 ${NaOH}$ 溶液中滴加 $2∼3$ 滴酚酞溶液，再逐滴加入一定浓度的 ${H_{2}SO_{4}}$，并用玻璃棒搅拌，溶液颜色由红色刚好变为无色时，可说明二者发生了反应。② 取一定量反应后的无色溶液加热蒸发，在蒸发的过程中，“意外”发现溶液由无色又变成红色。同学们对红色溶液中溶质的成分(酚酞除外)进行再探究。
查阅资料：常温下，酚酞在 $\mathrm{pH}＜8.2$ 的溶液中呈无色，在 $\mathrm{pH}$ 为 $8.2∼14$ 的溶液中呈红色。
作出猜想：猜想一：${Na_{2}SO_{4}}$、${NaOH}$；猜想二：${Na_{2}SO_{4}}$、${NaOH}$ 和 ${Na_{2}CO_{3}}$。
(5) 小组的同学设计并完成了实验，发现猜想二不正确。简述该实验过程：
(6) 在蒸发的过程中，“意外”发现溶液由无色又变成红色的原因是溶液中存在着少量的
(7) 综上实验，可得出结论：若向某溶液中滴加 $2∼3$ 滴无色酚酞溶液，溶液呈无色，则该溶液
【提出问题】以 ${NaOH}$ 和稀 ${H_{2}SO_{4}}$ 为例，如何证明二者发生了中和反应？
方案一：利用温度变化来证明中和反应。
【实验一】(1) 在 $50\ \mathrm{mL}$ 一定浓度的 ${NaOH}$ 溶液中滴加 $50\ \mathrm{mL}$ 一定浓度的稀 ${H_{2}SO_{4}}$。观察到溶液温度
升高
(填“升高”或“降低”)，由此证明二者发生了中和反应。小组的同学查阅了相关资料后发现此结论不严谨，并利用数字化技术设计了下列 $3$ 个对比实验：① 在 $50\ \mathrm{mL}$ 一定浓度的 ${NaOH}$ 溶液中滴加 $50\ \mathrm{mL}$ 蒸馏水；② 在 $50\ \mathrm{mL}$ 一定浓度的 稀硫酸
中滴加 $50\ \mathrm{mL}$ 蒸馏水；③ 在 $50\ \mathrm{mL}$ 一定浓度的 ${NaOH}$ 溶液中滴加 $50\ \mathrm{mL}$ 一定浓度的稀 ${H_{2}SO_{4}}$。(2) 由图 1 可知，${NaOH}$ 溶液和稀 ${H_{2}SO_{4}}$ 混合时温度远高于它们稀释时温度的变化量，从而证明二者发生了中和反应，由图 2 可知，中和反应温度变化主要由
$ {H^{+}} $、$ {OH^{-}} $
(填离子符号)反应导致。方案二：从溶液电导率变化探究中和反应。
【实验二】小组的同学根据图 3 进行相关实验，利用电导率传感器分别测试 A、B 试管反应过程中溶液的电导率变化(已知电导率越大，溶液中自由移动的离子浓度越大)。
(3) 图 4 中表示 B 试管电导率变化的是
甲
(填“甲”或“乙”)，$C$ 点表示的溶液中溶质为 硫酸钠、硫酸（或 $ {Na_{2}SO_{4}} $、$ {H_{2}SO_{4}} $）
。(4) A 试管中反应的化学方程式为
$ {H_{2}SO_{4} + Ba(OH)_{2} = BaSO_{4}\downarrow + 2H_{2}O} $
。方案三：利用酸碱指示剂来探究中和反应。
【实验三】① 在 $50\ \mathrm{mL}$ 一定浓度的 ${NaOH}$ 溶液中滴加 $2∼3$ 滴酚酞溶液，再逐滴加入一定浓度的 ${H_{2}SO_{4}}$，并用玻璃棒搅拌，溶液颜色由红色刚好变为无色时，可说明二者发生了反应。② 取一定量反应后的无色溶液加热蒸发，在蒸发的过程中，“意外”发现溶液由无色又变成红色。同学们对红色溶液中溶质的成分(酚酞除外)进行再探究。
查阅资料：常温下，酚酞在 $\mathrm{pH}＜8.2$ 的溶液中呈无色，在 $\mathrm{pH}$ 为 $8.2∼14$ 的溶液中呈红色。
作出猜想：猜想一：${Na_{2}SO_{4}}$、${NaOH}$；猜想二：${Na_{2}SO_{4}}$、${NaOH}$ 和 ${Na_{2}CO_{3}}$。
(5) 小组的同学设计并完成了实验，发现猜想二不正确。简述该实验过程：
取少量红色溶液于试管中，加入过量的稀硫酸，无气泡产生
[写出操作和现象；供选用的试剂：稀 ${H_{2}SO_{4}}$、${Ba(OH)_{2}}$ 溶液]。(6) 在蒸发的过程中，“意外”发现溶液由无色又变成红色的原因是溶液中存在着少量的
氢氧化钠
溶液。(7) 综上实验，可得出结论：若向某溶液中滴加 $2∼3$ 滴无色酚酞溶液，溶液呈无色，则该溶液
不一定
(填“一定”“一定不”或“不一定”)呈酸性。答案：3. (1) 升高 稀硫酸 (2) $ {H^{+}} $、$ {OH^{-}} $ (3) 甲 硫酸钠、硫酸（或 $ {Na_{2}SO_{4}} $、$ {H_{2}SO_{4}} $） (4) $ {H_{2}SO_{4} + Ba(OH)_{2} = BaSO_{4}\downarrow + 2H_{2}O} $ (5) 取少量红色溶液于试管中，加入过量的稀硫酸，无气泡产生 (6) 氢氧化钠 (7) 不一定
解析：(6) 常温下，酚酞在 $ {pH ＜ 8.2} $ 的溶液中呈无色，在 $ {pH} $ 为 8.2～14 的溶液中呈红色，反应后无色溶液中仍存在少量 $ {NaOH} $，加热蒸发，溶剂减少，氢氧化钠的溶质质量分数增大，溶液碱性增强，$ {pH} $ 增大，溶液的颜色变红。(7) 常温下，酚酞在 $ {pH ＜ 8.2} $ 的溶液中呈无色，则该溶液可能是碱性、中性或酸性，故该溶液不一定呈酸性。
解析：(6) 常温下，酚酞在 $ {pH ＜ 8.2} $ 的溶液中呈无色，在 $ {pH} $ 为 8.2～14 的溶液中呈红色，反应后无色溶液中仍存在少量 $ {NaOH} $，加热蒸发，溶剂减少，氢氧化钠的溶质质量分数增大，溶液碱性增强，$ {pH} $ 增大，溶液的颜色变红。(7) 常温下，酚酞在 $ {pH ＜ 8.2} $ 的溶液中呈无色，则该溶液可能是碱性、中性或酸性，故该溶液不一定呈酸性。