题目内容

23、物质之间发生化学反应时,常伴随有明显的现象,但有些化学反应却观察不到明显的现象.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:
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

(2)简述强调“测得的pH小于7”的理由:
排除因盐酸的加入,稀释氢氧化钠溶液而引起pH减小

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,该组同学做了如下实验: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”目的是
赶走溶液中少量氧气
,“滴入植物油”目的是
隔绝氧气
.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,由此可得出以下两点结论:
结论1:说明Na2CO3溶液呈
性;
结论2: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很大时,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:
①实验方法:做对比实验,取上述NaOH溶液加水稀释,加入酚酞溶液,观察到
出现红色且不褪去
,说明是由于氢氧化钠溶液浓度过大而出现的上述现象.
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=
7

(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.
分析:方案一:(1)用pH试纸测定溶液的pH时,掌握正确的操作方法;
(2)简述强调“测得的pH小于7”的理由;考虑稀盐酸和稀释的作用.
方案二:(1)为验证猜想①,该组同学做了如下实验:将配制的氢氧化钠溶液加热,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.了解实验中“加热”目的和“滴入植物油”目的.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,由现象的结论;
(3)根据资料得知:当氢氧化钠溶液浓度很大时,就会出现上述意外现象.设计实验证明该方案中取用的NaOH溶液浓度过大:①实验方法:做对比实验,取上述NaOH溶液加水稀释,加入酚酞溶液,观察到出现红色且不褪去,说明是由于氢氧化钠溶液浓度过大而出现的上述现象.
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.
解答:解:(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;
(2)推测“测得的pH小于7”的理由:排除因盐酸的加入,稀释氢氧化钠溶液而引起pH减小.
方案二:(1)为验证猜想①,该组同学做了如下实验: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”目的是:赶走溶液中少量氧气,“滴入植物油”目的是:隔绝氧气.实验结果表明酚酞溶液红色消失与空气中的氧气无关.
(2)由实验现象可得出以下两点结论:
结论1:说明Na2CO3溶液呈碱性;
结论2:说明酚酞溶液红色消失与空气中的二氧化碳无关.
(3)①实验方法:做对比实验,取上述NaOH溶液加水稀释,加入酚酞溶液,观察到:出现红色且不褪去,说明是由于氢氧化钠溶液浓度过大而出现的上述现象.
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)由表中数据,可推出x=7.
(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.
故答为:方案一:
(1)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
(2)排除因盐酸的加入,稀释氢氧化钠溶液而引起pH减小
方案二:
(1)赶走溶液中少量氧气;隔绝氧气;(2)碱;(3)出现红色且不褪去;
方案三:
(1)7;(2)U形管中左边液面下降
点评:掌握中和反应的概念及其应用;了解实验猜想和实验验证的方法;掌握pH试纸测定溶液的pH时的操作方法.
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