Question

17．某研究性学习小组对中和反应进行探究，请你参与实验

【探究活动1】证明酸和碱发生了反应
稀盐酸和NaOH溶液混合没有明显现象，小丽同学按图1进行实验，证明了盐酸和NaOH溶液能发生化学反应，他依据的实验现象是溶液由红色变成无色，反应的化学方程式NaOH+HCl=NaCl+H₂O．
【探究活动2】能否通过证明有水生成来证明其反应的发生？
【设计实验】小明同学取变色硅胶、无水醋酸和氢氧化钠固体进行如图2所示的三个实验．
【小资料】a．变色硅胶吸水后由蓝色变为红色；b．无水醋酸是一种酸，常温下为无色液体；
（1）实验①、②的实验目的是证明了无水醋酸和氢氧化钠不含有水，不能使变色硅胶变色；
（2）加入试剂后，要迅速塞紧橡胶塞的原因是防止空气中的水分进入试管干扰试验；
（3）能证明酸和碱反应有水生成的现象是试管③中的变色硅胶由蓝色变为红色，试管①②中的变色硅胶不变色．
【探究活动3】能否通过测量酸和碱反应过程的pH，温度变化证明其反应的发生？取一定量的稀盐酸，逐滴均匀滴加NaOH溶液，用电子传感器实时获得溶液的pH，温度曲线如图3
（4）由图3 你得到的认识请写出两条：溶液的pH增大、中和反应放热．
（5）除了上述方法之外，还可以按照如表实验方法证明稀盐酸与氢氧化钠发生了反应，说出对应的实验现象和实验结论：

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量氢氧化钠溶液于试管中，加入过量稀盐酸，再加入少量氧化铜	若生成蓝色沉淀	则酸、碱没有发生反应
	若生成蓝色溶液	则酸、碱发生了反应

Answer 1

分析 本探究实验给出的是多种思路证明酸和碱之间发生了反应，围绕指示剂、生成物验证、pH变化以及温度变化等角度展开的．
探究活动1是利用酸碱指示剂来证明酸和碱之间发生了反应，要熟练记住酸碱指示剂与酸和碱之间的颜色变化关系．
探究活动2，是想通过验证过程中生成了水，此时所用试剂都不能含有水，且题目给出了检验水的思路和物质．所以在此过程中要进一步确定各反应物都不能独立使变色硅胶变色，而只有两者反应才能使硅胶变色，过程中要排除空气中水蒸气等的干扰．
探究活动3给出的过程中pH值和温度的变化曲线，从图中可以看出过程中pH的变化趋势和温度的变化趋势，进而总结分析；
最后要求设计的是证明原物质是否存在也就是证明氢氧化钠是否还有，题目给出了实验的思路，分析对应的现象和结论．

解答 解：【探究活动1】证明酸和碱发生了反应
稀盐酸和NaOH溶液混合没有明显现象，小丽同学按图1进行实验，由于酚酞遇碱变红，碱消失就成无色，所以证明盐酸和NaOH溶液能发生化学反应借助的是烧杯中的液体酞由红色变成无色，反应为盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，对应的化学方程式 NaOH+HCl=NaCl+H₂O．
【探究活动2】能否通过证明有水生成来证明其反应的发生？
 根据【小资料】a．变色硅胶吸水后由蓝色变为红色；b．无水醋酸是一种酸，常温下为无色液体；可知设计思路为：是想通过验证过程中生成了水，此时所用试剂都不能含有水，且题目给出了检验水的思路和物质．所以在此过程中要进一步确定各反应物都不能独立使变色硅胶变色，而只有两者反应才能使硅胶变色，过程中要排除空气中水蒸气等的干扰．
（1）实验①、②的实验是证明无水醋酸和氢氧化钠均不含水，不能使变色硅胶变色，后续实验硅胶变红才能说明是生成了水，所以目的是 证明了无水醋酸和氢氧化钠不含有水，不能使变色硅胶变色；
（2）加入试剂后，因为需要证明生成了水，所以要避免空气中的水分的干扰，所以要迅速塞紧橡胶塞；
（3）能证明酸和碱反应有水生成的现象是 试管③中的变色硅胶由蓝色变为红色，试管①②中的变色硅胶不变色．
【探究活动3】两条曲线的对应要看清楚，上面的文字说明要对应好，一条是pH值的，一条是温度的．
（5）取少量氢氧化钠溶液于试管中，加入过量稀盐酸，再加入少量氧化铜，根据这个描述可以推测设计本意是借助过量的盐酸和氧化铜反应能生成氯化铜，如果氢氧化钠和盐酸反应了，则没有剩余的氢氧化钠和氯化铜反应，则不会有蓝色沉淀生成；如果氢氧化钠和盐酸没反应，则氢氧化钠就能和氯化铜反应生成蓝色沉淀．
故答案为：【探究活动1】溶液由红色变成无色；NaOH+HCl=NaCl+H₂O；
（1）证明了无水醋酸和氢氧化钠不含有水，不能使变色硅胶变色；
（2）防止空气中的水分进入试管干扰试验；
（3）试管③中的变色硅胶由蓝色变为红色，试管①②中的变色硅胶不变色；
（4）溶液的pH增大；中和反应放热等．
（5）

实验步骤	实验现象	实验结论
	若生成蓝色沉淀； 若生成蓝色溶液；	则酸、碱没有发生反应． 则酸、碱发生了反应．

点评 设计实验要根据给出的实验结论进行，而不要先入为主进行设计，也就是题目其实已经限制了设计的方向．