Question

5．小明在實(shí)驗(yàn)室里將氫氧化鈉溶液和鹽酸混合，無(wú)明顯現(xiàn)象．
【提出問(wèn)題】?jī)烧呤欠癜l(fā)生了化學(xué)反應(yīng)？
【猜想與假設(shè)】猜想①：發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)；猜想②：沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
【實(shí)驗(yàn)探究】
（1）甲同學(xué)取2mLNaOH溶液于試管中，滴人1～2滴酚酞試劑，振蕩，逐滴加入稀鹽酸，同時(shí)不斷振蕩試管，觀察到的現(xiàn)象是溶液由無(wú)色變?yōu)榧t色又由紅色變?yōu)闊o(wú)色，上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象證明：隨著稀鹽酸的滴人，溶液堿性減弱，這是由于氫氧化鈉與鹽酸發(fā)生了反應(yīng)被消耗，由此證明，上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程確實(shí)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)．請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式HCl+NaOH=NaCl+H₂O．
（2）老師將稀鹽酸逐滴勻速加入一定量的稀氫氧化鈉溶液中，用數(shù)字化儀器對(duì)反應(yīng)過(guò)程中溶液的溫度、pH進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)定，得到的曲線如圖所示．

乙同學(xué)認(rèn)為根據(jù)圖象也能判斷出稀鹽酸與稀氫氧化鈉溶液發(fā)生了反應(yīng)，乙同學(xué)的依據(jù)是一段時(shí)間內(nèi)溶液的溫度升高，而溶液pH明顯下降直至7以下；請(qǐng)你根據(jù)圖中曲線判斷大約50秒時(shí)二者恰好發(fā)生反應(yīng)．
【實(shí)驗(yàn)反思】
丙同學(xué)認(rèn)為溶液溫度升高也可能是氫氧化鈉溶液或鹽酸稀釋釋放的熱量，不足以證明二者發(fā)生了反應(yīng)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案排除這種可能性．
【實(shí)驗(yàn)拓展】
對(duì)于沒(méi)有明顯現(xiàn)象的化學(xué)變化，可以通過(guò)驗(yàn)證反應(yīng)物消失、新物質(zhì)生成、監(jiān)測(cè)溫度、pH變化等來(lái)“造出現(xiàn)象”，使反應(yīng)現(xiàn)象明顯，從而獲得正確的認(rèn)識(shí)．
請(qǐng)?jiān)僭O(shè)計(jì)出一種不同的實(shí)驗(yàn)方案證明氫氧化鈉溶液與稀鹽酸確實(shí)發(fā)生反生了化學(xué)反應(yīng)．

Answer 1

分析 【實(shí)驗(yàn)探究】
（1）根據(jù)氫氧化鈉與鹽酸的反應(yīng)、溶液的酸堿性的變化分析回答有關(guān)的問(wèn)題；
（2）根據(jù)溶液溫度的變化、酸堿度的變化分析回答；
【實(shí)驗(yàn)反思】
利用對(duì)比試驗(yàn)探究溶液的酸堿中反應(yīng)是放熱反應(yīng)；
【實(shí)驗(yàn)拓展】
根據(jù)酸堿的性質(zhì)分析設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明氫氧化鈉溶液與稀鹽酸確實(shí)發(fā)生反生了化學(xué)反應(yīng)．

解答 解：【實(shí)驗(yàn)探究】
（1）氫氧化鈉溶液能夠使酚酞變紅，所以將酚酞滴入氫氧化鈉溶液中后會(huì)觀察到溶液變紅，而酚酞在中性和酸性溶液中呈無(wú)色，所以當(dāng)向滴加了酚酞的氫氧化鈉溶液中滴加鹽酸會(huì)發(fā)現(xiàn)溶液的紅色逐漸減弱，最終會(huì)變成無(wú)色；通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)過(guò)程可以知道，隨著鹽酸的滴入，溶液堿性逐漸減弱．這是由于鹽酸和氫氧化鈉溶液發(fā)生了中和反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：HCl+NaOH=NaCl+H₂O．
（2）由圖象可見(jiàn)隨著鹽酸的滴入，一段時(shí)間內(nèi)溶液的溫度升高，溶液pH明顯下降直至7以下，說(shuō)明氫氧化鈉溶液和鹽酸發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，且該反應(yīng)是個(gè)放熱反應(yīng)．據(jù)圖可知，當(dāng)溶液pH=7和溫度達(dá)最高值時(shí)，對(duì)應(yīng)的時(shí)間大約為50秒．
【實(shí)驗(yàn)反思】
      分別用水稀釋原氫氧化鈉溶液和鹽酸，用溫度傳感器監(jiān)測(cè)溫度變化．可分別排除氫氧化鈉溶液和鹽酸稀釋放熱的可能．使原實(shí)驗(yàn)更具說(shuō)服力．
【實(shí)驗(yàn)拓展】
    氫氧化鈉具有堿性，會(huì)與硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀，所以可以加入硫酸銅，無(wú)藍(lán)色沉淀說(shuō)明溶液中無(wú)氫氧化鈉存在，即可說(shuō)明二者發(fā)生了反應(yīng)．鹽酸具有酸性可以和氫前金屬、碳酸鹽等反應(yīng)產(chǎn)氣，在氫氧化鈉溶液中加入鐵釘，開始加入稀鹽酸不產(chǎn)氣，說(shuō)明鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)被消耗，說(shuō)明二者發(fā)生了反應(yīng)．所以實(shí)驗(yàn)方案是：
方案一：向氫氧化鈉溶液中加入過(guò)量的稀鹽酸，然后加入硫酸銅，無(wú)藍(lán)色沉淀生成，說(shuō)明氫氧化鈉被鹽酸消耗．證明二者發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)．
方案二：向適量氫氧化鈉溶液中加入一根打磨過(guò)的鐵釘，無(wú)氣泡產(chǎn)生，再逐滴加入稀鹽酸，一段時(shí)間后才有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明開始滴入的鹽酸被氫氧化鈉消耗等．
故答為：【實(shí)驗(yàn)探究】
（1）溶液由無(wú)色變?yōu)榧t色又由紅色變?yōu)闊o(wú)色；減弱； 氫氧化鈉與鹽酸發(fā)生了反應(yīng)被消耗；HCl+NaOH=NaCl+H₂O．
（2）一段時(shí)間內(nèi)溶液的溫度升高，而溶液pH明顯下降直至7以下；填45～55都對(duì)
【實(shí)驗(yàn)反思】分別用等量的水替代鹽酸和氫氧化鈉溶液，稀釋原氫氧化鈉溶液和鹽酸，用溫度傳感器監(jiān)測(cè)溫度變化．溫度無(wú)明顯變化，則說(shuō)明溶液溫度升高是二者反應(yīng)產(chǎn)生的．
【實(shí)驗(yàn)拓展】（答案開放，合理即可）
方案一：向氫氧化鈉溶液中加入過(guò)量的稀鹽酸，然后加入硫酸銅，無(wú)藍(lán)色沉淀生成，說(shuō)明氫氧化鈉被鹽酸消耗．證明二者發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)．
方案二：向適量氫氧化鈉溶液中加入一根打磨過(guò)的鐵釘，無(wú)氣泡產(chǎn)生，再逐滴加入稀鹽酸，一段時(shí)間后才有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明開始滴入的鹽酸被氫氧化鈉消耗．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查實(shí)驗(yàn)設(shè)及分析計(jì)能力、轉(zhuǎn)化的思想、酸和堿的化學(xué)性質(zhì)、中和反應(yīng)及化學(xué)方程式書寫等知識(shí)．