Question

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中常通過(guò)放大、轉(zhuǎn)化等方式使化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象顯現(xiàn)出來(lái)，從而達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic3/upload/images/201411/114/d7a06227.png" style="vertical-align:middle" />
【問(wèn)題提出】怎樣證明NaOH溶液與稀鹽酸能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)？
【查閱資料】根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)：有新物質(zhì)生成．可從兩個(gè)方面設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明：一是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明反應(yīng)物的消失；二是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明有新物質(zhì)生成．
【實(shí)驗(yàn)探究】方案一：在NaOH溶液中滴入幾滴酚酞后再滴加鹽酸，當(dāng)觀察到

 

時(shí)，即可確定二者發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)．其中和反應(yīng)方程式為

 

．
方案二：在NaOH溶液滴加鹽酸的過(guò)程中，用pH試紙不斷測(cè)量溶液的酸堿度，當(dāng)pH＜7即可確定二者發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)．實(shí)驗(yàn)測(cè)得其圖象如圖1．
（1）測(cè)定pH的操作方法為

 

．
（2）b點(diǎn)表示溶液中的溶質(zhì)是

 

（3）強(qiáng)調(diào)“pH＜7時(shí)”作為判斷的理由是

 

方案三：NaOH溶液與稀鹽酸反應(yīng)放熱，若混合前后溫度有變化，則證明發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)．某同學(xué)將不同溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鹽酸和NaOH溶液各10mL混合，用溫度計(jì)測(cè)定室溫下混合前后溫度的變化，并記錄了每次混合前后溫度的升高值△t（如表）

編號(hào)	鹽酸	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約為

 

．
（2）某同學(xué)在沒(méi)使用溫度計(jì)的情況下，通過(guò)圖2所示裝置完成了實(shí)驗(yàn)．則該同學(xué)根據(jù)

 

判斷NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生了中和反應(yīng)．但有同學(xué)認(rèn)為單憑此現(xiàn)象不足以說(shuō)明該反應(yīng)放熱，其理由是

 

．
（3）對(duì)上述過(guò)程采用微觀模型加以認(rèn)識(shí)，如圖3：當(dāng)?shù)渭欲}酸過(guò)程中，氫氧化鈉溶液中減少的離子是

 

（填離子符號(hào)）．
【拓展應(yīng)用】下列幾個(gè)方案中一定能證明CO₂與NaOH溶液反應(yīng)的是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：中和反應(yīng)及其應(yīng)用,溶液的酸堿度測(cè)定,書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專(zhuān)題：常見(jiàn)的酸 酸的通性

分析：方案一：根據(jù)酚酞遇酸不變色，遇堿變紅考慮，根據(jù)反應(yīng)物、生成物、寫(xiě)出方程式；
方案二：據(jù)pH的測(cè)定方法，氫氧化鈉屬于堿，pH值＞7；測(cè)得的pH小于7說(shuō)明溶液顯酸性；因?yàn)橄♂寶溲趸�鈉溶液時(shí)，堿性減弱，溶液的PH變小，但是不能等于或小于7．如果pH小于7，說(shuō)明氫氧化鈉和鹽酸發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)；
方案三：：（1）由表中數(shù)據(jù)，可推出x的值；從圖中可讀出答案；
（2）某同學(xué)在沒(méi)使用溫度計(jì)的情況下，通過(guò)如圖所示裝置完成了實(shí)驗(yàn)．則該同學(xué)根據(jù) U形管中左邊液面下降判斷NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生了中和反應(yīng)；
（3）從圖中可讀出答案；
【拓展應(yīng)用】密閉容器中的二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，體積減小，壓強(qiáng)減小．

解答：解：方案一：酚酞試液遇酸不變色，遇堿變紅，所以在NaOH溶液中滴加幾滴酚酞試液，變紅色，加鹽酸后，鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)，使溶液的堿性減弱，故紅色褪去；鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)的方程式為：NaOH+HCl=NaCl+H₂O；
方案二：（1）測(cè)定pH的操作方法為：將pH試紙置于潔凈的玻璃片上，用玻璃棒蘸取待測(cè)液于試紙上，幾秒后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較；
（2）在NaOH溶液滴加鹽酸的過(guò)程中，b點(diǎn)表示溶液中pH值＞7，溶質(zhì)是氫氧化鈉與鈉化氫，因加入的鹽酸與氫氧化鈉完全反應(yīng)，生成氯化鈉，而氫氧化鈉過(guò)量，故pH值＞7；
（3）強(qiáng)調(diào)“測(cè)得的pH小于7”的理由是若是稀釋溶液不能使溶液的pH＜7，所以小于7是由于稀鹽酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的緣故；
方案三：：（1）對(duì)比表中的數(shù)據(jù)可以知道：編號(hào)2中，氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是編號(hào)1的2倍，而3中氫氧化鈉都是1的4倍，而溫度變化也是4倍，所以編號(hào)2中溫度變化應(yīng)該編號(hào)1中溫度的2倍，所以由表中數(shù)據(jù)，可推出x=7．
（2）某同學(xué)在沒(méi)使用溫度計(jì)的情況下，通過(guò)如圖所示裝置完成了實(shí)驗(yàn)．則該同學(xué)根據(jù)U形管中左邊液面下降判斷NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生了中和反應(yīng)；但有同學(xué)認(rèn)為單憑此現(xiàn)象不足以說(shuō)明該反應(yīng)放熱，其理由是鹽酸液體的加入也會(huì)使U型管中左液面下降；
（3）從圖3中可用看出：當(dāng)?shù)渭欲}酸過(guò)程中，氫氧化鈉溶液中減少的離子是氫氧根離子，其離子符號(hào)為：OH^-；
【拓展應(yīng)用】A、當(dāng)注射器注入氫氧化鈉溶液時(shí)，氫氧化鈉與瓶中的二氧化碳反應(yīng)，使瓶?jī)?nèi)的氣體體積減小，壓強(qiáng)減小，故瓶口的撥殼熟雞蛋會(huì)進(jìn)入瓶中，故能證明反應(yīng)；
B、二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，生成碳酸鈉，當(dāng)向碳酸鈉溶液中加入足量的稀鹽酸時(shí)，會(huì)產(chǎn)生二氧化碳?xì)馀�，故能證明反應(yīng)；
C、氫氧化鈉溶液吸收了二氧化碳后，錐形瓶中的壓強(qiáng)減小，在外界大氣壓的作用下小氣球脹大．故能證明反應(yīng)；
D、通過(guò)對(duì)比，放水的燒杯中的試管中的水柱上升緩慢，且矮，放氫氧化鈉的燒杯中的試管，水柱上升快，且高，故能證明反應(yīng)．
故答案為：方案一：紅色褪去、NaOH+HCl=NaCl+H₂O；
方案二：（1）將pH試紙置于潔凈的玻璃片上，用玻璃棒蘸取待測(cè)液于試紙上，幾秒后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較；（2）NaOH、NaCl；  （3）排除因稀釋而使溶液pH減小的因素；
方案三：（1）7； （2）U型管中左液面下降、鹽酸液體的加入也會(huì)使U型管中左液面下降；（3）OH^-；
【拓展應(yīng)用】ABCD．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了稀鹽酸和氫氧化鈉溶液發(fā)生中和反應(yīng)及其設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行相關(guān)方面證明等方面的內(nèi)容，可以依據(jù)酸堿溶液的性質(zhì)進(jìn)行．