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专项(七) 无明显现象的化学反应的探究类型一酸碱中和反应1.2017黔东南 某校化学小组在利用硫酸和氢氧化钾溶液探究酸碱中和反应时,利用数字化传感器测得烧杯中溶液pH的变化图像如图G7-3所示。下列说法正确的是()图G7-3A.c点所示溶液呈碱性B.a点所示溶液中,含有的溶质是K2SO4和H2SO4C.该实验是将氢氧化钾溶液逐滴滴入到盛有硫酸的烧杯中D.由b点到c点的变化过程中没有发生化学反应2.2018淄博 图G7-4是氢氧化钠溶液与稀盐酸恰好完全反应的微观示意图,由此得出的结论正确的是()图G7-4A.反应后溶液的pH大于7B.反应前两种溶液均能导电,反应后的溶液不导电C.反应后溶液中的粒子只有Na+和Cl-D.反应前后各元素的化合价均无变化3.2018益阳 某校化学小组在利用硫酸和氢氧化钠溶液探究酸碱中和反应时,测得烧杯中溶液 pH 的变化如图G7-5所示。下列说法正确的是()图G7-5A.a 点所示溶液呈酸性B.向b点所示溶液中滴加石蕊溶液,溶液呈紫色C.该实验是将NaOH溶液逐滴滴入稀硫酸中D.c点所示溶液中,含有的溶质是 Na2SO4 和NaOH4.2017杭州 向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸至恰好完全反应,反应前后溶液中存在的离子种类如图G7-6所示(其中“”“”“”“”表示不同离子)。则下列说法正确的是()图G7-6A.表示氯离子B.表示钠离子C.可用适量硝酸银溶液和足量稀硝酸进行检验D.此反应的实质是和结合生成水分子5.2017临沂 某化学课堂围绕“酸碱中和反应”,将学生分成若干小组开展探究活动。请你和他们一起完成以下实验探究。演示实验 将一定量稀盐酸加入到盛氢氧化钙溶液的小烧杯中。该反应的化学方程式是。查阅资料 CaCl2溶液显中性。提出问题 实验中未观察到明显现象,部分同学产生了疑问:反应后溶液中溶质的成分是什么?猜想与假设 针对疑问,甲组同学猜想如下:猜想:只有CaCl2;猜想:有;猜想:有CaCl2和Ca(OH)2;猜想:有CaCl2、HCl和Ca(OH)2。乙组同学对以上猜想提出质疑,认为猜想不合理,其理由是。实验探究 为了验证其余猜想,各小组进行了下列三个方案的探究。实验方案滴加紫色石蕊溶液通入CO2滴加Na2CO3溶液实验操作实验现象产生白色沉淀实验结论溶液中含有Ca(OH)2溶液中含有Ca(OH)2溶液中含有Ca(OH)2得出结论 通过探究,全班同学一致确定猜想是正确的。评价反思 (1)丙组同学认为滴加Na2CO3溶液产生白色沉淀,并不能证明溶液中一定含有Ca(OH)2,请你帮助他们说明原因:。(2)在分析反应后所得溶液中溶质的成分时,除了考虑生成物外,还需要考虑。6.2018怀化 某化学兴趣小组同学,用盐酸和氢氧化钠进行“酸碱中和反应”的探究,进行一段时间后发现没有明显变化,询问老师才知道忘记滴加指示剂。因此,他们停止实验,并在老师的指导下对烧杯内溶液中溶质的成分进行探究。提出问题 该烧杯内的溶质是什么?猜想假设 猜想一:NaCl;猜想二:NaCl和HCl;猜想三:NaCl和NaOH;猜想四:NaCl、NaOH和HCl。同学们讨论后一致认为猜想四不合理,请你说出不合理的理由:(用化学方程式表示)。查阅资料 NaCl溶液呈中性。实验探究 兴趣小组甲、乙、丙三位同学分别设计了如下的实验方案,请你帮助他们完成实验报告的相关内容。实验方案实验现象实验结论甲同学取少量烧杯内的溶液于试管中,滴入酚酞溶液溶液无明显变化猜想一成立乙同学另取少量烧杯内的溶液于试管中,加入有气泡产生猜想二成立丙同学另取少量烧杯内的溶液于试管中,滴入适量的CuSO4溶液没有蓝色沉淀产生猜想不成立评价反思 老师看了甲、乙、丙三位同学的实验报告,指出甲同学的实验结论不准确,请你分析甲同学实验结论不准确的原因: 。得出结论 猜想二成立。拓展延伸 某同学在进行酸碱中和滴定实验时,测得溶液的pH变化如图G7-7中甲所示,请回答下列问题。图G7-7(1)由图甲可知,该同学实验操作是。A.将盐酸滴入氢氧化钠溶液中B.将氢氧化钠溶液滴入盐酸中(2)由图甲可知,在b点处溶液中溶质是。(3)图乙为盐酸和氢氧化钠溶液反应的微观过程,从微粒的角度分析,此反应的微观实质为。类型二氢氧化钠与二氧化碳反应的探究7.2017潍坊 下列验证“CO2与NaOH溶液反应”的装置中,不能观察到明显现象的是(装置气密性均良好)()图G7-88.2017德州 氢氧化钠溶液和二氧化碳反应没有明显现象,为验证CO2与NaOH能够发生反应,某同学按图G7-9组装实验装置,并进行实验。(1)有时药品滴加顺序会影响实验现象。如果观察到的现象是“气球先膨胀,后变瘪”,则加入试剂的顺序应该是(填序号)。A.先加入盐酸,再加入氢氧化钠溶液B.先加入氢氧化钠溶液,再加入盐酸(2)请解释气球“先膨胀”的原因:。(3)请写出气球“后变瘪”的化学方程式:。图G7-99.2018舟山 在科学拓展课中,甲同学向两个充满CO2气体的塑料瓶中分别加入NaOH溶液和Ca(OH)2溶液(如图G7-10)。迅速盖紧瓶盖后充分振荡,结果发现两个塑料瓶都变瘪。他认为据此实验现象可以判定NaOH和Ca(OH)2均能与CO2发生反应。图G7-10(1)乙同学认为上述判定方法还存在不严密之处。他的理由是。(2)两同学根据B瓶中出现的浑浊现象,判定Ca(OH)2与CO2发生了反应,提出了可以从是否有新物质生成的角度去判断。那么,若要判定NaOH和CO2发生了反应,在排除了(1)中的干扰因素后,接下来的方法是。类型三氢氧化钠变质的探究10.2018陕西 化学兴趣小组的同学按图G7-11所示装置及步骤验证氢氧化钠的化学性质。实验步骤 图G7-11.将注射器内的液体注入A中的锥形瓶;.打开K1,观察C中部分红色溶液沿导管倒吸入A中,片刻后回流停止;. 打开K2,观察到B中溶液倒吸入A、C中,液面稳定后观察到A中溶液仍为红色,C中溶液变为无色。同学们对相关问题分组展开如下探究。探究环节甲组的探究乙组的探究提出问题A中使酚酞变为红色的物质是什么?C中溶液为什么变成无色?作出猜想猜想一:Na2CO3猜想二:Na2CO3和NaOH猜想一:实验过程中酚酞变质了猜想二:溶液中的NaOH反应完了实验验证小鹏取少量A中溶液于试管中,向其中滴加过量BaCl2溶液,若观察到,证明猜想二成立。小丽认为Ba(OH)2溶液也可证明猜想二成立,小鹏认为小丽的方案不合理,理由是(1)取少量C中溶液于试管中,向其中滴加NaOH溶液,溶液又变为红色,证明猜想一不成立(2)用pH试纸测定C中溶液的酸碱度,若pH7,证明猜想二成立反思交流 (1)甲、乙两组同学的实验证明了NaOH能与稀盐酸、CO2发生反应,A中溶液里一定还存在NaCl,写出NaOH与CO2发生反应的化学方程式: 。(2)实验步骤 中的现象(填“能”或“不能”)证明NaOH与CO2发生了反应。扩展迁移 对于无明显现象的化学反应,可通过检验有新物质生成或检验的方法来证明反应发生了。11.2018玉林 小杨往NaOH溶液中滴加稀硫酸,溶液无明显变化,他和小组同学以“酸与碱能否发生反应”为课题进行了科学探究,请回答下列问题。图G7-12实验一(1)向NaOH溶液中先滴入几滴酚酞溶液,振荡,再滴入稀硫酸,观察到溶液由色变为无色,该反应的化学方程式为。(2)继续往上述试管逐滴滴入NaOH溶液,不断振荡,如果观察到的现象,证明了滴加的稀硫酸过量。实验二按照“证明反应后NaOH消失了”这个角度,同学们又设计了实验二,利用NaOH溶液、CuSO4溶液、稀盐酸同样证明了酸和碱能发生反应,其中试剂丙是。拓展延伸 CO2通入NaOH溶液中也无明显现象,CO2与NaOH溶液能否发生化学反应呢?小组同学对此继续探究。查阅资料 常温下NaOH、Na2CO3在水、乙醇中的溶解性如下表所示:溶解性溶质溶剂氢氧化钠碳酸钠水极易溶易溶乙醇易溶微溶实验三小组同学设计了多角度验证CO2与NaOH溶液反应的实验,如图G7-13所示(装置已连接好,气密性良好,止水夹a和b已关闭,部分仪器已略去)。图G7-13温馨提示 CO2与乙醇不反应,本实验条件下CO2在乙醇中的溶解性忽略不计。(1)把注射器中氢氧化钠的乙醇溶液注入充满CO2的三口烧瓶中,轻轻振荡,观察到的现象是,写出该反应的化学方程式:。(2)把导管d移出石灰水,打开止水夹a、b,再从导管c端往三口烧瓶中鼓入N2,目的是,过了一段时间后,先把导管d放入澄清石灰水中,接着关闭止水夹a,再把注射器中的稀盐酸注入三口烧瓶内,观察到三口烧瓶中产生气泡,烧杯中的澄清石灰水变浑浊。此实验从角度证明了CO2与NaOH溶液发生了反应。总结归纳 对于无明显现象的反应,可以通过改变实验装置,创设新的情境,观察到明显的反应现象,从而判断反应的发生。参考答案1.D解析 由图可知,c点时溶液的pH小于7,溶液显酸性;a点时溶液的pH大于7,显碱性,此时氢氧化钾过量,故此时溶液中,含有的溶质是K2SO4和KOH;pH开始时大于7后来逐渐减小到7然后小于7,可知原溶液显碱性,然后不断加入酸性溶液,使pH减小,说明是把硫酸滴加到氢氧化钾溶液中;由b点到c点的变化过程中,是恰好完全反应后继续滴加稀硫酸,此过程中没有发生化学反应。2.D解析 氢氧化钠溶液与稀盐酸恰好完全反应时,溶液呈中性,pH=7;反应后的溶液中有Na+和Cl-,故溶液能导电;除了Na+和Cl-外,溶液中的微粒还有H2O;该反应是复分解反应,反应前后各元素的化合价均无变化。3.B解析a点所示溶液的pH7,溶液呈碱性;b点溶液的pH=7,为中性,向b点所示溶液中滴加石蕊溶液,溶液呈紫色;该实验开始溶液的pH7,是将稀硫酸逐滴滴入NaOH 溶液中;c点所示溶液中pH7可知,若溶液C中有氢氧化钠,则溶液pH7,若溶液中氢氧化钠已经反应完,则溶液pH7,猜想二成立。反思交流 (1)NaOH与CO2发生反应生成Na2CO3和H2O,化学方程式为2NaOH+CO2Na2CO3+H2O;(2)打开K1,C中部分红色溶液沿导管倒吸入A中,片刻后回流停止,说明A中气体减少,压强减小,中NaOH与CO2发生反应会生成可溶的Na2CO3,氢氧化钠溶液中含有水,二氧化碳能溶于水,且能与水反应,两种情况都能使二氧化碳气体减少,不能确定气体减少的原因一定是和NaOH反应了;扩展迁移 对于无明显现象的化学反应,可通过检验有新物质生成或检验原反应物消失的方法证明反应发生。11.实验一(1)红H2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O(2)溶液不变色实验二硫酸铜溶液实验三(1)生成白色沉淀,气球变大2NaOH+CO2Na2CO3+H2O(2)排出装置内的二氧化碳生成物解析 实验一 (1)酚酞遇碱溶液变红,遇酸性和中性溶液不变色,氢氧化钠和硫酸生成硫酸钠和水,溶液由碱性变为中性,所以会由红色变为无色,其化学方程式为H2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O;(2)如果加的稀硫酸过量,那么现在的溶液是酸性的,继续往上述试管逐滴滴入NaOH溶液,不断振荡,观察到的现象是溶液不变色。实验二 氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水;硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠。先让盐酸和氢氧化钠反应,反应完后再往溶液中加入硫酸铜溶液,若没有蓝色沉淀产生,说明溶液中没有氢氧化钠,氢氧化钠和盐酸发生了反应,所以丙是硫酸铜溶液。实验三 (1)根据查阅资料可知,氢氧化钠在乙醇中易溶,碳酸钠在乙醇中微溶,把注射器中氢氧化钠的乙醇溶液注入充满CO2的三口烧瓶中,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,三口烧瓶中的气压变小,所以现象是有白色沉淀生成,气球变大,化学反应方程式为2NaOH+CO2Na2CO3+H2O;(2)从导管c端往三口烧瓶中鼓入N2,目的是把三口烧瓶中没有反应的二氧化碳赶出去;稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,把注射器中的稀盐酸注入三口烧瓶内,观察到三口烧瓶中产生气泡,烧杯中的澄清石灰水变浑浊,证明生成了二氧化碳,进而证明CO2与NaOH溶液反应生成了碳酸钠,此实验从验证生成物的角度证明了CO2与NaOH溶液发生了反应。14
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