Question

實驗設(shè)計中常通過放大、轉(zhuǎn)化等方式使化學反應(yīng)現(xiàn)象顯現(xiàn)出來，從而達到實驗?zāi)康模?img src="http://thumb.1010pic.com/pic3/upload/images/201411/114/d7a06227.png" style="vertical-align:middle" />
【問題提出】怎樣證明NaOH溶液與稀鹽酸能發(fā)生化學反應(yīng)？
【查閱資料】根據(jù)化學反應(yīng)的本質(zhì)：有新物質(zhì)生成．可從兩個方面設(shè)計實驗證明：一是設(shè)計實驗證明反應(yīng)物的消失；二是設(shè)計實驗證明有新物質(zhì)生成．
【實驗探究】方案一：在NaOH溶液中滴入幾滴酚酞后再滴加鹽酸，當觀察到

 

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

 

．
方案二：在NaOH溶液滴加鹽酸的過程中，用pH試紙不斷測量溶液的酸堿度，當pH＜7即可確定二者發(fā)生了化學反應(yīng)．實驗測得其圖象如圖1．
（1）測定pH的操作方法為

 

．
（2）b點表示溶液中的溶質(zhì)是

 

（3）強調(diào)“pH＜7時”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)生了化學反應(yīng)．某同學將不同溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的鹽酸和NaOH溶液各10mL混合，用溫度計測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	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）某同學在沒使用溫度計的情況下，通過圖2所示裝置完成了實驗．則該同學根據(jù)

 

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

 

．
（3）對上述過程采用微觀模型加以認識，如圖3：當?shù)渭欲}酸過程中，氫氧化鈉溶液中減少的離子是

 

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

 

．

Answer 1

考點：中和反應(yīng)及其應(yīng)用,溶液的酸堿度測定,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：常見的酸 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、寫出方程式；
方案二：據(jù)pH的測定方法，氫氧化鈉屬于堿，pH值＞7；測得的pH小于7說明溶液顯酸性；因為稀釋氫氧化鈉溶液時，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，說明氫氧化鈉和鹽酸發(fā)生了化學反應(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）某同學在沒使用溫度計的情況下，通過如圖所示裝置完成了實驗．則該同學根據(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，壓強減�。�

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，用玻璃棒蘸取待測液于試紙上，幾秒后與標準比色卡比較；
（2）在NaOH溶液滴加鹽酸的過程中，b點表示溶液中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，而氫氧化鈉過量，故pH值＞7；
（3）強調(diào)“測得的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）對比表中的數(shù)據(jù)可以知道：編號2中，氫氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)是編號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2中溫度變化應(yīng)該編號1中溫度的2倍，所以由表中數(shù)據(jù)，可推出x=7．
（2）某同學在沒使用溫度計的情況下，通過如圖所示裝置完成了實驗．則該同學根據(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)；但有同學認為單憑此現(xiàn)象不足以說明該反應(yīng)放熱，其理由是鹽酸液體的加入也會使U型管中左液面下降；
（3）從圖3中可用看出：當?shù)渭欲}酸過程中，氫氧化鈉溶液中減少的離子是氫氧根離子，其離子符號為：OH^-；
【拓展應(yīng)用】A、當注射器注入氫氧化鈉溶液時，氫氧化鈉與瓶中的二氧化碳反應(yīng)，使瓶內(nèi)的氣體體積減小，壓強減小，故瓶口的撥殼熟雞蛋會進入瓶中，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，當向碳酸鈉溶液中加入足量的稀鹽酸時，會產(chǎn)生二氧化碳氣泡，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、通過對比，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，用玻璃棒蘸取待測液于試紙上，幾秒后與標準比色卡比較；（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使U型管中左液面下降；（3）OH^-；
【拓展應(yīng)用】ABCD．

點評：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)計實驗進行相關(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)進行．