專項05 中和反應(yīng)的實驗探究

1、1.2017北京 實驗小組用傳感器探究稀NaOH溶液與稀鹽酸反應(yīng)過程中溫度和pH的變化。測定結(jié)果如圖G5-1所示。下列說法不正確的是()類型一對實驗過程的分析圖G5-1A.反應(yīng)過程中有熱量放出B.30 s時,溶液中溶質(zhì)為HCl和NaClC.該實驗是將稀鹽酸滴入稀NaOH溶液D.從20 s到40 s,溶液的溫度升高、pH增大解析 圖像中pH 的變化是從小于7逐漸的增大到大于7,可知原溶液顯酸性,然后不斷地加入堿性溶液,使pH增大,說明是把氫氧化鈉溶液滴加到稀鹽酸中。答案（1）C類型一對實驗過程的分析2.某化學(xué)興趣小組三位同學(xué)在學(xué)習(xí)鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)后,分別結(jié)合自己在實驗室中所做的實驗,各從不同方

2、面對其進行圖像描述。圖G5-2A是實際操作圖,圖B是反應(yīng)過程中溶液的酸堿度變化圖,圖C是微觀粒子結(jié)合過程的示意圖。圖G5-2類型一對實驗過程的分析根據(jù)圖B的曲線變化,回答下列問題。(1)該變化對應(yīng)的實驗操作是將滴加到另一種溶液中。 (2)當?shù)稳肴芤旱馁|(zhì)量為a g時,溶液中的溶質(zhì)為 (填化學(xué)式)。 (3)當溶液的pH=7時,溶液中的主要離子是(填離子符號)。 (4)當加入溶液的質(zhì)量為b g時,向所得溶液中滴加紫色石蕊溶液,溶液顯色。 結(jié)論 從反應(yīng)前后離子的種類看,有些離子參與了反應(yīng),有些離子只是旁觀者,該反應(yīng)中參與反應(yīng)的離子是。 類型一對實驗過程的分析解析 (1)圖像坐標的pH變化由小于7逐漸增

3、大到大于7,因此進行的操作是將氫氧化鈉溶液滴加到稀鹽酸中。(2)當加入溶液的質(zhì)量為a g時,溶液呈酸性,所得溶液中的溶質(zhì)為氯化氫和氯化鈉。(3)當溶液的pH=7時,酸堿恰好完全反應(yīng),溶液中的主要離子是鈉離子和氯離子。(4)當加入溶液的質(zhì)量為b g時,所得溶液顯堿性,能使紫色石蕊溶液變藍色。結(jié)論 中和反應(yīng)的實質(zhì)是酸解離出的氫離子和堿解離出的氫氧根離子相互作用生成水分子的過程,即中和反應(yīng)的實質(zhì)是H+OH- H2O。答案 (1)氫氧化鈉溶液(2)HCl、NaCl(3)Na+、Cl-(4)藍 結(jié)論 氫離子和氫氧根離子類型一對實驗過程的分析3.用化學(xué)方法可制取純凈的物質(zhì),化學(xué)興趣小組應(yīng)用中和反應(yīng)原理制取

4、氯化鈉固體。(1)往裝有氫氧化鈉溶液的燒杯中滴入紫色石蕊溶液,溶液呈色。 (2)如圖G5-3所示,往該燒杯中繼續(xù)逐滴滴加稀鹽酸至溶液恰好變?yōu)樽仙?再往反應(yīng)后的溶液中加入活性炭,充分混合,過濾后得到無色濾液。加入活性炭的目的是 ; 在過濾操作中,玻璃棒的作用是。 (3)用pH試紙測(2)中濾液的酸堿度,其操作方法:取pH試紙于玻璃片上, ,把試紙顯示的顏色與標準比色卡比較,讀出溶液的pH。 類型一對實驗過程的分析(4)若測得濾液pH為8,繼續(xù)往濾液滴加稍過量的鹽酸,目的是;蒸發(fā)該濾液以除去過量的鹽酸,該操作利用的鹽酸的性質(zhì)是,繼續(xù)蒸發(fā)濾液得到固體的過程中,用玻璃棒不斷攪拌的目的是 。 圖G5-3

5、類型一對實驗過程的分析答案 (1)藍(2)吸附色素引流(3)用玻璃棒蘸取待測液滴在pH試紙上(4)除去氫氧化鈉 揮發(fā)性攪拌,防止局部溫度過高造成液滴飛濺 解析 (1)紫色石蕊溶液遇堿性溶液變藍,氫氧化鈉溶液中滴入紫色石蕊溶液呈藍色。(2)加入活性炭的目的是吸附有色物質(zhì);在過濾操作中,玻璃棒的作用是引流。(3)測定溶液酸堿度的方法:用干燥的玻璃棒蘸取(或膠頭滴管吸取)少量的待測溶液,并滴在放在干燥的玻璃皿或白瓷板上的干燥pH試紙上,再把試紙顯示的顏色與標準比色卡比較,即可得出待測溶液的pH。(4)若測得濾液pH為8,繼續(xù)往濾液滴加稍過量的鹽酸,目的是除去氫氧化鈉,蒸發(fā)該濾液以除去過量的鹽酸,該操

6、作利用的鹽酸的性質(zhì)是揮發(fā)性;繼續(xù)蒸發(fā)濾液得到固體的過程中,用玻璃棒不斷攪拌的目的是防止局部溫度過高造成液滴飛濺。類型一對實驗過程的分析4.室溫下,將稀鹽酸慢慢滴入裝有氫氧化鈉溶液的燒杯中,利用溫度計測出燒杯中溶液的溫度,溶液溫度隨加入鹽酸的質(zhì)量而變化的曲線如圖G5-4所示。(1)由圖可知,鹽酸與氫氧化鈉溶液的中和反應(yīng)是(填“吸熱”或“放熱”或“無熱量變化”)反應(yīng)。 (2)在A處溶液中加入石蕊,溶液呈色。 (3)B處溶液的溶質(zhì)是(填化學(xué)式)。 (4)B到C的過程中溶液的pH逐漸(填“增大”“減小”或“無變化”)。 (5)在C點溶液中加入碳酸鈣,現(xiàn)象為,化學(xué)方程式為。 圖G5-4類型一對實驗過程的

7、分析解析 (1)由圖像可以看出,隨著稀鹽酸的加入,溫度在逐漸升高,說明稀鹽酸與氫氧化鈉溶液發(fā)生的反應(yīng)是放熱反應(yīng)。(2)A處是反應(yīng)開始前,此時是氫氧化鈉溶液,溶液顯堿性,滴加石蕊溶液顯示藍色。(3)B點的溫度最高,說明氫氧化鈉與稀鹽酸恰好完全中和,此時溶液中的溶質(zhì)是氯化鈉。(4)B到C的過程中溶液溫度降低,說明反應(yīng)結(jié)束后繼續(xù)滴加稀鹽酸,溶液由中性轉(zhuǎn)化為酸性。(5)C點的溶液顯酸性,加入碳酸鈣后,碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳。類型一對實驗過程的分析類型二對實驗結(jié)果的分析5.2018黔東南 某化學(xué)興趣小組在學(xué)習(xí)酸堿中和反應(yīng)實驗時,進行了如下探究。.探究酸和堿能否發(fā)生反應(yīng)甲同學(xué)向盛有少量

8、KOH溶液的試管中滴幾滴無色酚酞溶液,振蕩,繼續(xù)加入稀硫酸,觀察到溶液由色變成無色。甲同學(xué)得出結(jié)論:酸和堿能發(fā)生反應(yīng)。 請寫出稀硫酸和氫氧化鉀溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:。 .探究酸和堿反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的成分乙同學(xué)對探究中甲同學(xué)實驗后的無色溶液展開探究。提出問題 試管中無色溶液的溶質(zhì)除了酚酞還有什么?提出猜想 (1)K2SO4;(2)K2SO4和 。 設(shè)計實驗發(fā)散思維 為了驗證猜想(2)成立,你認為還可以選擇的物質(zhì)是(填序號)。 A.Ba(NO3)2 B.鋅粒 C.Cu D.鹽酸方案實驗操作實驗現(xiàn)象及方程式實驗結(jié)論方案1向試管中加入少量碳酸鈉,然后加入過量甲同學(xué)實驗后的無色溶液可觀察到溶液中有 產(chǎn)生

9、,化學(xué)反應(yīng)方程式為 猜想(2)成立類型二對實驗結(jié)果的分析方案2用玻璃棒蘸取少量反應(yīng)后的溶液滴在pH試紙上 方案3向試管中加入少量甲同學(xué)實驗后的無色溶液, 然后慢慢滴加NaOH溶液,并不斷振蕩試管開始無明顯現(xiàn)象,過一會兒發(fā)現(xiàn) 類型二對實驗結(jié)果的分析方案實驗操作實驗現(xiàn)象及方程式實驗結(jié)論發(fā)散思維 為了驗證猜想(2)成立,你認為還可以選擇的物質(zhì)是(填序號)。 A. Ba(NO3)2 B. 鋅粒C. Cu D. 鹽酸類型二對實驗結(jié)果的分析類型二對實驗結(jié)果的分析解析 .探究酸和堿能否發(fā)生反應(yīng):甲同學(xué)向盛有少量KOH溶液的試管中滴幾滴無色酚酞溶液,溶液變紅色,振蕩,繼續(xù)加入稀硫酸,觀察到溶液由紅色變成無色,

10、說明酸和堿能發(fā)生反應(yīng)。稀硫酸和氫氧化鉀溶液反應(yīng)生成硫酸鉀和水。.設(shè)計實驗 向試管中加入少量碳酸鈉,然后加入過量甲同學(xué)實驗后的無色溶液,可觀察到溶液中有氣泡產(chǎn)生,是因為碳酸鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳。用玻璃棒蘸取少量反應(yīng)后的溶液滴在pH試紙上,pH小于7,說明溶液顯酸性。向試管中加入少量甲同學(xué)實驗后的無色溶液,然后慢慢滴加NaOH溶液,并不斷振蕩試管,開始無明顯現(xiàn)象,過一會兒發(fā)現(xiàn)溶液由無色變紅色,說明溶液中含有硫酸。發(fā)散思維 硫酸鉀和硫酸都能夠和硝酸鋇反應(yīng)生成白色沉淀,因此不能用硝酸鋇檢驗;鋅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣,因此可以用鋅粒檢驗;鹽酸和硫酸鉀溶液或硫酸鉀和硫酸的混合溶液混合

11、時,都無明顯現(xiàn)象,因此不能用鹽酸檢驗。類型二對實驗結(jié)果的分析6.2018懷化 某化學(xué)興趣小組同學(xué),用鹽酸和氫氧化鈉進行“酸堿中和反應(yīng)”的探究,進行一段時間后發(fā)現(xiàn)沒有明顯變化,詢問老師才知道忘記滴加指示劑。因此,他們停止實驗,并在老師的指導(dǎo)下對燒杯內(nèi)溶液中溶質(zhì)的成分進行探究。提出問題 該燒杯內(nèi)的溶質(zhì)是什么?猜想假設(shè) 猜想一:NaCl;猜想二:NaCl和HCl;猜想三:NaCl和NaOH;猜想四:NaCl、NaOH和HCl。同學(xué)們討論后一致認為猜想四不合理,請你說出不合理的理由:(用化學(xué)方程式表示)。 查閱資料 NaCl溶液呈中性。實驗探究 興趣小組甲、乙、丙三位同學(xué)分別設(shè)計了如下的實驗方案,請你

12、幫助他們完成實驗報告的相關(guān)內(nèi)容。類型二對實驗結(jié)果的分析評價反思 老師看了甲、乙、丙三位同學(xué)的實驗報告,指出甲同學(xué)的實驗結(jié)論不準確,請你分析甲同學(xué)實驗結(jié)論不準確的原因:。 得出結(jié)論 猜想二成立。實驗方案實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論甲同學(xué)取少量燒杯內(nèi)的溶液于試管中,滴入酚酞溶液溶液無明顯變化猜想一成立乙同學(xué)另取少量燒杯內(nèi)的溶液于試管中,加入 有氣泡產(chǎn)生猜想二成立丙同學(xué)另取少量燒杯內(nèi)的溶液于試管中,滴入適量的CuSO4溶液沒有藍色沉淀產(chǎn)生猜想不成立 類型二對實驗結(jié)果的分析類型二對實驗結(jié)果的分析解析 本題主要考查的是酸堿中和反應(yīng)過程的探究以及中和反應(yīng)的實質(zhì)。猜想假設(shè) 猜想四為NaCl、NaOH和HCl,其中NaO

13、H和HCl在溶液中不能共存,會發(fā)生化學(xué)反應(yīng):NaOH+HCl NaCl+H2O。實驗探究 猜想二中有HCl,可以和活潑金屬反應(yīng)生成氣泡,也可以和碳酸鹽反應(yīng)生成氣泡;加入CuSO4溶液,沒有出現(xiàn)藍色沉淀,說明溶液中沒有NaOH,故猜想三不成立。評價反思 酚酞溶液不變色,不能說明溶液呈中性,因為在酸性溶液中酚酞溶液也不變色。類型二對實驗結(jié)果的分析拓展延伸某同學(xué)在進行酸堿中和滴定實驗時,測得溶液的pH變化如圖甲所示,請回答下列問題。(1)由圖甲可知,該同學(xué)實驗操作是。 A.將鹽酸滴入氫氧化鈉溶液中B.將氫氧化鈉溶液滴入鹽酸中(2)由圖甲可知,在b點處溶液中溶質(zhì)是 。 (3)圖乙為鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的微觀過程,從微粒的角