某化學(xué)興趣小組在歸納酸、堿、鹽化學(xué)性質(zhì)時(shí),發(fā)現(xiàn)有些實(shí)驗(yàn)無法觀察到明顯現(xiàn)象,需要進(jìn)行改進(jìn)或繼續(xù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
Ⅰ、興趣小組小現(xiàn)同學(xué)提出,酸、堿中和沒有明顯現(xiàn)象,并設(shè)計(jì)如下兩個(gè)實(shí)驗(yàn):
(1)實(shí)驗(yàn)一:向NaOH溶液中先滴入幾滴酚酞溶液,振蕩,再滴入稀硫酸,觀察到溶液由紅紅色變?yōu)闊o色,說明酸與堿能發(fā)生反應(yīng)。往上述試管中再逐滴滴入過量NaOH溶液,不斷振蕩,如果觀察到過一會(huì)無色溶液變?yōu)榧t色過一會(huì)無色溶液變?yōu)榧t色,證明了滴加的稀硫酸過量。
(2)按照“證明反應(yīng)后NaOH消失了”這個(gè)角度,該同學(xué)又設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)二,將足量的稀硫酸滴入NaOH溶液后,再滴入甲溶液,同樣證明了酸和堿能發(fā)生反應(yīng),甲溶液可以是硫酸銅溶液硫酸銅溶液(指示劑除外)。
(3)其他同學(xué)對他的觀點(diǎn)提出質(zhì)疑:并不是所有酸、堿中和反應(yīng)都沒有明顯現(xiàn)象,例如稀硫酸與氫氧化鋇氫氧化鋇反應(yīng)就可觀察到明顯的現(xiàn)象。
(4)Ⅱ、興趣小組小琪同學(xué)提出:CO2通入NaOH溶液中也無明顯現(xiàn)象,并設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)三繼續(xù)探究。(裝置已連接好,氣密性良好,止水夾a和b已關(guān)閉,部分儀器已略去)
【查閱資料】
①CO2與乙醇不反應(yīng),本實(shí)驗(yàn)條件下CO2在乙醇中的溶解忽略不計(jì)。
②常溫下NaOH易溶于乙醇,Na2CO3微溶于乙醇。
把注射器Ⅰ中氫氧化鈉的乙醇溶液注入充滿CO2的三口燒瓶中,輕輕振蕩,觀察到的現(xiàn)象是氣球變大,有白色沉淀析出氣球變大,有白色沉淀析出;寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式CO2+2NaOH=Na2CO3↓+H2OCO2+2NaOH=Na2CO3↓+H2O。
(5)把導(dǎo)管d移出石灰水,打開止水夾a、b,再從導(dǎo)管c端往三口燒瓶中鼓入N2,目的是排出內(nèi)部殘留的二氧化碳排出內(nèi)部殘留的二氧化碳。過了一段時(shí)間后,先把導(dǎo)管d放入澄清石灰水中,接著關(guān)閉止水夾a,再把注射器Ⅱ中的稀鹽酸注入三口燒瓶內(nèi),觀察到三口燒瓶中產(chǎn)生氣泡,澄清石灰水變渾濁澄清石灰水變渾濁,從生成物角度驗(yàn)證了CO2與NaOH溶液發(fā)生了反應(yīng)。
(6)Ⅲ、在老師的指導(dǎo)下,該興趣小組的其他同學(xué)繼續(xù)將CO2持續(xù)通入一定濃度一定量的NaOH溶液中,用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)技術(shù)制定反應(yīng)過程中溶液的pH和溫度變化,結(jié)果如圖1、圖2所示。
【查閱資料】
1、本實(shí)驗(yàn)條件下,Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分別約為11.0和8.5。
2、向氫氧化鈉溶液中持續(xù)通入二氧化碳,會(huì)先后發(fā)生兩步化學(xué)反應(yīng)。
第1步:二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水;
第2步:二氧化碳與碳酸鈉溶液反應(yīng)生成碳酸氫鈉。
圖1中,BC段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3。圖2中,DE段溫度變化的原因是二氧化碳與氫氧化鈉的反應(yīng)屬于放熱反應(yīng),反應(yīng)過程放出熱量,使溶液溫度升高二氧化碳與氫氧化鈉的反應(yīng)屬于放熱反應(yīng),反應(yīng)過程放出熱量,使溶液溫度升高。
(7)【反思感悟】
對于無明顯現(xiàn)象的反應(yīng),小組同學(xué)一致認(rèn)為可以通過反應(yīng)物的減少或生成物的生成以及能量能量變化等角度驗(yàn)證反應(yīng)的發(fā)生;還可以通過現(xiàn)代技術(shù)手段進(jìn)行數(shù)據(jù)測定,實(shí)現(xiàn)反應(yīng)過程的“可視化”。
【考點(diǎn)】探究酸堿的主要性質(zhì);中和反應(yīng)及其應(yīng)用.
【答案】紅;過一會(huì)無色溶液變?yōu)榧t色;硫酸銅溶液;氫氧化鋇;氣球變大,有白色沉淀析出;CO2+2NaOH=Na2CO3↓+H2O;排出內(nèi)部殘留的二氧化碳;澄清石灰水變渾濁;Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3;二氧化碳與氫氧化鈉的反應(yīng)屬于放熱反應(yīng),反應(yīng)過程放出熱量,使溶液溫度升高;能量
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:137引用:1難度:0.2
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1.某化學(xué)興趣小組的同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)室器材進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究
[實(shí)驗(yàn)一]如圖1是實(shí)驗(yàn)室常用的幾種實(shí)驗(yàn)裝置,請回答下列問題:
(1)寫出實(shí)驗(yàn)室用AE裝置組合制取某種氣體的化學(xué)方程式
(2)實(shí)驗(yàn)室制取的CO2中常含有少量雜質(zhì)氣體會(huì)干擾F實(shí)驗(yàn)的目的。為排除干擾,除去該雜質(zhì)并檢驗(yàn)是否除凈,將產(chǎn)生的混合氣體依次通過上述裝置
[實(shí)驗(yàn)二]探究酸堿中和反應(yīng)。利用圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)開始后將注射器內(nèi)的液體逐滴注入燒瓶內(nèi)。
(1)實(shí)驗(yàn)測得燒杯中溶液的pH隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖3所示,c點(diǎn)所示溶液加熱蒸干所得固體是
(2)該反應(yīng)是放熱反應(yīng),對應(yīng)圖3中
(3)能說明鹽酸和氫氧化鈉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的依據(jù)是:
①溶液的顏色從紅色變?yōu)闊o色;②溶液的pH
[實(shí)驗(yàn)三]探究NaOH和CO2的反應(yīng)。
(1)從壓強(qiáng)變化的角度探究。
①利用圖4裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),先擠壓膠頭滴管,再打開止水夾,觀察到燒瓶內(nèi)形成紅色“噴泉”,原因是燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)
②利用圖5裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),分別將等體積的NaOH溶液和水同時(shí)注入盛有等體積CO2的玻璃容器中。證明CO2與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是
(2)利用“數(shù)字化實(shí)驗(yàn)”探究。利用圖6裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過程中裝置內(nèi)壓強(qiáng)變化如圖7所示,a點(diǎn)時(shí)推入NaOH溶液,b點(diǎn)時(shí)推入稀鹽酸。
①ab段對應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式
②bc段壓強(qiáng)不變的原因是
③證明CO2與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是發(fā)布:2024/12/25 16:30:1組卷:137引用:2難度:0.3 -
2.化學(xué)興趣小組的同學(xué)在進(jìn)行酸和堿的性質(zhì)探究時(shí),進(jìn)行了圖一、圖二、圖三等三個(gè)實(shí)驗(yàn):
(1)【實(shí)驗(yàn)一】濃硫酸稀釋過程中的能量變化。
圖一實(shí)驗(yàn)中,觀察到用石蠟固定在銅片下的乒乓球脫落,說明濃硫酸稀釋時(shí)
(2)【實(shí)驗(yàn)二】溶液濃度對硫酸化學(xué)性質(zhì)的影響。
圖二實(shí)驗(yàn)中,觀察到很快變黑的是濾紙
(3)【實(shí)驗(yàn)三】探究鹽酸和氫氧化鈣的化學(xué)性質(zhì),取8支試管分別用A-H編號(hào)后,做如圖三的實(shí)驗(yàn)。
①實(shí)驗(yàn)中觀察到有氣泡生成的試管是
②試管C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為
③實(shí)驗(yàn)后某試管中為紅色溶液,當(dāng)向其中加入過量的澄清石灰水后,溶液變?yōu)樗{(lán)色。由此推斷,該試管是
④H試管的反應(yīng)常用來檢驗(yàn)二氧化碳,請寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式
⑤E、F、G試管實(shí)驗(yàn)完成后,將試管內(nèi)清液都倒入同一只潔凈的大燒杯中,發(fā)現(xiàn)有白色沉淀生成,上層清液呈無色。上層清液中溶質(zhì)的成分除酚酞外一定有發(fā)布:2024/12/25 12:0:1組卷:92引用:5難度:0.5 -
3.在實(shí)驗(yàn)課上,同學(xué)們將CO2通入到Ca(OH)2溶液中觀察到有白色沉淀生成,而將CO2通入到NaOH溶液中無明顯現(xiàn)象。
【提出問題】CO2與NaOH溶液是否發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)?
【提出猜想】CO2與NaOH溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)
【實(shí)驗(yàn)探究】小明設(shè)計(jì)出了下列4種實(shí)驗(yàn)裝置,其共同原理是二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應(yīng),使容器內(nèi)壓強(qiáng)降低。
(1)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為:A中試管內(nèi)液面上升,B中
(2)小寧對小明的方案提出了質(zhì)疑,他認(rèn)為小明的實(shí)驗(yàn)不嚴(yán)謹(jǐn),其理由是
(3)小麗的改進(jìn)方案是利用反應(yīng)后的溶液來驗(yàn)證猜想,請完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 向?qū)嶒?yàn)后的溶液
中加入稀鹽酸猜想正確 發(fā)布:2024/12/25 11:0:2組卷:72引用:3難度:0.1
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