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(wú)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.興趣小組小覲同學(xué)提出,酸、堿中和沒(méi)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(wú)色,說(shuō)明酸與堿能發(fā)生反應(yīng)。往上述試管中再逐滴滴入過(guò)量NaOH溶液,不斷振蕩,如果觀察到過(guò)一會(huì)兒后溶液才變成紅色過(guò)一會(huì)兒后溶液才變成紅色,證明了滴加的稀硫酸過(guò)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CuSO4溶液CuSO4溶液(指示劑除外)。
(3)其他同學(xué)對(duì)他的觀點(diǎn)提出質(zhì)疑:并不是所有酸、堿中和反應(yīng)都沒(méi)有明顯現(xiàn)象,例如稀硫酸與氫氧化鋇溶液氫氧化鋇溶液反應(yīng)就可觀察到明顯的現(xiàn)象。
Ⅱ.興趣小組小琪同學(xué)提出:CO2通入NaOH溶液中也無(wú)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。
(4)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)象是生成白色沉淀、氣球逐漸變大生成白色沉淀、氣球逐漸變大;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?gòu)膶?dǎo)管c端往三口燒瓶中鼓入N2,目的是排出裝置內(nèi)的二氧化碳排出裝置內(nèi)的二氧化碳。過(guò)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?jī)?nèi),觀察到三口燒瓶中產(chǎn)生氣泡,燒杯中的澄清石灰水變渾濁燒杯中的澄清石灰水變渾濁。從生成物角度驗(yàn)證了CO2與NaOH溶液發(fā)生了反應(yīng)。
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(guò)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]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。
(6)圖1中,BC段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3。圖2中,DE段溫度變化的原因是二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)放熱二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)放熱。
[反思感悟]
(7)對(duì)于無(wú)明顯現(xiàn)象的反應(yīng),小組同學(xué)一致認(rèn)為可以通過(guò)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(guò)現(xiàn)代技術(shù)手段進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)定,實(shí)現(xiàn)反應(yīng)過(guò)程的“可視化”。
【考點(diǎn)】中和反應(yīng)及其應(yīng)用;溶液的酸堿性與pH的關(guān)系.
【答案】紅;過(guò)一會(huì)兒后溶液才變成紅色;CuSO4溶液;氫氧化鋇溶液;生成白色沉淀、氣球逐漸變大;CO2+2NaOH=Na2CO3↓+H2O;排出裝置內(nèi)的二氧化碳;燒杯中的澄清石灰水變渾濁;CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3;二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)放熱;能量
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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選項(xiàng) 所用試劑 現(xiàn)象和結(jié)論 A 硫酸銅溶液 出現(xiàn)藍(lán)色沉淀,則氫氧化鈉過(guò)量 B 氯化鋇溶液 出現(xiàn)白色沉淀,則硫酸過(guò)量 C 銅絲 有氣泡產(chǎn)生,則硫酸過(guò)量 D 無(wú)色酚酞溶液 溶液不變色,則恰好完全反應(yīng) 發(fā)布:2024/12/25 17:30:2組卷:46引用:2難度:0.7