學(xué)習(xí)酸堿中和反應(yīng)時,同學(xué)們發(fā)現(xiàn)稀鹽酸與氫氧化鈉溶液混合在一起無明顯現(xiàn)象。學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們對其產(chǎn)生探究興趣,于是他們分別從不同的角度探究酸堿中和反應(yīng)。
【探究一】通過pH變化的角度,證明酸堿發(fā)生中和反應(yīng)。化學(xué)興趣小組同學(xué)對稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的發(fā)生進(jìn)行了探究。
(1)利用如圖1所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。用pH傳感器測得燒杯中溶液的pH隨滴加液體體積變化的曲線如圖2所示。
①反應(yīng)前燒杯中盛放的液體Y是
氫氧化鈉溶液
氫氧化鈉溶液
。
②圖中b點(diǎn)所示溶液中的溶質(zhì)是 氯化鈉
氯化鈉
。
③寫出鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式:HCl+NaOH=NaCl+H2O
HCl+NaOH=NaCl+H2O
。
(2)利用如圖3所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn):燒杯中放入新制飽和石灰水,向試管中加入氫氧化鈉溶液,將稀鹽酸滴入試管。一段時間后,試管外壁附近溶液中出現(xiàn)渾濁,原因是 鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)放熱,而氫氧化鈣的溶解度隨溫度升高而減小
鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)放熱,而氫氧化鈣的溶解度隨溫度升高而減小
。
【探究二】通過能量變化的角度,證明酸堿發(fā)生中和反應(yīng)。
(3)毛毛同學(xué)將固體氫氧化鈉放入裝有稀硫酸的試管中并振蕩,試管壁發(fā)燙,于是他得出酸堿中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)的結(jié)論,牛牛同學(xué)認(rèn)為毛毛同學(xué)推理不合理,理由是 氫氧化鈉固體溶解放熱
氫氧化鈉固體溶解放熱
。
(4)牛牛同學(xué)為了驗(yàn)證毛毛同學(xué)的結(jié)論,將實(shí)驗(yàn)加以改進(jìn):將稀硫酸慢慢滴入裝有氫氧化鈉溶液的燒杯中,用溫度計(jì)測出氫氧化鈉溶液溫度隨加入稀硫酸質(zhì)量的變化如圖4①所示:
①由圖4①知,稀硫酸與氫氧化鈉溶液發(fā)生的反應(yīng)是 放熱
放熱
(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。
②從A到B過程中,燒杯中溶液pH逐漸 減小
減小
,到達(dá)C時溶液中溶質(zhì)有 硫酸鈉和硫酸
硫酸鈉和硫酸
。
【探究三】通過溶液酸堿性變化的角度,證明酸堿發(fā)生中和反應(yīng)。
(5)嬌嬌同學(xué)利用圖4②實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反應(yīng),證明堿與酸發(fā)生反應(yīng)的現(xiàn)象是 溶液由紅色變?yōu)闊o色
溶液由紅色變?yōu)闊o色
。
(6)明明同學(xué)觀察到實(shí)驗(yàn)過程中有氣泡產(chǎn)生,他認(rèn)為氫氧化鈉溶液已經(jīng)變質(zhì),請你分析變質(zhì)的原因(用化學(xué)方程式表示) 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
。
【探究四】通過證明有新物質(zhì)生成的角度,證明酸堿發(fā)生中和反應(yīng)。
為驗(yàn)證中和反應(yīng)有水生成,萌萌同學(xué)在老師的指導(dǎo)下,查閱了相關(guān)資料,進(jìn)行如圖5所示的三個實(shí)驗(yàn)。
已知:①變色硅膠吸水后由藍(lán)色變?yōu)榧t色。②無水醋酸與氫氧化鈉反應(yīng)生成醋酸鈉和水。
(7)證明無水醋酸與氫氧化鈉反應(yīng)有水生成的現(xiàn)象是 甲、乙中硅膠不變色,丙中硅膠由藍(lán)色變?yōu)榧t色
甲、乙中硅膠不變色,丙中硅膠由藍(lán)色變?yōu)榧t色
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(8)實(shí)驗(yàn)過程中,觀察到丙的U形管內(nèi)液面 左低右高
左低右高
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【探究五】從微觀角度(圖6)認(rèn)識酸堿中和反應(yīng)的本質(zhì)是 H++OH-=H2O
H++OH-=H2O
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