某化學(xué)課堂圍繞“酸堿中和反應(yīng)”,在老師引導(dǎo)下開展探究活動。
資料:①KOH與NaOH化學(xué)性質(zhì)相似;②K2CO3與Na2CO3化學(xué)性質(zhì)相似。
【演示實(shí)驗(yàn)】氫氧化鉀溶液與稀硫酸混合,直接觀察不到明顯現(xiàn)象,為證明氫氧化鉀溶液與稀硫酸發(fā)生了反應(yīng),三位同學(xué)進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)。
(1)測定溶液pH的方法
小紅同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中用pH試紙測的pH變化如圖1所示,小紅是將
KOH
KOH
溶液滴向 H2SO4
H2SO4
溶液中,證明發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)的依據(jù)是 溶液的酸堿性發(fā)生改變
溶液的酸堿性發(fā)生改變
,反應(yīng)的化學(xué)方程式 2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O
2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O
,為C點(diǎn)的陰離子有 SO42-和OH-
SO42-和OH-
。
(2)測混合過程中的溫度變化
由圖2知,稀硫酸與氫氧化鉀溶液發(fā)生的反應(yīng)是放熱反應(yīng)。
①B點(diǎn)表示的含義是 KOH和H2SO4恰好反應(yīng)
KOH和H2SO4恰好反應(yīng)
。
②C點(diǎn)溶質(zhì) K2SO4和KOH
K2SO4和KOH
。
(3)借助于酸堿指示劑
小明同學(xué)通過圖3所示實(shí)驗(yàn),他觀察到溶液由紅色變成無色,也證明氫氧化鉀溶液與稀硫酸發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。小明同學(xué)繼續(xù)探究:反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)是什么呢?針對疑問,大家紛紛提出猜想。
猜想一:只有K2SO4
猜想二:有K2SO4和H2SO4
猜想三:有K2SO4和H2SO4和KOH
其他同學(xué)認(rèn)為有一種猜想是不合理的,理由是 KOH和H2SO4能反應(yīng),不能在同一溶液中共存
KOH和H2SO4能反應(yīng),不能在同一溶液中共存
。
為了驗(yàn)證其余猜想,各學(xué)習(xí)小組選用BaCl2溶液、生銹鐵釘,進(jìn)行如下方案的探究:
實(shí)驗(yàn)方案 |
加入生銹鐵釘 |
滴加BaCl2溶液 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
鐵銹減少(或消失),溶液變成黃色 鐵銹減少(或消失),溶液變成黃色
|
產(chǎn)生白色沉淀 |
實(shí)驗(yàn)結(jié)論 |
溶液中有H2SO4 相關(guān)化學(xué)方程式 3H2SO4+Fe2O3=Fe2(SO4)3+3H2O 3H2SO4+Fe2O3=Fe2(SO4)3+3H2O |
溶液中有H2SO4 |
小芳針對上述方案提出疑問,有一個方案是不合理的,理由是
加BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,只能證明有硫酸根離子,而不能證明有氫離子
加BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,只能證明有硫酸根離子,而不能證明有氫離子
。
(反思交流)小花向氫氧化鉀溶液中滴加稀硫酸,看到了氣泡,她很想知道這瓶氫氧化鉀溶液的成分,你能幫她設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案嗎?方案:
取少量溶液于試管中,加過量的CaCl2溶液,再加無色酚酞,若溶液變紅則成分是KOH和K2CO3;若溶液不變紅,則成分是K2CO3
取少量溶液于試管中,加過量的CaCl2溶液,再加無色酚酞,若溶液變紅則成分是KOH和K2CO3;若溶液不變紅,則成分是K2CO3
。(請寫出操作、現(xiàn)象、結(jié)論)