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物质之间发生化学反应时,常伴随有明显的现象,但有些化学反应却观察不到明显的现象.某兴趣小组同学为证明NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应,从不同角度设计了如下实验方案,

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解决时间 2021-04-01 06:01
物质之间发生化学反应时,常伴随有明显的现象,但有些化学反应却观察不到明显的现象.某兴趣小组同学为证明NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应,从不同角度设计了如下实验方案,并进行实验.
方案一:现在NaOH溶液中滴加几滴酚酞溶液,溶液显红色,然后再滴加盐酸,可观察到红色逐渐消失,则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应.该组同学在向NaOH溶液中滴加酚酞溶液时,发现了一个意外现象:氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液,溶液变成了红色,过了一会儿红色就消失了.该小组对这种意外现象的原因作了如下猜想:
①可能是酚酞溶液与空气中的氧气反应,使红色消失;
②可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应,使红色消失.
(1)为验证猜想①,该组同学做了如下实验:将配置的氢氧化钠溶液加热,并在液面上方滴一些植物油,然后在冷却后的溶液中滴入酚酞溶液.实验中“加热”和“滴入植物油”目的是______.实验结果表明酚酞溶液红色消失与空气中的氧气无关.
(2)为验证猜想②,该组同学做了如下实验:取了一定量的Na2CO3溶液,在其中滴入酚酞溶液,发现溶液也呈现红色,由此可得出以下两点结论:
结论1:说明Na2CO3溶液呈______性;
结论2:说明酚酞溶液红色消失与空气中的二氧化碳无关.
(3)该小组同学通过查阅资料得知:当氢氧化钠溶液浓度很大时,就会出现上述意外现象.请设计实验证明该方案中取用的NaOH溶液浓度过大:
①实验方法______
②观察到的现象______
方案二:化学反应中通常伴随有能量的变化,可借助反应前后的温度变化来判断反应的发生.如果NaOH溶液与稀盐酸混合前后温度有变化,则证明发生了化学反应.
该组同学将不同浓度的盐酸和NaOH溶液各10mL混合,用温度计测定室温下混合前后温度的变化,并记录了每次混合前后温度的升高值△t℃(如表)
编号盐酸NaOH溶液△t℃13.65%2.00%3.523.65%4.00%37.30%8.00%14(1)表中x=______.
(2)某同学在没使用温度计的情况下,通过如图所示的装置完成了实验.则该同学根据______判断NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应.
最佳答案
解:方案一:(1)气体的溶解度随温度的升高二降低,所以加热可以除去溶液中溶有的少量氧气,而滴入植物油目的是隔绝氧气,防止空气中的氧气再次溶于溶液中.
(2)由实验现象可得出以下两点结论:
结论1:酚酞遇碱性溶液变红,说明Na2CO3溶液呈碱性;
(3)①实验方法:做对比实验,取上述NaOH溶液加水稀释,加入酚酞溶液,观察到:出现红色且不褪去,说明是由于氢氧化钠溶液浓度过大而出现的上述现象.
方案二:(1)对比表中的数据可以知道:编号2中,氢氧化钠的质量分数是编号1的2倍,而3中氢氧化钠都是1的4倍,而温度变化也是4倍,所以编号2中温度变化应该编号1中温度的2倍,所以由表中数据,可推出x=7.
(2)某同学在没使用温度计的情况下,通过如图所示装置完成了实验.则该同学根据U形管中左边液面下降判断NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应.
故答为:方案一:(1)除去溶液中少量氧气;隔绝氧气;
(2)碱;
(3)①取上述NaOH溶液加水稀释,加入酚酞溶液;
②出现红色且不褪去;
方案二:
(1)7;
(2)U形管中左边液面下降.解析分析:方案一:(1)加热可以除去溶液中溶有的少量氧气,而滴入植物油可以防止空气中的氧气再次溶于溶液中,可以据此解答该题;
(2)酚酞遇碱性溶液变红,可以据此解答该题;
(3)为了证明是由于氢氧化钠溶液的浓度过大,可取少量原氢氧化钠溶液,然后加水稀释,在滴入酚酞试液观察现象;
方案二:(1)由表中数据,可推出x的值.
(2)某同学在没使用温度计的情况下,通过如图所示装置完成了实验.则该同学根据 U形管中左边液面下降判断NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应.点评:本题阅读量较大,考查了中和反应的概念及其应用,此类问题往往起点高但落点较低,在解题时首先要搞清需要解答的问题,然后应用所掌握的知识逐一分析解答即可.
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