内容正文:
微专题三 无明显反应现象的实验设计
1.常见无明显现象的反应
①CO2+H2O====H2CO3。
②2NaOH+CO2====Na2CO3+H2O。
③NaOH+HCl====NaCl+H2O。
2.设计依据:化学反应的实质是生成新的物质,无论是否有明显的现象,任何化学变化都是朝着反应物减少,生成物增多的方向进行的。要证明无明显现象的反应的发生,根据化隐性为显性的思路,可通过两种角度进行证明:
角度1:证明反应物减少或消失。
角度2:证明生成物存在。
3.探究无明显现象的反应是否发生的方法
(1)指示剂法(适用于有酸、碱参加的反应)
①酸碱中和反应——利用酸碱指示剂检验反应物是否消失(如向氢氧化钠溶液中加入足量稀盐酸)
先向氢氧化钠溶液中滴加无色酚酞溶液,溶液颜色变______;然后滴加稀盐酸,观察到_______________。说明溶液中的氢氧化钠与稀盐酸发生了反应。
②二氧化碳与水的反应——利用酸碱指示剂检验生成物是否产生(对比思想)
实验设计:取3朵干燥的紫色石蕊纸花,分别做如图所示实验。
实验现象:A、B中纸花不变色,C中纸花变为红色。
实验分析:实验A的目的是______________________________________;实验B的目的是____________________________________________。
实验结论:二氧化碳与水发生了反应。
(2)压强差法(适用于有气体参与,且反应前后有压强差的反应)
二氧化碳与氢氧化钠反应——利用压强变化检验反应物的消失或减少(对比思想)
实验设计:按如图所示进行实验。
现象分析:密闭容器中,二氧化碳与氢氧化钠反应,容器内气压减小。在__________的作用下,溶液、外界气体等会进入容器中。
实验补充:因为二氧化碳能溶于水且能与水反应,也会造成容器内气压减小,所以做上述实验时均应做对比实验——将各方案中的氢氧化钠溶液换成______________。
(3)向反应后的溶液加入试剂法
①探究角度:检验反应物的消失或减少
a.向稀盐酸中加入足量的氢氧化钠溶液
实验设计:加入活泼金属(如锌片)或碳酸盐(如碳酸钠),观察是否有气泡产生。
b.向氢氧化钠溶液中加入足量稀盐酸
实验设计:加入可溶性铜盐,观察是否有蓝色沉淀生成。
②探究角度:检验有新物质生成
二氧化碳与氢氧化钠溶液反应
实验设计:加入可溶性钙盐或钡盐,观察是否有白色沉淀。
实验装置:
实验操作:推注射器活塞,向充满CO2的集气瓶中注入过量20%的NaOH溶液,振荡集气瓶后打开弹簧夹。
实验现象:氯化钙溶液会倒吸入充满CO2的集气瓶中,溶液变浑浊。
(4)数字化仪器测量溶液中的pH或温度变化
酸碱中和反应——通过传感器测定实验过程中溶液的pH或温度的变化(如图1、2)
图1是将______加入______中,pH=7时,反应恰好完全;图2反应的终点在________________(填“0~20 s”“20~40 s”或“40~60 s”)。
1.(2022·舟山)判断物质之间是否发生化学反应需要证据支持。在一定量的氢氧化钠溶液中加入适量稀盐酸后,能证明两者发生化学反应的是( )
2.(2022·成都)实验小组用图1装置探究稀氢氧化钠溶液与稀盐酸能否反应,测得数据如图2所示。下列说法正确的是( )
A.烧杯中只能盛放稀氢氧化钠溶液
B.图2不能证明反应是放热反应
C.60 s时溶液中溶质只有氯化钠
D.实验证明氢氧化钠与盐酸能反应
3.(2022·泰安)在学习了常见的酸和碱后,某化学兴趣小组的同学围绕“酸碱中和反应”,在老师引导下开展实验探究活动,请你参与下列活动。
【实验探究】 将氢氧化钾溶液与稀硫酸混合,观察不到明显现象,为证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了反应,三位同学进行了以下实验。
(1)测定溶液pH变化的方法
甲同学在实验过程中测得pH变化如图1所示,则该同学是将______(填字母序号)。
a.氢氧化钾溶液滴入稀硫酸中
b.稀硫酸滴入氢氧化钾溶液中
(2)测混合过程中的温度变化
乙同学在实验过程中测得反应混合溶液的温度变化如图2所示,说明稀硫酸与氢氧化钾溶液发生的反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。图2中B点表示的含义是__________________________________。
(3)借助于酸碱指示剂
丙同学通过图3所示实验,他观察到溶液由红色变成无色,也证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了化学反应,反应的化学方程式为______________________ ___________________________________。
【提出问题】 针对反应后溶液中溶质的成分,大家纷纷提出了猜想。
【猜想与假设】
猜想一:只有K2SO4
猜想二: