内容正文:
无明显现象反应的探究
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专题剖析·明要点
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。证明无明显现象的反应的发生,根据化隐性为显性的思路,可通过两个角度进行证明:角度一——证明反应物减少或者消失;角度二——证明生成物的增加或者存在。
考向1 二氧化碳与水的反应(CO2+H2OH2CO3)
原理 通过对照实验,利用酸碱指示剂检验有新物质——碳酸的生成
操作 取三朵干燥的紫色石蕊染成的纸花,做如图所示的实验:
现象 A、B纸花不变色;C纸花变红色
分析 实验A的目的是 验证水不能使干燥的石蕊纸花变红 ;实验B的目的是 验证CO2不能使干燥的石蕊纸花变红 。A、B装置的作用是 作对照实验
结论 二氧化碳与水反应生成碳酸
验证水不能使干燥的石蕊纸
花变红
验证CO2不能使
干燥的石蕊纸花变红
作对照实验
【例1】 如图所示实验中,①④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球,②③为用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。下列能说明CO2密度大于空气且能与水反应的现象是( D )
D
A.①变红,③不变红
B.④变红,③不变红
C.①、④变红,②、③不变红
D.④比①先变红,②、③不变红
解析:二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸具有酸性,能使紫色石蕊溶液变红色,②、③中的棉球是干燥的,故二氧化碳不能生成碳酸,不能使其中石蕊变红;①、④中棉球是润湿的,其中的水与二氧化碳反应生成碳酸,能使石蕊变红色。由于二氧化碳密度比空气大,进入玻璃管中下沉,故④比①先变红。故选D。
考向2 二氧化碳与氢氧化钠溶液反应(2NaOH+CO2Na2CO3+H2O)
方法 利用压强差检验反应物的减少
装置 A B C D
装置一 装置二
现象 装置一中, A 中试管液面上升比 B 中试管液面上升高;装置二中, C 中塑料瓶比 D 中塑料瓶变得更瘪。
装置B和D所起的作用是作对照实验。
结论 二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了化学反应
A
B
C
D
方法 装置 现象
利用化学反应证明生成物的存在
A B A中集气瓶中有 气泡产生;B中集气瓶中有
白色沉淀 产生
气泡
白色沉淀
结论
A中依次发生反应的方程式:
2NaOH+CO2Na2CO3+H2O , Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑ ;
B中依次发生反应的方程式: 2Na OH+CO2Na2CO3, Na2CO3+CaCl2CaCO3↓+2NaCl 。
说明氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠
2NaOH+CO2Na2CO3+H2O
Na2CO3+
2HCl2NaCl+H2O+CO2↑
2NaOH+CO2
Na2CO3+ H2O
Na2CO3+CaCl2CaCO3↓+
2NaCl
【例2】 许多化学反应无明显现象,氢氧化钠溶液和二氧化碳的反应就是其中之一。
【提出问题】怎样证明氢氧化钠溶液和二氧化碳发生了反应?
【实验设计】同学们写出该反应的化学方程式:
2NaOH+CO2Na2CO3+H2O ,并根据该反应原理分别设计了图1、图2两个实验。
2NaOH+CO2Na2CO3+H2O
图1
图2
解析:【实验设计】氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,书写化学方程式注意配平,所以化学方程式为2NaOH+CO2Na2CO3+H2O。
【实验验证】
(1)第一组同学按图1所示,将氢氧化钠溶液全部推入集气瓶中,过一会儿观察到气球鼓起,认为二者发生了反应。第二小组同学认为该实验不严谨,理由是 二氧化碳溶于水也会产生相同现象(合理即可) 。于是同学们将该装置中氢氧化钠溶液换成 等体积水 ,做了对比实验,证明二者发生了反应。
二氧化碳溶于水也会产生相同现象(合理
即可)
等体积水
图1
解析:【实验验证】(1)二氧化碳可以溶于水,溶于水后气体减少,集气瓶内部压强减小,外界大气压将空气压入气球,也会使气球变大,产生相同的现象;为了确保变量只是改变液体,所以加入的体积需要相同,所以加入相同体积的水。
(2)第二组同学按图2所示,先将氢氧化钠溶液全部推入集气瓶中,过一会儿打开止水夹,观察到 稀盐酸被吸入集气瓶中,集气瓶中产生气泡(