内容正文:
第一
部分
专题九 无明显现象反应的探究
专题精讲
一、思路分析
二、实验设计
(一)CO2与H2O反应
角度:验证有新物质(碳酸)生成
小明欲验证CO2与水是否发生反应,
进行如图实验。
例
1
(1)实验①、②中观察到的现象分别为________________________________
_________________。
(2)对比实验①、②可知,二氧化碳与水发生了反应,且生成了一种______ (选填“酸”“碱”或“中”)性物质。
实验①试管中溶液不变色,实验②
试管中溶液变红色
酸
(二)CO2与NaOH反应[贵州2023.13(3)]
角度1:验证有新物质(碳酸钠)生成
小组同学将CO2通入NaOH溶液中后,没有观察到明显现象。CO2与NaOH发生化学反应了吗?小组同学做了如下实验:
(1)取少量实验后的溶液于试管中,向其中滴加足量的稀盐酸,观察到__________,证明CO2与NaOH发生了化学反应。
(2)取少量实验后的溶液于另一支试管中,滴加少量__________________
_____________________,有白色沉淀产生,也能证明CO2与NaOH发生了化学反应。
例
2
有气泡产生
氯化钡溶液(或氢氧
化钡溶液,合理即可)
角度2:验证CO2的消失或减少
(1)如图1分别向两个集满CO2的软塑料瓶A、B中加入等体积的蒸馏水和NaOH溶液。振荡后,观察到软塑料瓶B变瘪的程度比A大,对比软塑料瓶A、B变瘪程度,说明CO2与氢氧化钠溶液发生了反应,设计A组实验的目的是__________________________________。
例
3
图1
作对照实验,排除水对实验结果的干扰
(2)若要用图2装置证明CO2与氢氧化钠溶液发生了反应,需在原实验的基础上再分别增加一个相同的装置,将浓氢氧化钠溶液换为__________,对比现象即可验证二者发生了反应。
图2
等体积的水
(3)用图3装置探究CO2与氢氧化钠溶液发生了反应,通过传感器测得实验过程中容器内压强随时间的变化如图4所示。
图3
图4
①首先注入瓶中的试剂是______。
②对比曲线____段和____段,可证明CO2与NaOH发生反应。
H2O
bc
de
(三)中和反应
角度:验证反应物的消失
小组同学为探究盐酸与氢氧化钠是否发生反应,设计如下实验:
实验一:验证盐酸的减少或消失
甲同学向稀盐酸中加入足量的NaOH溶液,充分反应后,取少量反应后的溶液于试管中,向其中加入________________,观察到无气泡产生,证明二者发生了反应。
例
4
锌粒(合理即可)
实验二:验证NaOH的减少或消失
乙同学向NaOH溶液中加入足量稀盐酸,充分反应。对反应后的溶液进行探究。
实验操作 取少量反应后的溶液于试管中,向其中滴加_______________ 取少量反应后的溶液于试管中,向其中滴加CuSO4溶液
实验现象 溶液为无色 __________
实验结论 氢氧化钠和稀盐酸发生了反应
无色酚酞溶液
无明显现象
针对训练
1.某学习小组为研究无明显现象反应的可视化,进行了下列两组实验。
实验一 实验二
实验一:如图,将无色酚酞溶液滴入a中,再将浓盐酸滴入b中。
(1)一段时间后,观察到a中_______________________________________,说明Ca(OH)2与盐酸发生了中和反应。
(2)将浓盐酸更换为稀硫酸,_____(选填“能”或“不能”)判断中和反应的发生。
溶液红色逐渐褪去(或溶液由红色变成无色)
不能
实验二:如图,将盛满干燥CO2的U形管开口端放入烧杯内,观察到溶液进入U形管并流入另一端。
(3)有同学指出,通过该现象不能得出二者发生反应的结论,于是又做了以下三组实验:
A.将NaOH溶液换成等量水重新实验,溶液进入U形管
但不流入另一端
B.向反应后U形管中溶液滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀
C.向反应后U形管中溶液滴加紫色石蕊溶液,溶液变蓝
上述实验事实中,能说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应的是____(填字母序号)。
(4)U形管开口端放入烧杯后,管内气体压强______(选填“增大”“不变”或“减小”),溶液在管内上升并流入另一端。
实验二
AB
减小
2.[人教上P137图片改编]某班同学进行“有反应无明显现象的实验”主题复习。
(1)实验①:用三朵干燥的紫色石蕊纸花探究二氧化碳能否与水反应,其中纸花变红的是____(选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”),实验①的结论为___
_________________________。
(2)实验②:证明氢氧化钠与盐酸发生了化学反应的现象是____________
__________。
Ⅲ
二
氧化碳能与水反应(合理即可)
溶液由红色
变成无色
(3)实验③:向充满二氧化碳的锥形瓶中先注入氢氧化钠溶液,振荡,未观察到明显现象,再打开弹簧夹并注入_________________________(填一种试剂),产生气泡,证明氢氧化钠与二氧化碳已发生反应。
(4)验证无明显现象反应已发生的思路一般有两种:A.反应物之一消失;B.有新物质生成。实验①②③中采用相同思路设计的是实验_____。
①③
稀盐酸(或稀硫酸,合理即可)
3. [创新实验](2024牡丹江)兴趣小组的同学为证明无明显现象反应的发生,进行了如下创新实验(装置气密性良好,试剂充足,部分仪器省略)。
【实验1】用装有少量含酚酞的NaOH溶液的注射器,抽取适量浓盐酸,能证明反应发生的实验现象是___________________,发生反应的化学方程式为
_______________________________。
新考法
溶液由红色变为无色
HCl+NaOH===NaCl+H2O
温馨提示:
①单向阀只允许气体、液体单向流动
②无水氯化钙干燥HCl气体
③常温下几种物质在乙醇中的溶解度为
NaOH HCl NaCl
17.3 g 41.6 g 0.065 g
【实验2】在广口瓶内装入50 mL的浓盐酸,瓶内会充满HCl气体的原因是_________________________________。按图示连接实验装置,打开弹簧夹K和单向阀a、b,缓慢拉动注射器的活塞,抽取HCl气体过程中,观察到广口瓶中的浓盐酸底部有气泡产生,产生该现象的原因是______________________________,关闭弹簧夹K和单向阀b,打开单向阀c,推动注射
器的活塞,片刻后观察到试管中出现的实验
现象是______________,可证明反应发生。
【表达交流】无明显现象的反应可以从不同
角度进行证明。
浓盐酸有挥发性,挥发出氯化氢气体
气体的溶解度随压强的减小而减小
有白色沉淀生成
4. [数字化实验](2023烟台)欲证明“CO2与NaOH能发生化学反应”,某化学兴趣小组进行了以下探究实验(实验装置中夹持仪器、电脑均已略去)。
新考法
图1
实验一:小亮同学按图1所示装置进行实验。
实验前U形管两端液面相平。将NaOH溶液滴入试管
中,待反应后恢复到室温,U形管中的液面左高右低。
(1)小亮同学根据U形管中液面高度变化得出结论:CO2
与NaOH发生了化学反应,该反应的化学方程式是
______________________________。
(2)小明认为仅凭U形管中液面高度变化,不足以得出“CO2与NaOH发生了化学反应”的结论,理由是_______________________________________________________
__________________。
2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O
二氧化碳溶于水或与水反应也可导致装置内气压减小,使U形
管内液面左高右低
按图2所示,打开压强传感器,观察到三颈瓶内初始压强为101 kPa,将滴有酚酞溶液的适量氢氧化钠溶液快速推入瓶内,振荡充分反应,待压强不再减小后,再将适量的稀盐酸快速推入瓶内,振荡充分反应。待压强不再增大后,将两个注射器活塞先后拉回原位(不进行活塞操作时,活塞不能自主移动)。瓶内压强变化如图3所示。
(3)滴有酚酞溶液的NaOH溶液呈____色。
图2
图3
红
实验二:为获得充足的证据,兴趣小组设计了图2所示装置进行实验探究,并利用压强传感器测定实验过程中三颈瓶内压强的变化。
(4)向瓶内推入适量稀盐酸后,能证明CO2与NaOH已发生了反应的现象是________,产生此现象的反应化学方程式是_____________________________________。
(5)图3中,____(填序号)段的压强比初始压强低,说明瓶内的水能吸收CO2。
①CD ②DE ③MN
(6)图3中,DE段压强远低于MN段压强,能够说明____________________________。
图3
图2
产生气泡
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
③
二氧化碳能与氢氧化钠反应
$$