内容正文:
专项突破9 无明显现象反应的探究
1.初中阶段无明显现象的反应
(1)酸碱中和反应。
(2)二氧化碳与水的反应。
(3)二氧化碳与碱的反应。
2.探究无明显现象反应发生的思路
(1)证明反应物的减少。
(2)证明生成物的存在。
方法指导
3.证明无明显现象反应发生的方法:指示剂法、pH变化法、温度变化法、压强变化法等。
方法指导
考向1 酸碱中和反应
1.(2021贵阳)某学习小组探究氢氧化钠、氢氧化钙的化学性质,并做了延伸探究。
探究一:氢氧化钠是否与稀盐酸发生反应
(1)配制溶液:用氢氧化钠固体配制溶质质量分数为1%的氢氧化钠溶液200 g,需NaOH_____g。
2
(2)按如图1所示装置进行实验,将X溶液滴入Y溶液中,测定试管内溶液pH由1变到10,则_____(填“X”或“Y”)是NaOH溶液。由此得出氢氧化钠溶液与稀盐酸发生了反应。其化学方程式为_____________________
_________。
X
HCl+NaOHNaCl
+H2O
(3)为进一步验证上述反应后溶液中含有NaOH,将试管中溶液倒入烧杯中,向其中加入CuSO4溶液观察有蓝色沉淀产生,反应的化学方程式为______________________________________。
2NaOH+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4
探究二:氢氧化钙是否与稀盐酸发生反应
若再按如图1所示装置进行实验,若X溶液为稀盐酸,Y溶液为澄清石灰水,将X溶液滴入Y溶液中。
【提出问题】反应后试管内溶液中的溶质成分是什么?
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。
【作出猜想】溶液中溶质成分可能有三种情况:
①CaCl2;
②CaCl2和HCl;
③CaCl2和Ca(OH)2。
【设计实验】将试管内溶液倒入烧杯中,向其中逐滴加入碳酸钠溶液的同时,充分搅拌,直至过量。
【分析讨论】
(4)实验过程中产生的沉淀质量与碳酸钠溶液体积之间的关系如图2所示。写出实验过程中的现象:_______________________________________。
先有气泡产生,气泡消失后看到白色沉淀产生
【得出结论】
(5)猜想_____(填序号)正确。
【反思讨论】
(6)结合图2分析,下列说法正确的是______
(填字母)。
A.溶液质量逐渐增大
B.a点对应溶液中含有的粒子只有Na+、Cl-、H2O
C.氯化钙的质量先增大后减小
D.氯化钠的质量逐渐增大至碳酸钠溶液体积为V2后不变
(7)图2中加入碳酸钠溶液体积从V1到V2过程中发生反应的化学方程式为___________________________________。
②
AD
CaCl2+Na2CO3CaCO3↓+2NaCl
2.(2024铜仁市万山区一模)小红同学进行酸碱中和反应的实验(如图1所示)。她向氢氧化钠溶液中滴加一定量稀硫酸后,想起氢氧化钠溶液中事先没有滴加指示剂,为了确定硫酸与氢氧化钠的反应程度,她从烧杯中取了少量溶液于试管中,并向试管中滴加几滴无色酚酞溶液,振荡,观察到试管中溶液颜色没有变化。于是她对烧杯中的溶液进行了以下探究。
(1)实验过程中,玻璃棒的作用是__________________________;写出氢氧化钠和硫酸反应的化学方程式:_______________________________。
(2)小红认为此时烧杯中的溶液可能有以下三种情况:①硫酸与氢氧化钠恰好完全反应;②氢氧化钠有剩余;③硫酸过量。小明同学却断定其中有一种情况不可能:_____(填序号),他的理由是_____________________
_______________________________________________________。
搅拌,加快物质的反应速率
H2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O
②
若氢氧化钠剩余时溶液
显碱性,能使酚酞溶液变红色,而实验中溶液颜色没有变化
(3)他们共同设计了一个实验方案,欲对上述其他两种可能情况进行验证。请根据相关内容填写下表。
实验方案 可观察到的现象 结论
________________________________________ ______________ ③成立
取少量烧杯中的溶液,
加入锌粒
产生气泡
(4)如图2所示曲线能够表示小红所做实验中溶液pH变化趋势的是_____(填字母)。
C
(5)氢氧化钠是实验室常用的试剂,下列相关说法中,正确的是______(填字母)。
A.称量:可将氢氧化钠固体直接放在天平左边托盘上进行称量
B.溶解:氢氧化钠固体溶于水放出大量的热
C.应急:氢氧化钠沾到皮肤上,先用大量水冲洗,再涂上3%~5%的稀盐酸
D.保存:氢氧化钠固体易潮解和变质,应密封保存
BD
3.化学课堂上老师将氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后发现并无明显现象。如何证明无明显实验现象的化学反应真实发生了呢?
探究一:从反应物消失的角度设计实验
【活动1】按图1所示连接装置,将注射器内的稀盐酸缓慢地全部注入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中,并用pH传感器测得烧瓶内溶液的pH变化如图2所示。
(1)向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中加入稀盐酸,观察到_________________
__,证明氢氧化钠与盐酸发生了反应,则化学方程式为_______________
_________________。
(2)图中d点所示溶液所含溶质是___________(填化学式)。
溶液由红色变为无
色
NaCl+H2O
NaOH+HCl
NaCl、HCl
探究二:从能量变化的角度设计实验
【活动2】将图1装置中pH传感器换成温度传感器,得到温度变化曲线如图3所示。
(3)图3中,V的数值最接近_____(填“6”“12”或“16”)mL,由实验可知,氢氧化钠和盐酸反应是______(填“放热”或“吸热”)反应。
12
放热
(4)某同学向盛有氢氧化钠固体的试管中加入稀盐酸,用手触摸试管外壁,感觉到发烫,于是得出氢氧化钠能与盐酸发生反应的结论,你认为该同学的实验方案是否合理?_______,理由是______________________
_______。
不合理
氢氧化钠固体溶解也会
放热
探究三:从溶液的导电性的角度设计实验
【活动3】查阅资料得知,在中和反应中溶液的导电性也发生变化。已知电导率是衡量溶液导电能力大小的物理量。在相同条件下,电导率与离子浓度(单位体积内的离子数)成正比。小组同学据此设计了如图4所示实验。
(5)P点溶液中单位体积内离子数_____(填“>”“<”或“=”)N点,M点表示________________________________________________。
=
恰好完全反应(或单位体积内离子数最少,合理即可)
考向2 二氧化碳与水反应
4.取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花,进行如图所示的实验。下列有关此实验的说法正确的是( )
A.只有实验Ⅳ中的紫色石蕊纸花会变红
B.实验Ⅳ就能说明二氧化碳与水发生了反应
C.由实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ推断,实验Ⅳ中有酸性物质生成
D.对比实验Ⅲ、Ⅳ可知紫色石蕊纸花变红需要有二氧化碳参与
C
5.为探究二氧化碳的部分性质,设计实验装置如图(已知:无水氯化钙可以用来干燥气体),捂热干冰位置的玻璃管,下列说法正确的是 ( )
A.图中的无水氯化钙可以用氢氧化钙代替
B.实验中观察到a、b、c处试纸都变红色
C.e处火焰先熄灭说明CO2不支持燃烧
D.该实验证明CO2可以和水发生反应
D
6.用图1装置研究CO2和水的反应。将压强校准为0,水的pH为7.02,向充满CO2的250 mL三颈烧瓶中匀速注入50 mL蒸馏水,再匀速拉动注射器至初始位置,传感器测定数据变化如图2、图3。下列说法不正确的是 ( )
A.图2,ab段对应的操作是匀速注入蒸馏水
B.图2,bc段压强减小是注射器恢复至初始位置,CO2与水作用共同导致的
C.图2,1 000 s时压强低于初始压强,证明二氧化碳与水发生了反应
D.图3,pH从7.02降低至4.42,证明二氧化碳与水反应产生了酸
C
考向3 二氧化碳与氢氧化钠反应
7.用甲、乙两组实验证明二氧化碳能与氢氧化钠反应。已知:通常状况下,1体积水约能溶解 1体积二氧化碳。
(1)甲实验,证明二氧化碳能与氢氧化钠反应的现象是____________________
____________________。
(2)乙实验,测得瓶内气压变化如图所示。
①首先注入瓶中的试剂是_______(填“H2O”或“NaOH溶液”)。
②对比坐标图中的_______两段曲线,可证明二氧化碳能与氢氧化钠反应。
试管a内液面比试管
b内的液面上升得高
H2O
bc、de
8.(2024黔南州一模)某实验小组准备以如图1所示的实验对氢氧化钠的部分化学性质进行验证,但A、B试管均无明显现象,请参与完成以下探究。
【提出问题】A、B试管中是否发生了化学反应?
【实验探究】
探究一:NaOH溶液与CO2是否发生化学反应。
(1)如图2所示实验,盖紧瓶盖,振荡,软塑料瓶变瘪程度较大的是_____
(填“C”或“D”),说明两者发生了化学反应,反应的化学方程式为________________________________。
(2)向A试管中再加入_______溶液,有无色气体产生,
证明试管A中已经发生了化学反应。
D
CO2+2NaOHNa2CO3+H2O
稀盐酸
探究二:稀盐酸与NaOH溶液是否发生化学反应。
(3)先测定NaOH溶液的pH,再逐滴滴加稀盐酸,并不断振荡溶液,同时多次测定混合溶液的pH,测定过程中pH的变化为____________________
_____,说明二者发生了化学反应。
(4)按如图3所示进行实验,步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为__________
________________;步骤Ⅱ加入试剂_______________________(写一种),根据发生的现象,证明二者发生了化学反应。
逐渐变小至等于7或小
于7
HCl+NaOH
H2O+NaCl
酚酞溶液(或硫酸铜溶液)
(5)如图4为盐酸与氢氧化钠反应的微观示意图,根据反应中离子的变化可知,盐酸与氢氧化钠发生反应的微观实质是_________________________
_________。
氢离子和氢氧根离子反应生
成水分子
【实验结论】
(6)由以上实验可知,氢氧化钠的化学性质有________________________
______________________。
【探究拓展】
(7)证明无明显实验现象的化学反应是否发生的一般思路是____________
_____________________________。
与二氧化碳反应生成盐和
水,与酸反应生成盐和水
验证生成物
的生成或验证反应物减少或消失
$$