2025年中考科学总复习专题课件：专题8无明显反应现象的探究

专题8 无明显反应现象的探究 构建思维模型 类型一 CO2与水反应 例1 小金对“二氧化碳溶于水是否与水发生反应”进行探究。 提出猜想 猜想一:二氧化碳溶于水,不与水发生反应。 猜想二:二氧化碳溶于水,与水发生反应。 思路分析 (1)判断物质间是否发生化学反应的根本依据是　 。  (2)我们通常可以通过观察发光、发热、　　　　　　　　等现象判断化 学反应的发生。二氧化碳溶于水无明显现象,因此　　　　(填“能”或 “不能”)通过直接观察法判断是否发生化学反应。  是否有新物质产生 产生气体或沉淀 不能 (3)依据生成物和反应物的　　　　不同,通过实验验证生成物的存在,可间接判断化学反应的发生。  查阅资料 盐酸、硫酸、醋酸等都属于酸类物质。 设计实验 利用紫色石蕊试纸等器材完成如图T8-1 所示实验。 (1)实验②的目的是____________________ _________。  性质 图T8-1 探究水能否使石蕊变红 (2)实验③中能观察到的现象是_______________________________________ _______________________。  (3)能支持猜想二成立的实验现象是___________________________________ ___________________________________________________。  (4)通过对比实验①和实验③中右侧的实验现象,还可以得到的结论是 　　　　　　　　　　　　 　　　　。  气球体积变大,干燥的石蕊试纸不变色,湿润的石蕊试纸变红 实验②中石蕊试纸不变色,实验③中湿润的石蕊试纸变红、干燥的石蕊试纸不变色 二氧化碳与水反应生成一种酸类物质 图T8-1 变式1 用如图T8-2所示装置探究CO2能否与H2O反应。滴加盐酸,待试管乙中液体变红后,将其加热至沸腾,红色不褪去。下列说法正确的是(　　) A.甲中逸出的气体只含CO2 B.乙中液体变红,证明CO2能与水反应 C.加热后红色不褪去,说明碳酸受热不分解 D.欲达到实验目的,可将盐酸改为稀硫酸 D 图T8-2 类型二 CO2与氢氧化钠反应 例2 (2024常州模拟)学完新课后,同学们回顾教材“验证CO2与NaOH反应” 的实验,对其进行系统整理和思考。 资料:通常情况下,1体积水约能溶解1体积二氧化碳。 整理:证明“CO2与NaOH能发生化学反应”,如图T8-3所示。 图T8-3 思路1:反应物的减少 (1)实验1:实验中带孔塑料球的作用是　 　　　　　　　　　　　　　,当向装置中缓慢通入约200 mL CO2,观到　  　 , 即可证明CO2和NaOH发生了反应。 增大接触面积,使CO2吸收更快更充分 乙装置中Ca(OH)2溶液未变浑浊 思路2:新物质生成 (2)实验2:常温下,氢氧化钠、碳酸钠在乙醇中的溶解性如下表,当观察到   　,即可证明CO2和NaOH发生了反应。 (已知:饱和碳酸氢钠溶液只吸收氯化氢不吸收CO2)  C瓶中有白色固体析出 溶剂 乙醇 溶质 氢氧化钠 碳酸钠 溶解性 易溶 难溶 思路3:反应物减少和新物质生成 (3)实验3:先滴加NaOH溶液,关闭活塞, 充分反应后,再滴加足量稀盐酸,观察到 　　　　　　　　 ,可证明CO2和 NaOH发生了化学反应。  (4)实验4:打开活塞K1,将过量的NaOH浓溶液加入广口瓶,立即关闭K1,待充分反应后,先向氯化钙溶液中滴加酚酞试液,后打开止水夹K2,充分反应后,发现广口瓶内生成白色沉淀,溶液变红,红色的上层溶液中一定含有的溶质是 　　　　　　 　(指示剂除外)。(已知:氯化钙溶液为中性)  气球先变大后变小 氢氧化钠和氯化钠 思考：实验的改进和拓展 (5)改进:小李认为实验1存在不足,理由是　　　 　; 于是利用图T8-4中图甲装置采集CO2浓度变化数据绘制成图乙曲线,能说明CO2和NaOH确实发生反应的现象是______________________________________________ _____ _____。据图乙分析,判断下列说法正确的是　　　。  ①相比于t1~t2,t2~t3段变化的可能原因是进行了振荡 ②ab段CO2浓度不再变化的原因是CO2在水中达到饱和 图T8-4 CO2能溶于水并与水反应 等体积氢氧化钠溶液中二氧化碳浓度下降比等体积水更明显 ①② (6)小钱认为不需要小李的改进实验,实验1能得出结论,理由是____________ ______________________________________。  拓展:探究二氧化碳的量不同与氢氧化钠反应产物也不同。 (7)通常的实验都是氢氧化钠过量,确保CO2完全被吸收;但若CO2过量,氢氧化钠不足时,过量的CO2会与碳酸钠和水反应生成碳酸氢钠(NaHCO3),现氢氧化钠溶液中含8 g氢氧化钠,与二氧化碳反应可得a g产物溶质,且氢氧化钠无剩余,则a的取值范围为　　　　　　　　。  通常情况下,1体积水约能溶解1体积二氧化碳 10.6≤a≤16.8 变式2 欲证明“CO2与NaOH能发生化学反应”,某科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)。 实验一:证明反应物减少。按图T8-5甲所示装置 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,待试管中反应后恢复到室温,观察到 U形管中的液面左高右低。 (1)小杰同学根据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)小李认为仅凭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　 。  二氧化碳能溶于水,且可与水反应 图T8-5 CO2+2NaOH Na2CO3+H2O 实验二:证明新物质生成。为获得充足的证据,兴趣小组设计了图乙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烧瓶内压强的变化:打开压强传感器,观察到三颈烧瓶内初始压强为101 kPa,将滴有酚酞试液的适量氢氧化钠溶液快速推入三颈烧瓶内,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三颈烧瓶内,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T8-6所示。 图T8-6 (3)EF段对应的实验操作是　　　　　　　　　　 　;能证明CO2与NaOH反应生成新物质的现象是　 。  (4)压强不再增大后,将两个注射器活塞拉回原位的目的是_______________ _________________________________________________。  图T8-6 向瓶内推入适量稀盐酸 有气泡生成 使装置内部气体体积与反应开始前相等,从而准确判断压强变化 拓展延伸 (5)根据图T8-6信息也可以说明瓶内的CO2 能溶于水,能证明此观点的证据是　　　　。  a.MN段压强低于初始压强 b.DE段压强低于初始压强 c.MN段压强低于GH段压强 图T8-6 a (6)查阅文献:可溶性碱通常也易溶于乙醇,而可溶性碳酸盐在乙醇中的溶解性非常低,几乎难以溶解。请依据上述资料,再设计一种实验方案证明“CO2与NaOH能发生化学反应”:___________________________________ ________________________________。 (写出实验操作和预期实验现象) 向氢氧化钠的乙醇溶液中通入二氧化碳,发现有白色沉淀生成 实验三:(7)该小组同学查阅资料,变色硅胶颗粒遇水会变红,试设计如图T8-7所示对比实验,预测能证明CO2与NaOH可以反应的现象为 　 。  图T8-7 ③中变色硅胶颗粒变红 实验四:(8)如图T8-8中A所示,向氢氧化钠溶液 中匀速通入CO2,同时用传感器测定溶液的pH 变化,数据采集器记录并绘制图像如图B所示。 反应后溶液的碱性　　　　(选填“增强” “不变”或“减弱”)。  模型建构 (9)无明显现象的化学反应可视化可以从证明有新物质生成和证明原物质减少(或消失)两个角度展开,也可以从宏观和微观两个维度展开,实验一和实验四分别从C和　　　　(填离子符号)的微观维度展开研究。  图T8-8 减弱 OH- 类型三 酸和碱的反应 例3 某实验小组的同学为 了探究稀盐酸与NaOH能否发生化学反应,设 计了如下方案: 方案一 测定溶液pH的变化证明二者发生化 学反应。 (1)如图T8-9甲所示,用pH传感器测定两溶液混合时pH的变化曲线,证明二 者发生了化学反应。反应的化学方程式为　　　　　 　　　　　　　。  图T8-9 NaOH+HCl NaCl+H2O (2)下列说法中正确的是　 (选填字母)。  A.该实验是将稀盐酸滴加到氢氧化钠溶液中 B.a点溶液中所含溶质为NaOH C.b点到c点的变化过程中,没有发生化学反应 D.往c点溶液中加入Cu(OH)2,观察到无明显变化 图T8-9 AC 方案二 借助反应前后的温度变化证明二者发生化学反应 (3)小诚同学在不使用温度计的情况下,通过图T8-9乙所示装置进行实验,观察到　　　　　　　　　　的现象,证明二者发生了化学反应。  (4)小华同学提出,该现象不足以证明NaOH与稀盐酸发生了化学反应,他的理由是  　 。  图T8-9 红墨水向右移动 氢氧化钠固体溶于水放热,也能使红墨水向右移动 方案三 利用如图T8-10丙所示实验证明二者发生化学反应 图T8-10 (5)实验过程中均无明显现象,则步骤Ⅱ中所加试剂为_____________________ 　　　　　　　。  (6)图丁为该反应过程的微观示意图,反应中数目减少的微粒是____________ (填符号,下同),生成的新微粒是　　　　。  无色酚酞试液(或硫酸铜溶液) H+、OH- H2O 变式3 某兴趣小组对氢氧化钡溶液和稀盐酸混合后是否发生化学反应展开了系列实验。 实验操作 用试管取6 mL氢氧化钡溶液,往试管中加入6 mL稀盐酸,等分成两份。 实验证明 (1)往其中一份混合液中滴入几滴酚酞试液,发现溶液呈无色。说明溶液中不存在的离子是　　 　　,证明两者发生了化学反应。  继续探究 (2)能否再设计一个实验证明盐酸中的H+参加了反应?于是小组成员往其中一份混合液中滴入石蕊试液,发现溶液变红,说明溶液呈酸性,这不能证明盐酸中的H+参加了反应。讨论后,形成了新的对照实验方案,请将步骤补充完整: 氢氧根离子 ①往盛有另一份混合液的试管中,加入足量的镁片; ②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,加入等量的镁片。  (3)证明原混合液的盐酸中H+参加了反应的现象是　 。  微观解释 (4)从微观上分析:氢氧化钡溶液和稀盐酸反应的实质是__________________ ________________________。  另用试管取3 mL相同质量分数的稀盐酸和3 mL水混合　 ①中产生气体比②中少 氢氧根离子和氢离子结合生成水分子 针对训练 1.取稀盐酸与氢氧化钠反应后的溶液进行实验。下列能说明稀 盐酸、氢氧化钠恰好完全反应的是 (　　) A.加硝酸银溶液,有白色沉淀生成 B.加氢氧化镁固体,固体全部溶解 C.加酚酞试液,溶液显红色 D.测定溶液的pH,刚好显中性 D 2.(2024临沂)同学们在整理归纳碱的化学性质时,发现氢氧化钠和二氧化碳 反应无明显现象,于是进行了如下实验探究。 提出问题 如何证明氢氧化钠和二氧化碳发生了反应? 进行实验 探究实验Ⅰ: 分别向两个充满二氧化碳的软塑料瓶中加入20 mL氢 氧化钠溶液和蒸馏水,振荡,使其充分反应,现象分别如 图T8-11中甲、乙所示,证明氢氧化钠与二氧化碳发 生了化学反应。设计图乙实验的目的是_____________。  进行对比 图T8-11 探究实验Ⅱ: 取图甲实验反应后的少量溶液于试管中,加入 　　 　　　　　,现象为　　　　　　　,再 次证明二者发生了反应。  探究实验Ⅲ: [查阅资料] 20 ℃时,NaOH、Na2CO3在水和乙醇中的溶解性如表所示: 图T8-13 溶剂 水 乙醇 NaOH 溶 溶 Na2CO3 溶 不 足量稀盐酸 产生气泡 设计方案 20 ℃时,兴趣小组进行了如图T8-12 所示实验: 实验现象 装置A中出现白色沉淀,装置B中无明显 现象。装置A中出现白色沉淀的原因是__________ 　 。  反思评价 (1)写出氢氧化钠和二氧化碳反应的化学方程式: 　 。  (2)对于无明显现象的化学反应,一般可以从反应物的减少或新物质的生成等角度进行分析。 图T8-12 CO2与NaOH反应生成碳酸钠,碳酸钠在乙醇中不溶解 2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O 3.(2024滁州天长二模)科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?   图T8-13 探究一:从反应物消失的角度设计实验 活动1 按如图T8-13甲所示连接装置,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 化如图乙所示。 (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,化学方程式为　　　　 　。  (2)图中d点所示溶液中所含溶质是　　　　　　　　(填化学式)。  溶液由红色变为无色 图T8-13 NaCl、HCl NaOH+HCl NaCl+H2O 探究二:从有新物质生成的角度设计实验 活动2 为验证中和反应有水生成,同学们在 老师的指导下,查阅了相关资料,用变色硅胶、 无水醋酸和氢氧化钠固体进行如图T8-14 所示的三个实验。 查阅资料 变色硅胶吸水后由蓝色变为红色。无水醋酸与氢氧化钠反应生成醋酸钠和水。 (3)能证明酸和碱反应有水生成的现象是________________________________ _____________________________。  (4)实验过程中,观察到图己的U形管内液面　　　　 　。  图T8-14 丁、戊中变色硅胶不变色,己中变色硅胶由蓝色变为红色 左低右高 探究三:从能量变化的角度设计实验 活动3 将图甲装置中pH传感器换成温度传感器,得到温度变化曲线如图丙所示。 (5)图丙中,V的数值最接近　　　　(选填“6”“12”或“16”)mL,由实验可知,氢氧化钠和盐酸反应是　　　　(选填“放热”或“吸热”)反应。  图T8-13 12 放热 (6)某同学向盛有氢氧化钠固体的试管中加入稀盐酸,观察到试管壁发烫,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 氢氧化钠固体溶解放热 $$