内容正文:
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【思路与方法】
证明无明显现象反应的发生
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命题点1 常见无明显现象的反应
(1)CO2+H2O=== H2CO3
(2)2NaOH+CO2=== Na2CO3+H2O
(3)NaOH+HCl=== NaCl+H2O
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命题点2 设计依据
证明无明显现象反应的发生,根据化隐性为显性的思路,可通过两个角度进行证明。
角度1:证明反应物减少或消失。
角度2:证明生成物存在。
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命题点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)。
实验设计与现象:先向NaOH溶液中滴加酚酞试液,溶液由无色变为
________;然后滴加稀盐酸,观察到______________________________。
实验结论:NaOH与稀盐酸发生了反应。
红色
溶液的红色逐渐变淡直至无色
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(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)。
①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。
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②实验现象:A、B中纸花不变色,C中纸花变为红色。
③实验分析:实验A的目的是______________________________________;
实验B的目的是____________________________________________。
④实验结论:二氧化碳与水发生了反应。
验证水不能使干燥的紫色石蕊纸花变色
验证二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊纸花变色
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2.压强差法(适用于有气体参与,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)。
①实验设计:按如图所示进行实验。
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②现象分析:密闭容器中,CO2与NaOH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。
③实验补充:因为CO2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NaOH溶液换成
________________。
大气压
等体积的水
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3.向反应后的溶液中加入试剂法
(1)探究角度:检验反应物的消失或减少。
①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),观察产生气泡的情况。
②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,观察生成蓝色沉淀的情况。
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(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。
①实验设计:加入可溶性钙盐或钡盐,观察是否有白色沉淀产生。
②实验装置:
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,振荡集气瓶后打开止水夹。
现象:CaCl2溶液会倒吸入盛有CO2的集气瓶中,有白色沉淀生成。
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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,恰好完全反应;图2反应的终点在
__________(填“0~ 20 s”“20~40 s”或“40~60 s”)。
酸
碱
40~60 s
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类型1 二氧化碳与水是否反应
1.取四朵用石蕊试液染成紫色的干燥纸花,并进行如下实验:
步骤 实验操作 实验现象
① 第一朵纸花喷稀硫酸 纸花由紫色变成红色
② 第二朵纸花喷水 纸花颜色无明显变化
③ 第三朵纸花直接放入盛满CO2的集气瓶中 纸花颜色无明显变化
④ 第四朵纸花喷上水后,再放入盛满CO2的集气瓶中 纸花由紫色变成红色
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下列说法中正确的是( )
A.步骤①中纸花由紫色变成红色的原因是稀硫酸中含有S
B.步骤②中若用NaOH溶液代替水,纸花颜色也无明显变化
C.步骤②④可证明CO2气体能使干燥的纸花变成红色
D.上述实验可证明CO2与水反应生成酸
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2.探究二氧化碳与水的反应
【设计与实验】同学们取石蕊试液染成紫色的干燥纸条,完成如下实验操作。
实验操作 实验现象
实验Ⅰ
紫色纸条不变色
实验Ⅱ
紫色纸条不变色
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实验操作 实验现象
实验Ⅲ
紫色纸条变红色
实验Ⅳ
—
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【解释与结论】
(1)分析对比实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,得出的结论是水和二氧化碳都不能使紫色
石蕊变红,二氧化碳与水共同作用使紫色石蕊变红。
(2)实验Ⅳ的目的是____________________________。
(3)分析对比实验Ⅲ和Ⅳ,得出的结论是______________________________。
(4)写出实验Ⅲ中反应的化学方程式:________________________。
说明酸能使紫色石蕊变红
二氧化碳与水反应生成了酸
CO2+H2O=== H2CO3
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类型2 二氧化碳与氢氧化钠是否反应
3.(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?
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【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,现象如图1、图2,证明氢氧化钠与二氧化碳发生了化
学反应。设计图2实验的目的是____________。
作对照
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探究实验Ⅱ:
取图1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。
过量的稀盐酸(合理即可)
有气泡产生(与前一空对应)
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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:
溶剂 水 乙醇
NaOH 溶 溶
Na2CO3 溶 不
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【设计方案】20 ℃时,兴趣小组进行了如下实验:
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____________________________。
生成的碳酸钠不溶于乙醇
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【反思评价】
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。
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4.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)。
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。
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(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
CO2能溶于水,且可与水反应
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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烧瓶内压强的变化。
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按图2所示,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。
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(3)滴有酚酞试液的NaOH溶液呈________色。
(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
________________。
产生此现象的反应的化学方程式是____________________________________。
(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段 ②DE段 ③MN段
(6)图3中,DE段压强远低于MN段压强,能够说明___________________________。
红
有气泡产生
2HCl+Na2CO3=== 2NaCl+CO2↑+H2O
③
CO2与NaOH溶液发生了反应
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类型3 酸和碱是否反应
5.为了证明中和反应是否发生,小文同学做了下图四个实验,不能达到实验目的的是( )
A.甲实验中,溶液仍为无色
B.乙实验中,溶液由无色变为红色
C.丙实验中,溶液由红色变为无色
D.丁实验中,溶液由红色变为无色
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6.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”,在老师的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。
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(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
a
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(2)测混合过程中的温度变化
乙同学在实验过程中测得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
_________________________________。
放热
KOH和H2SO4恰好完全反应
2KOH+H2SO4=== K2SO4+2H2O
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【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:有K2SO4和H2SO4
猜想三:有K2SO4和KOH
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【进行实验】
为了验证猜想,学习小组选用Fe2O3粉末、BaCl2溶液,进行如下探究:
实验
方案 实验操作 实验现象 实验结论
方
案
一 取少量反应后的溶液于试管中,加入Fe2O3粉末 ①________________
_____________________ 溶液中有H2SO4,猜想二正确
方
案
二 取少量反应后的溶液于试管中,滴加BaCl2溶液 ②产生白色沉淀 溶液中有H2SO4,猜想二正确
固体粉末减少(或
消失),溶液变成黄色
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【实验结论】
通过探究,同学们一致确定猜想二是正确的。
【评价与反思】
(4)丁同学针对上述方案提出疑问,认为方案二是不合理的,理由是
____________________________________________________________。
K2SO4与BaCl2反应也会产生白色沉淀,无法证明H2SO4一定存在
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(5)同学们经过反思与讨论,最后认为方案一中的Fe2O3粉末可以用下列的
某些物质代替,也能得到同样的实验结论,请你选出可用试剂的字母序号
__________。
A.Mg B.CuO
C.KCl D.Na2CO3
(6)分析反应后所得溶液中溶质的成分时,除了考虑生成物外,还要考虑
_______________________________________。
ABD
反应物是否过量(或反应物是否有剩余)
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