内容正文:
重难09 无明显现象反应的探究
参考答案
重●难●提●分●必●刷
考向01 考向01 借助指示剂证明反应发生
1.(1)氢氧化钙
(2)悬浊液 红
(3)D OH- 二氧化碳/CO2
(4)二氧化碳也能和水反应生成碳酸,导致瓶内压强减小 BD
(5)氢氧化钠会使二氧化碳浓度降低过快,不利于果蔬持续保鲜且氢氧化钠有强烈的腐蚀性
2.(1)分子
(2)生成黑色固体
(3)解:设加入的稀硫酸的溶质质量为x
x=4.9g。
加入的稀硫酸的质量为4.9g÷9.8%=50g
答:加入的稀硫酸的质量为50g。 一 硫酸、反应生成的硫酸钠均能与氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀
3.(1)溶液由红色变为无色
(2)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 白色沉淀
4.(1)
(2)红 无
(3)NaOH的乙醇溶液 产生白色沉淀
(4)二氧化碳能溶于水且与水反应,也能使塑料瓶内压强减小,导致塑料瓶变瘪
(5) bc和de
考向02 借助生成物验证反应发生
5.(1)产生红褐色沉淀 无色酚酞试液
(2)氢氧化钠溶液 NaCl和HCl 放出 AD AC
6.(1) 溶液由红色变为无色 ADE
(2) 氢氧化钠溶液和水的体积相同 变色硅胶颗粒变红色 澄清石灰水未变浑浊
7.(1)大于 稀盐酸 红 只有氯化钠;氯化钠和氯化氢
(2)abc 证明反应物消失 证明有新物质生成
考向03 借助压强变化证明反应发生
8.(1)润湿的紫色石蕊纸片变红,干燥的紫色石蕊纸片不变色
(2)取A中溶液少量于另一试管中,加入氯化钡溶液,有白色沉淀生成(其它合理答案均可给分)
(3) NaOH溶液 Na+、Cl-、H2O 溶液的pH由小于7变成大于或等于7(其它合理答案均可)
(4)BC
(5)OH-
(6)有新物质生成
(7)红
9.(1)步骤2 中溶液不变色 HCl+NaOH=NaCl+H2O
(2)盐酸过或盐酸和氢氧化钠恰好完全反应
(3)不合理,氯化钠、盐酸均能与硝酸银反应生成不溶于酸的氯化银沉淀
(4)取样,向其中加入碳酸钠,若有气泡产生,则盐酸过量(合理即可)
(5)产生蓝色沉淀
(6)NaCl和HCl
(7)溶液pH逐渐减小至小于7
10.(1)溶液由红色变为无色
(2)
(3)
11.(1)溶液由红色变成无色
(2)稀盐酸(或稀硫酸,合理即可)
(3)a b
考向04 借助热量变化证明反应发生
12.(1)放出 NaOH+HCl=NaCl+H2O
(2)C
(3)A
(4)溶液由红色变为无色
(5)解:设恰好完全反应时,生成NaCl质量为x
故填写:11.7 恢复至室温,称得混合物的总质量为36.7g,其中NaCl的质量为11.7g,所以水的质量为 36.7g-11.7g=25g,根据提示:室温下100g 水最多能溶解36gNaCl,可计算出25g水最多能溶解9gNaCl,所以氯化钠晶体的质量为11.7g-9g=2.7g。
13.(1)
(2)氢氧化钠(NaOH)
(3)BC
(4)2(或两)
(5)反应物消失
(6)白色沉淀
14.(1)是否有新物质生成
(2)湿润的紫色石蕊纸片变红,干燥的紫色石蕊纸片不变色
(3)取试管中溶液少量于另一试管中,加入氯化钡溶液,有白色沉淀生成则说明反应发生
(4)溶液 、、 溶液的由小于7变成大于7
(5)BC
(6)
(7)有新物质生成
(8)红
15.(1)有蓝色沉淀产生
(2)溶液由红色变为无色 氢离子和氢氧根离子结合成水分子(或)
(3)挥发性和能氢氧化钠反应
(4)溶液的pH≤7 A<B=C
(5)反应物消失
考向05 反应后溶质成分的探究
16.(1)稀盐酸/稀硫酸(合理即可) 产生白色沉淀 无明显现象
(2)CO2能溶于水且与水反应,也会使瓶内压强减小,导致软塑料瓶变瘪
(3)生成物出现
(4)Ⅲ 二氧化碳能与水反应生成酸性物质
(5)红色
(6)b
(7)NaCl或NaCl、HCl
(8)碳酸钠溶液 若无明显现象,说明溶质是NaCl;若产生气泡,说明溶质是NaCl和HCl(合理即可,与所选试剂对应)
17.(1)B
(2)Ca2+、Cl-、H+、H2O
(3)放热反应
(4)溶液红色褪去
(5)H+与OH-结合生成H2O分子
18.(1)CO2+H2O=H2CO3
(2)U型管中的红墨水液面左高右低 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
(3)红色 氢离子和氢氧根离子反应生成水分子(合理即可)
(4)b
(5)有气泡冒出
(6)氯化钠与硝酸银反应也能生成白色沉淀氯化银
(7)新物质
19.(1)氯化钙溶液(或氢氧化钙溶液)
(2)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
(3)软塑料瓶变瘪
(4)二氧化碳能溶于水且与水发生反应,也会使软塑料瓶变瘪(合理即可) 将氢氧化钠溶液改为等量水做对比实验(合理即可)
20.(1)稀盐酸 由无色变为红色
(2)溶液中冒气泡
(3)BC
(4)
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重难09 无明显现象反应的探究
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第一部分 重难考向解读 拆解核心难点,明确备考要点
重难考向 考法解读 考向预测
第二部分 重难要点剖析 精解核心要点,点拨解题技巧
要点梳理 技巧点拨
考向01 借助指示剂证明反应发生
考向02 借助生成物验证反应发生
考向03 借助压强变化证明反应发生
考向04 借助热量变化证明反应发生
考向05 反应后溶质成分的探究
第三部分 重难提分必刷 靶向突破难点,精练稳步进阶
重●难●考●向●解●读
重难考向
考法解读/预测
考法预测
考向01 借助指示剂证明反应发生
本专题主要考查无明显现象化学反应(如酸碱中和、CO₂与碱反应、CO₂与水反应等)的探究方法与实验设计。借助指示剂证明反应发生是基础考向,通过酸碱指示剂颜色变化判断中和反应的发生及终点;借助生成物验证反应发生考查学生对反应产物的检验能力,如检验CO₂与NaOH反应生成的碳酸钠;借助压强变化证明反应发生是高频考点,利用反应前后气体体积变化导致的压强差设计实验,如CO₂与碱反应、氨气与酸反应等;借助热量变化证明反应发生涉及中和反应放热、某些反应吸热等现象的检测;反应后溶质成分的探究是综合应用考向,需根据反应程度和加入量判断溶液中溶质的可能组成,并设计实验验证。
预计2026年中考有关“无明显现象反应的探究”的题目将以实验探究题为主要形式,情境设计更加贴近真实实验过程,注重考查学生“现象不明显时如何证明反应发生”的思维方法。试题可能从单一证明方法扩展到多角度验证,要求设计多种方案证明同一反应的发生,并进行方案评价。压强变化类实验可能结合数字化传感器,呈现压强随时间变化的图像,要求分析曲线各阶段对应的反应过程。反应后溶质成分的探究将继续作为综合题的核心,考查学生根据反应物用量进行分段讨论的能力,以及排除干扰、选择合适试剂检验特定离子的实验设计能力。还可能设置实验反思与改进类问题,如“某方案为什么不够严谨”“如何优化实验设计”等,突出对科学探究能力的全面考查。
考向02 借助生成物验证反应发生
考向03 借助压强变化证明反应发生
考向04 借助热量变化证明反应发生
考向05 反应后溶质成分的探究
重●难●要●点●剖●析
考向01 借助指示剂证明反应发生
要点梳理
一、饱和溶液和不饱和溶液
一、酸碱中和反应的指示剂选择
反应类型
指示剂
现象变化
说明
酸入碱(碱中加酸)
酚酞
红色→
碱液中先加酚酞变红,滴加酸至恰好中和时红色褪去
碱入酸(酸中加碱)
石蕊
红色→ →
酸中石蕊变红,滴加碱先变紫(中性)后变蓝(碱性)
中和反应终点
酚酞/石蕊
颜色突变点
证明酸碱发生了反应
二、无明显现象但有指示剂参与的反应
反应体系
证明方法
现象
NaOH溶液与稀盐酸
先加酚酞,再滴加另一种溶液
溶液由 色变为 色,证明反应发生
NaOH溶液与CO₂反应
先加酚酞,再通入CO₂
溶液红色逐渐褪去,证明CO₂与NaOH反应
Ca(OH)₂溶液与CO₂反应
直接观察
有 生成(有明显现象,不属于本专题)
三、注意事项
1.指示剂只能证明反应的发生,但不能证明反应是否完全进行。
2.用酚酞证明CO₂与NaOH反应时,需排除CO₂溶于水生成碳酸的干扰(设置对照实验:等量水中通CO₂,观察颜色变化)。
【易错提醒】
❗ 忽略指示剂自身的酸碱性:酚酞在碱性溶液中变红,在中性和酸性中无色;石蕊遇酸变红,遇碱变蓝。
❗ 误将CO₂溶于水导致的现象当作反应证据:CO₂与水生成碳酸也能使酚酞褪色,必须设计对照实验排除干扰。
技巧点拨
1.指示剂法证明中和反应:一般将指示剂加入碱中(用酚酞),再滴加酸,通过红色褪去证明反应发生。
2.对照实验设计:证明CO2与NaOH反应时,需做“水+酚酞+CO2”的对照实验,证明酚酞褪色不是由于CO2溶于水呈酸性所致。
双指示剂法:部分探究题可能涉及先用酚酞检验碱,再用石蕊检验酸,需注意两种指示剂的变色范围。
考向02 借助生成物验证反应发生
要点梳理
一、常见无明显反应但可检验生成物的反应
反应
生成物
检验方法
现象
CO₂与NaOH反应
加稀盐酸
加CaCl₂/BaCl₂溶液
CO₂与Ca(OH)₂反应
直接观察
NaOH与稀盐酸反应
蒸发结晶
二、实验设计思路
1.反应后检验生成物:让两种物质混合反应,一段时间后取反应后溶液,加入检验生成物的试剂。
2.排除反应物干扰:若检验试剂可能与反应物反应,需先除去反应物或选择特异性检验方法。
三、CO₂与NaOH反应生成物的检验(核心重点)
检验对象
所用试剂
现象
注意事项
CO₃²⁻
若反应物NaOH过量,加酸可能先中和,需加足量酸
CO₃²⁻
CaCl₂中性,不干扰;若用Ca(OH)₂会引入OH⁻
【易错提醒】
❗ 直接用酸检验:若NaOH过量,加少量酸无气泡(酸先与碱反应),易误判为没有生成Na₂CO₃。
❗ 检验试剂选择错误:用Ca(OH)₂检验CO₃²⁻,会生成CaCO₃沉淀,但同时引入OH⁻,无法判断原溶液是否含NaOH。
技巧点拨
1.生成物检验的前提:必须确保加入的检验试剂与可能剩余的反应物不产生相同现象。
2.CO2与NaOH反应检验技巧:取反应后溶液,先加过量CaCl2(证明并除尽CO3²⁻),再检验是否有NaOH剩余(用于程度探究)。
3.对照实验:用等量水代替NaOH溶液重复实验,证明现象是由反应生成物引起的。
考向03 借助压强变化证明反应发生
要点梳理
一、原理
对于有气体参与或有气体生成的反应,如果反应后气体体积减少(或增加),会导致密闭容器内压强 (或 ),通过压强变化现象可间接证明反应的发生。
二、常见可用压强变化证明的反应
反应类型
反应方程式
压强变化
证明方法
CO₂与碱反应
软塑料瓶变瘪、气球膨胀、U型管液面变化、烧杯内倒吸
氨气与酸反应
喷泉实验、气球变瘪
金属与酸反应
气球鼓胀、注射器活塞移动
过氧化氢分解
带火星木条复燃、气球鼓胀
三、常见实验装置与现象
装置类型
操作
现象
结论
软塑料瓶
瓶中收集CO₂,加入NaOH溶液,盖紧瓶盖振荡
CO₂被NaOH吸收,瓶内压强减小
具支试管+气球
试管中盛NaOH溶液,滴管中盛CO₂气体(或反之)
气体被吸收或产生
U型管
一侧连接反应容器,另一侧盛红墨水
压强变化导致液面移动
烧杯倒吸
集气瓶中反应后,倒置在水槽中
瓶内压强减小
四、对照实验的重要性
证明压强变化是由反应引起而非气体溶解等其他因素,必须设置对照实验。
实验目的
对照设计
现象对比
CO₂与NaOH反应
等量 代替NaOH溶液,重复实验
NaOH组变瘪程度远大于水组(或水组基本不变)
【易错提醒】
❗ 忽略气体溶解的影响:CO₂能溶于水,也会导致压强减小,因此必须设置水做对照实验,证明NaOH吸收效果更强。
❗ 装置气密性:所有压强变化实验的前提是装置气密性良好,否则现象不明显或无法证明。
❗ 误将压强不变当无反应:有些反应气体体积不变(如CO与NaOH不反应,CO与O₂反应但需点燃),压强不变不一定无反应。
技巧点拨
1.压强变化题分析步骤:一看反应是否有气体参与或生成;二算反应前后气体物质的量变化;三看装置是否密闭;四析现象对应的压强变化方向。
2.对照实验设计原则:单一变量原则——除探究物质不同外,其他条件完全相同。
3.数字化实验:压强传感器可实时绘制压强-时间曲线,曲线下降段对应气体被吸收的反应过程。
考向04 借助热量变化证明反应发生
一、原理
化学反应常伴随能量变化,表现为吸热或放热。通过温度变化可间接证明反应的发生。
二、常见有明显热量变化的反应
反应类型
反应方程式
热量变化
证明方法
中和反应
NaOH+HCl==NaCl+H2O
温度计示数升高
活泼金属与酸
温度计示数升高
生石灰与水
温度计示数升高
硝酸铵溶于水
NH4NO3→NH4++NO3−
温度计示数降低
碳酸氢钠与稀盐酸
烧杯底部结冰
三、无明显现象但可通过热量变化证明的反应
反应
操作
现象
说明
NaOH溶液与稀盐酸混合
混合前测温度,混合后测温度
温度升高
中和反应放热
NaOH固体与稀盐酸混合
温度升高
但需注意NaOH固体溶解放热,需做对照
稀硫酸与Ba(OH)₂溶液
温度升高
中和反应放热,同时生成沉淀
四、对照实验的必要性
某些反应物本身溶解放热或吸热,必须通过对照实验排除干扰。
反应
干扰因素
对照设计
NaOH溶液与稀盐酸
测NaOH溶液与等量水混合的温度变化
NH₄NO₃固体与Ba(OH)₂固体
分别测两种固体单独溶于水的温度变化
【易错提醒】
❗ 忽略溶解放热/吸热:NaOH固体溶解放热,NH₄NO₃固体溶解放热,若用固体直接反应,需做溶解对照实验。
❗ 温度计使用不当:温度计不能当玻璃棒使用,测量温度时需悬于液体中部。
❗ 热量散失:实验装置需保温,否则温度变化不明显,影响判断。
技巧点拨
1.热量变化实验关键:使用温度计测量反应前后温度,温度计需干燥、避免接触容器底壁。
2.数字化实验:温度传感器可实时绘制温度-时间曲线,曲线上升段对应放热反应,下降段对应吸热反应。
3.中和反应放热是普遍规律:所有中和反应均放热,可用于证明无明显现象的酸碱反应发生。
考向05 反应后溶质成分的探究
一、探究思路
无明显现象反应发生后,溶液中溶质的成分可能包括:恰好完全反应(只有生成物)、某种反应物过量(生成物+过量反应物)。探究的核心是检验哪种反应物过量。
二、常见无明显现象反应后溶质成分分析
反应体系
可能成分(以反应物A+B→C+D为例)
NaOH + HCl
①恰好: ;②酸过量: ;③碱过量:
NaOH + CO₂
①恰好: ;②CO₂不足: ;③CO₂过量:
Ca(OH)₂ + CO₂
①恰好: (固体);②CO₂不足: 剩余;③CO₂过量: (可溶)
三、溶质检验的试剂选择与干扰排除
目标离子
检验试剂
可能干扰
排除方法
H⁺(酸过量)
、 、
无
直接检验
OH⁻(碱过量)
、
CO₃²⁻也显碱性
先加过量中性钙盐/钡盐除CO₃²⁻,再检验OH⁻
CO₃²⁻
、CaCl₂(沉淀)
若含OH⁻,加酸先中和
加足量酸或先加CaCl₂检验沉淀
HCO₃⁻
、加CaCl₂(不沉淀)
CO₃²⁻干扰
先加CaCl₂除CO₃²⁻,再检验HCO₃⁻
四、CO₂与NaOH反应后溶质成分的探究(核心难点)
情况
溶质成分
检验思路
恰好完全反应
加酸有气泡,加酚酞变红(但需除CO₃²⁻后检验无OH⁻)
NaOH过量
加过量CaCl₂有沉淀,上层清液加酚酞变红
CO₂过量(生成NaHCO₃)
加CaCl₂有沉淀(Na₂CO₃反应),加稀盐酸气泡较慢
【易错提醒】
❗ 忽略CO₃²⁻的碱性干扰:直接加酚酞变红不能证明含OH⁻,必须先除CO₃²⁻。
❗ 用Ca(OH)₂除CO₃²⁻:会引入OH⁻,无法判断原溶液是否含OH⁻。
❗ CO₂过量时生成NaHCO₃的忽略:CO₂通入NaOH溶液,若CO₂过量,可能生成可溶性NaHCO₃,而非沉淀。
❗ 反应物用量的判断:题目中若未明确用量,需分情况讨论,不能默认恰好完全反应。
技巧点拨
1.溶质成分探究“三步法”:
第一步:根据反应物用量初步判断可能组成。
第二步:设计实验检验某种离子是否存在。
第三步:注意干扰排除,选择合适试剂。
2.CO2与NaOH反应程度判断:
若产物能使酚酞变红,可能含NaOH或Na2CO3(均显碱性)。
先加过量CaCl2(中性)除尽CO3²⁻,再取上层清液加酚酞:变红说明含NaOH(NaOH过量);不变红说明无NaOH(恰好或CO₂过量)。
若CO2过量可能生成NaHCO3,需进一步检验(NaHCO3溶液加CaCl2不沉淀,加稀盐酸产生气泡)。
3.酸过量的检验:加紫色石蕊变红,或加碳酸盐(如Na2CO3)产生气泡,或测pH<7。
重●难●提●分●必●刷
考向01 考向01 借助指示剂证明反应发生
1.(25-26九年级上·上海浦东新·月考)气调保鲜是在低温贮藏的基础上,调节空气中氧气、二氧化碳的含量,体积分数在1%-3%之间的,能有效抑制果蔬呼吸和细菌滋生,延长保鲜时间。如图所示是某气调型果蔬保鲜剂的部分说明。
果蔬保鲜剂
★主要成分:消石灰;
★功能:吸收二氧化碳;
★如果不小心入眼时,请迅速用水冲洗并咨询医生;
★置于儿童接触不到的地方。
(1)消石灰是________的俗称。
(2)小组同学取一定量该果蔬保鲜剂于试管中,加水溶解后得到石灰乳,石灰乳属于________(选填“溶液”“悬浊液”或“乳浊液”)。向试管内继续滴入酚酞溶液,可以看到酚酞变为________色。
(3)该保鲜剂具备吸收二氧化碳的功能,小组同学提出:“氢氧化钠也属于碱,能否替代氢氧化钙作果蔬保鲜剂?”同学们开展了相关分析和探究。
①下列关于氢氧化钠和氢氧化钙的说法中,正确的是________。
A.溶于水都放出大量的热 B.都可以干燥氧气
C.水溶液都能用于检验CO2 D.水溶液都能导电
②氢氧化钠和氢氧化钙具有相似的化学性质,因为它们在水溶液中都能离解出________(填离子符号);氢氧化钠和氢氧化钙的化学性质也存在差异性,可利用________鉴别氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液。
(4)该小组同学从反应物角度探究氢氧化钠与二氧化碳是否发生反应,如下图所示。
①小鹏同学将气体收集到矿泉水瓶中,按如图A、B、C进行实验,观察到软塑料瓶变瘪了,认为与CO2发生了化学反应。小明同学认为此现象不足以证明与CO2发生了反应他的理由是________。
②小静同学进一步思考后,设计了图D的改进装置进行实验:用注射器分别向烧瓶(已收集满CO2气体)中加入等体积的水和氢氧化钠溶液,通过传感器测得瓶中气压变化的曲线(如图E所示)。下列分析正确的是________。
A.刚开始压强增大的原因是温度升高 B.1体积水中溶解CO2的量约为1体积
C.800s时,曲线a表示的溶液显碱性 D.该实验能证明CO2与NaON发生反应
(5)为探究氢氧化钙和氢氧化钠吸收二氧化碳的效果差异,小组同学继续进行了如下实验:向两个浓度均为5%的烧瓶中,分别加入等质量的氢氧化钙和氢氧化钠,测得容器内二氧化碳的体积分数随时间延长的变化情况;有关数据见下表。
时间
CO2的体积分数(加入氢氧化钙)
5.00%
4.80%
4.40%
3.80%
2.90%
CO2的体积分数(加入氯氧化钠)
5.00%
4.50%
3.25%
2.20%
6.80%
结合表中数据并从安全角度考虑,你认为氢氧化钠能否替代氢氧化钙作果蔬保鲜剂?说明理由______。
2.(2025·广东深圳·二模)兴趣小组从不同角度探讨“化学反应”。
(1)本质:以木炭燃烧为例,从宏观分析,该反应有新物质生成;从微观分析,该反应有新___________(填“元素”“分子”或“原子”)生成。
(2)现象:化学反应常伴有明显现象,如铁丝在氧气中燃烧,能证明该反应发生的现象为___________。有些化学反应无明显现象,如与稀硫酸的反应。
(3)变化:为验证与稀硫酸发生反应,同学们设计了如下的实验。
①先测定图1中溶液的pH,然后向其中滴加稀硫酸,测得溶液的pH变为7.计算此时烧杯中所加入的稀硫酸的质量___________。(根据化学方程式写出完整计算过程)。
资料:为白色固体,难溶于水;为蓝色固体,难溶于水。
②同学们还设计了图2的两种方案,其中方案___________(填“一”或“二”)无法根据实验现象推理出结论,理由是___________。
3.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)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,药品充足,部分仪器省略)
温馨提示:
①单向阀只允许气体、液体单向流动
②无水氯化钙干燥气体
③常温下几种物质在乙醇中的溶解度为
【实验1】
(1)用装有少量含酚酞的溶液的注射器,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______。
【实验2】
(2)在广口瓶内装入的浓盐酸,瓶内会充满气体的原因是______。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。
4.(25-26九年级上·山东临沂·期末)某化学兴趣小组以“判断化学反应是否发生”为主题开展了如下探究实验。
【提出问题】通过何种方式证明物质发生了化学反应?
【设计实验】小海同学设计了如图所示的实验装置。用一根塑料软管向滴有酚酞溶液的澄清石灰水中吹气,观察现象。
【实验分析】
(1)从生成物的角度分析:实验中观察到澄清石灰水变浑浊,证明该过程发生了化学反应,反应的化学方程式为_______。
(2)从反应物的角度分析:实验中观察到溶液的颜色由_______色变为_______色,说明反应物中的氢氧化钙消失了,也可证明该过程发生了化学反应。
【模型建构】
【应用模型】许多化学反应无明显现象,与NaOH的反应就是其中之一。同学们通过应用上述模型来探究“与NaOH发生化学反应”。
方案一:从生成物角度探究氢氧化钠与二氧化碳发生化学反应
【查阅资料】Ⅰ.20℃时NaOH和分别在水和乙醇中的溶解度(S/g)如下表所示:
NaOH
水
109
21.8
乙醇
17.3
Ⅱ.20℃,物质溶解度的相对大小如下表所示:
溶解度/g
0.01~1
1~10
一般称为
难溶
微溶
可溶
易溶
(3)请你和化学兴趣小组的同学一起利用以上资料设计实验,证明NaOH与发生了化学反应。将气体通入_______中,观察到_______的现象,即可证明二者发生反应。
方案二:从反应物的角度证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应,小凯同学设计了如图2实验。
(4)经过讨论,小组同学一致认为小凯同学的实验方案不可行,其理由是_______。
(5)小丽同学对实验进行改进,如图3,并采用压强传感器测得瓶内气压变化。
①首先注入瓶中的试剂是_______(选填“”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。
考向02 借助生成物验证反应发生
5.(23-24九年级下·甘肃定西·月考)为认识酸和碱的性质,某化学学习小组进行了如下实验。
(1)某校初三化学兴趣小组的同学为验证氢氧化钠的化学性质做了如图实验探究。请你根据实验回答有关问题。
①实验1的试管中可观察到的实验现象是_______。
②甲同学观察到实验2无明显现象,他得出结论:氢氧化钠与盐酸不发生反应。乙同学认为甲同学的结论不正确,他改进了该实验方案:先向氢氧化钠溶液中滴入几滴________并振荡,再逐滴滴入稀盐酸,观察到溶液由红色变无色,由此可知氢氧化钠与稀盐酸发生化学反应。
③小亮同学在氢氧化钠溶液中通入二氧化碳观察到实验3也没有明显现象,那么二氧化碳与氢氧化钠是否发生了化学反应呢?王敏同学向实验3得到的溶液中滴入氯化钡溶液,观察到有白色沉淀生成,其反应的化学方程式为_______,证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应。
(2)某同学借助图甲中传感器对NaOH溶液与稀盐酸的中和反应进行研究,三颈烧瓶中盛放溶液X,反应过程中溶液pH及温度变化如图乙。
①由图乙可判断溶液X是______,点溶液中的溶质成分为_______(填化学式)。
②分析图乙可得该反应过程中______热量的结论(填“吸收”或“放出”)。
③下列能说明稀盐酸与氢氧化钠恰好完全反应的是______(填字母)。
A.测定溶液的pH=7
B.滴入适量CuCl2溶液,无沉淀产生
C.滴入AgNO3溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成
D.测得溶液中Na+与Cl-的个数比为1:1
④大多数酸碱反应无明显现象,老师指导同学们设计的如图实验能验证酸碱发生反应的是______。
A. B. C.
6.(24-25九年级下·江苏苏州·月考)化学兴趣小组对无明显现象的反应可视化进行了研究。
(1)以下两个实验均可验证酸与碱能发生反应。
①实验一是盐酸与氢氧化钠溶液反应时溶液pH的变化。B点时溶液中的微粒是______。为证明反应的发生常借助酚酞试液,能证明实验一中盐酸与氢氧化钠发生反应的溶液颜色变化是______。
②实验二加入X可验证酸与碱发生反应,X可以是下列物质中的_______。
A.酚酞 B.碳酸钠 C.氯化钡溶液 D.氯化镁溶液 E.氧化铜
(2)CO2与NaOH溶液的反应无明显现象,为验证反应的发生,进行如图实验。
①实验三向CO2中分别注入氢氧化钠溶液和蒸馏水,振荡后放在水平桌面上,根据现象证明二氧化碳与氢氧化钠反应,反应方程式______。该实验除需控制CO2体积(集气瓶容积)、温度相同外,还需控制______相同。
②已知变色硅胶颗粒遇水会变红色。同学们进行实验四所示对比实验,说明CO2能与NaOH反应的现象是______。
③已知:常温常压下,一体积水可以溶解一体积CO2。实验小组设计了实验五进行探究,若看到______现象,也可说明CO2能与NaOH反应。
7.(25-26九年级上·上海·期中)某同学进行“酸和碱的中和反应”实验:将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中,无明显现象。为了证明反应的发生,该同学设计了如下方案:
【方案一】借助酸碱指示剂,将看不见的酸碱性变化显现出来。
(1)①使用pH试纸,读取pH值。
氢氧化钠溶液的pH___________7(填“大于”、“等于”或“小于”)。
滴入一定量稀盐酸后,溶液的pH小于7。
结论:稀盐酸和氢氧化钠溶液发生化学反应,并且___________过量。
②滴加酚酞试液,观察颜色变化。
氢氧化钠溶液中滴加酚酞,溶液呈___________色,滴入一定量稀盐酸后,溶液变无色。
结论:稀盐酸和氢氧化钠溶液发生化学反应,写出该反应的化学方程式___________。此时溶液中溶质的存在情况可能是(有几种可能写几种)___________。
【方案二】借助能与稀盐酸反应产生明显现象的试剂,判断稀盐酸是否与氢氧化钠溶液反应。
取少量稀盐酸,滴入足量氢氧化钠溶液,无明显现象,继续加入试剂X,无明显现象。
结论:稀盐酸和氢氧化钠溶液发生化学反应。
(2)试剂X可以选择下列物质中的___________。
a.碳酸钙 b.氧化铜 c.镁带 d.硫酸
【反思】对于无明显现象的化学反应的发生,可以通过___________、___________来判断。
考向03 借助压强变化证明反应发生
8.(2024·山东烟台·一模)无明显现象反应的可视化是一项重要的课题。某化学兴趣小组对①CO2与H2O;②CO2与NaOH;③HCl与NaOH三种能反应但无明显现象的实验进行了探究,实验装置如图所示。
【实验一】
(1)通入CO2一段时间观察到________,能说明CO2与H2O发生了反应。
(2)证明试管中NaOH与CO2是否发生反应的方法_______(写一种方法,描述产生的现象)。
【实验二】为使实验过程“可视化”,常温下,老师利用了pH传感器和温度传感器进行盐酸和氢氧化钠溶液的实验。
(3)由图乙可知,图甲滴定管中的Y溶液是________(选填“NaOH溶液”或“稀盐酸”)。b点溶液中含有的微观粒子是________(填化学符号),能证明稀盐酸与氢氧化钠发生反应的证据是________。
(4)关于图乙、图丙的说法正确的是______(填字母代号)。
A.图乙中c点表示的溶液中Na+和Cl-微粒数目相同
B.据图丙分析,该反应是放热反应
C.取图丙中d点的溶液,加入碳酸钠溶液,会产生气泡
(5)如图是NaOH溶液和稀盐酸反应的微观示意图(水分子略去),则反应前的“b”表示的微粒是________(填微粒符号)。
【归纳反思】
(6)对无明显现象的反应,证明反应发生的方法,常见思路是:一是证明反应物减少或消失:二是证明________;也可通过是否有热量变化来判断。
【拓展迁移】
(7)将40g10%的NaOH溶液与40g10%的稀盐酸混合,充分反应后,滴入紫色石蕊溶液显________色。
9.(2025·安徽·二模)学习酸碱中和反应时,同学们发现稀盐酸与氢氧化钠溶液反应无明显现象。于是在老师指导下对无明显现象反应的可视化进行了实验设计与探究。
【活动一】探究有新物质生成
【活动二】探究反应物减少或消耗
步骤1:取少量氢氧化钠溶液于试管中,加入足量稀盐酸,振荡,将所得的溶液倒入蒸发皿中进行蒸发至得到白色晶体。
步骤2:取所得的晶体溶于水,并滴加无色酚酞溶液,观察现象
小亮同学将稀盐酸逐滴滴入氢氧化钠溶液中,发现一直无明显现象,他突然想起忘记加无色酚酞溶液了,为探究反应物消耗程度,小亮进行了下列实验。
实验方案I:取少量反应后的溶液于试管中,滴入几滴无色酚酞溶液,观察到溶液不变色。
实验方案Ⅱ:重新取样,滴加少量溶液,观察到有白色沉淀生成
(1)通过【活动一】实验,能证明生成新物质的实验现象是__________,该反应的化学方程式为_________。
(2)【活动二】中,出现实验方案I中现象的原因可能是___________。
(3)【活动二】中,出现实验方案Ⅱ中现象的原因是盐酸过量,你认为该说法是否合理,你的判断和理由是_________。
(4)若要证明小亮同学的实验中盐酸过量,你的方案是__________。
【活动三】为进一步探究生成物的变化,小组进行如下探究。按如图甲装置进行实验,向溶质质量分数为的氢氧化钠溶液中逐渐加入一定浓度的稀盐酸,测定溶液的随滴入稀盐酸的体积变化情况如图乙所示。
(5)如图乙,向A点对应溶液中滴加硫酸铜溶液,观察到现象是_________。
(6)图乙中C点对应的溶液中溶质成分为___________(填化学式)。
(7)由图乙得出酸和碱之间发生了反应的依据是__________。
10.(25-26九年级上·上海·期中)无明显现象的酸碱中和反应可借助酸碱指示剂判断反应是否发生。
(1)小明通过下图实验,证明酸与碱发生反应的现象是______。
(2)此反应的化学方程式为______。
(3)请将该反应的微观示意图补充完整。
11.(24-25九年级下·全国·课后作业)某班同学进行了以“有反应无明显现象的实验”为主题的复习。根据下列实验,回答问题。
(1)实验①:证明氢氧化钠与盐酸发生了化学反应的现象是___________。
(2)实验②: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。
(3)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①②中采用的思路分别是___________、___________。(填字母)
考向04 借助热量变化证明反应发生
12.(2026·上海杨浦·一模)在探究氢氧化钠与盐酸的反应时,由于该反应无明显现象,难以直接观察反应进程,因此通过设计不同种实验方案以直观呈现反应现象。
实验一:测量温度
(1)在某氢氧化钠溶液和稀盐酸反应过程中,温度传感器上显示溶液温度升高,说明该反应______(填“吸收”或“放出”)热量,反应的化学方程式是______。
实验二:观察颜色
在试管中加入2mL某氢氧化钠溶液,滴入2滴酚酞试液。再滴加盐酸,边滴边振荡,该过程中溶液的颜色和pH记录如图所示。
(2)在①的溶液中未观察到预期的红色,为探明原因,查阅酚酞变色范围如下:0<pH<8.2时呈无色,8.2<pH<13时呈红色,pH>13时呈无色。据此推断,①中a的取值范围是______。
A.0<a<8.2 B.8.2<a<13 C.a>13 D.a=8.2
(3)在②的溶液中大量存在的阳离子是______。
A.Na+ B.Cl- C.H+ D.OH-
(4)能说明氢氧化钠与盐酸发生化学反应的实验现象是______。
实验三:观察沉淀
(5)向盛有含8g溶质的浓氢氧化钠溶液的烧杯中滴加盐酸,恰好完全反应,恢复至室温,观察到有晶体析出,称得烧杯内混合物的总质量为36.7g。(室温时,NaCl的溶解度是36g)
①恰好完全反应时,生成NaCl质量为______g。(根据化学方程式列式计算)
②结合数据说明析出晶体的原因。______
13.(2025·陕西咸阳·模拟预测)中和反应在生产生活中有重要的应用。化学兴趣小组同学依据教材内容展开了下列项目式探究学习。
项目一:探究无明显现象反应的发生
小组同学利用稀硫酸和NaOH溶液进行如图实验(胶头滴管中的试剂均一次性加入)。
【查阅资料】
溶液呈中性。
【实验现象】
(1)同学们观察到甲试管中溶液由红色变为无色,乙试管中溶液由无色变为红色。请写出上述反应的化学方程式_______。
【讨论分析】
(2)甲试管中溶液颜色变化,说明_______消失,进而证明稀硫酸和NaOH溶液发生反应。
(3)经讨论分析,同学们认为乙试管中溶液颜色变化不能证明稀硫酸和NaOH溶液反应。受到甲试管中反应的启示,同学们取少许乙试管中反应后的溶液于另一支试管中,并向该试管中加入某种试剂证明稀硫酸和NaOH溶液发生了反应。你认为可以选用的试剂有_______(填字母)。
A.氯化钡溶液 B.氧化铜 C.碳酸钠
【废液处理】
(4)实验结束后,同学们将甲、乙试管中的溶液倒入废液缸中,观察到废液呈无色,并测其pH=7,确定废液可排放,也可证明稀硫酸和NaOH溶液反应,请据此分析混合前甲试管溶液中溶质(不考虑酚酞)有_______种。
【实验总结】
(5)无明显现象反应发生的证明思路:可从_______和有新物质生成两个角度证明。
【问题再现】
金属导电的原因是存在自由移动的电子,溶液为什么能导电?同学们结合物理知识,利用酸碱中和反应继续探究。
项目二:探究溶液的导电性
【实验过程】
(6)闭合开关后,同学们向盛有稀硫酸的烧杯中不断加入溶液至过量,边滴加边搅拌。请帮助同学们完善实验现象记录:烧杯中有_______产生,灯泡亮度变化:亮→暗→灭→暗→亮。
【实验总结】
①不是所有酸碱中和反应都没有明显现象。
②溶液导电的根本原因是溶液中存在自由移动的离子。
14.(2025九年级·全国·专题练习)无明显现象反应的可视化是一项重要的课题,某化学兴趣小组对①与,②与,③与三种能反应但无明显现象的实验进行了探究。
【探究思路】
(1)判断物质间是否发生化学反应的根本依据是___________,观察到的可以作为判断依据的宏观现象有颜色改变、生成气体、沉淀等。
以上反应均无明显现象,不能用观察的方法判断是否发生反应。
【实验】兴趣小组设计的实验装置如图所示。
实验一:
(2)通入一段时间观察到___________,能说明与发生了反应。
(3)证明试管中与是否发生反应的方法___________(写一种方法,描述产生的现象)。
实验二:
为使实验过程“可视化”,常温下,老师利用了传感器和温度传感器进行盐酸和氢氧化钠溶液的实验的探究。
(4)由图乙可知,图甲滴定管中的溶液是___________(填“溶液”或“稀盐酸”)。点溶液中含有的微观粒子是___________(填化学符号),能证明稀盐酸与氢氧化钠发生反应的证据是___________。
(5)关于图乙、图丙的说法正确的是___________(填字母序号)。
A.图乙中c点表示的溶液中和数目相同
B.据图丙分析,该反应是放热反应
C.取图丙中d点的溶液,加入碳酸钠溶液,会产生气泡
(6)下图是溶液和稀盐酸反应的微观示意图(水分子略去),则反应前的“b”表示的微观粒子是___________(填粒子符号)。
【归纳反思】
(7)对无明显现象的反应,证明反应发生的方法,常见思路:一是证明反应物减少或消失;二是证明___________;也可通过是否有热量变化来判断。
【拓展迁移】
(8)将40 g 10%的溶液与40 g 10%的稀盐酸混合,充分反应后,滴入紫色石蕊溶液显___________色。
15.(25-26九年级上·山东青岛·期末)“圆梦”兴趣小组以“依据现象辨识物质的化学变化”为主题开展研究性学习,请回答下列问题。
【任务一】感知化学变化
(1)如图所示四个实验都可以观察到明显的实验现象,其中A的现象是______。通过观察变化中的明显现象,可以帮助我们推断是否有新物质生成,进而判断物质是否发生了化学变化。请写出C中反应的化学方程式______。
【任务二】探索化学变化
提出问题:稀盐酸和氢氧化钠溶液混合无明显现象,如何证明二者发生了化学变化?
(2)如图1,甲同学在烧杯中加入稀氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液,然后用滴管慢慢滴入稀盐酸,并不断搅拌溶液。当观察到______时,可证明二者发生了化学变化。该反应的实质是______
(3)甲同学又进行了如图2所示的改进实验,也观察到相同的现象,证明发生了化学变化。分析图2实验设计,依据浓盐酸的两条性质是______。
(4)乙同学测定向稀氢氧化钠溶液中滴入稀盐酸过程中pH的变化,结果如图3所示。分析图示能证明二者发生了化学变化的依据是______。A、B、C三点所对应的溶液中,氯化钠的质量大小关系是______。
得出结论:无明显现象的化学变化,需结合物质性质设计实验,“转化”为明显现象,进而使反应可视化。
【任务三】构建思维模型
(5)小组同学构建思维模型如下图所示,其中空白处应填写的内容是______。
考向05 反应后溶质成分的探究
16.(25-26九年级上·上海·月考)对于没有明显现象的化学反应,可以通过实现从“无现象”到“有现象”的转化帮助判断发生了化学反应。某化学兴趣小组的同学以“无明显现象反应的可视化探索”为主题进行实验探究。
任务一:探究二氧化碳与氢氧化钠的反应
【查阅资料】20℃时,NaOH、Na2CO3在水和乙醇中的溶解性如表所示:
溶剂溶质
水
乙醇
NaOH
溶
溶
Na2CO3
溶
不
【进行实验】
(1)
实验操作
方案一:向充满二氧化碳的软塑料瓶中加入20 mL氢氧化钠溶液,振荡,如图所示
方案二:取方案一实验反应后的少量溶液于试管中,加入足量________
方案三:
实验现象
软塑料瓶变瘪
有气泡产生
A中________B中________
实验结论
二氧化碳能与氢氧化钠反应,反应的化学方程式是________
【反思评价】
(2)小化同学分析认为方案一不严谨,理由是________。
(3)方案一是从反应物减少的角度验证反应发生了,方案二是从________的角度验证反应发生了。
任务二:探究二氧化碳与水的反应
(4)用三条干燥的紫色石蕊试纸按照下图所示依次操作,其中紫色石蕊试纸变红的是________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”),获得的实验结论为_________。
任务三:探究酸与碱的反应
小化同学利用图1装置研究氢氧化钠溶液与稀盐酸反应,并测得溶液电导率随时间变化情况如图2所示。请根据下面两图并结合资料,回答下列问题:
资料:电导率可衡量溶液导电能力大小,相同条件下,单位体积溶液中的离子数越多,电导率越大。
(5)小化同学观察到三颈烧瓶中溶液由________变成无色,证明盐酸和氢氧化钠发生了化学反应,请写出盐酸和氢氧化钠反应的方程式________。
(6)电导率变化图2中______点(填“a”“b”或“c”)表示盐酸与氢氧化钠恰好完全反应。
小化同学实验时,忘记滴加酚酞试液,加稀盐酸一段时间后才向溶液中滴加酚酞试液,溶液无明显变化。同学们对三颈烧瓶中溶液的溶质成分进行了如下探究:
【提出问题】除酚酞外,溶液中的溶质是什么?
【作出猜想】
(7)溶液中的溶质是________。
【进行实验】
(8)为了验证猜想,小化设计实验进行如下探究:
方案:取少量反应后的溶液于试管中,加入________。
实验现象和结论:________。
17.(25-26九年级上·山东济宁·月考)某学习小组的同学将氢氧化钙溶液与稀盐酸两种溶液混合,发现无明显现象。
为证明氢氧化钙溶液与稀盐酸是否发生了反应,他们进行了以下探究。
【查阅资料】
氯化钙溶液呈中性。
【设计实验】
为证明氢氧化钙溶液与稀盐酸发生了反应,小组设计如下三种方案进行探究:
(1)甲方案:测定溶液pH的变化,实验过程中测得溶液pH变化如图1所示,则该方案是将_____(填字母)。
A.氢氧化钙溶液滴入稀盐酸中
B.稀盐酸滴入氢氧化钙溶液中
(2)图1中c点所示溶液中微粒的符号为_____。
(3)乙方案:测定混合过程中的温度变化。实验过程中测得,混合溶液的温度变化如图2所示,说明稀盐酸与氢氧化钙溶液发生的反应是_____(选填“吸热反应”或“放热反应”)。
(4)丙方案:借助酸碱指示剂。借助无色酚酞试液,按图3所示进行实验,能说明盐酸和氢氧化钙溶液发生反应的实验现象是_____。
【实验结论】
(5)氢氧化钙溶液与稀盐酸发生了中和反应,图1中a点到b点pH变化的微观本质是_____。
18.(25-26九年级上·山东德州·期末)某化学兴趣小组的同学以“无明显现象反应的可视化探索”为主题进行实验探究。
任务一:探究二氧化碳与水的反应
(1)甲同学用三条干燥的紫色石蕊试纸按照图1所示依次操作,Ⅰ和Ⅱ试纸无明显变化,Ⅲ试纸变红,原因是___________(用化学方程式表示)。
任务二:探究二氧化碳与氢氧化钠的反应
(2)乙同学利用图2装置将注射器中相同体积的NaOH溶液和水分别同时注入锥形瓶中,观察到___________的现象,说明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应,反应的化学方程式为___________。
任务三:探究酸与碱的反应
丙同学利用图3装置研究氢氧化钠溶液与稀盐酸反应,测得溶液电导率随时间变化情况如图4所示。请根据图3、图4并结合资料卡片,回答下列问题:
资料卡片
电导率可衡量溶液导电能力大小,相同条件下,单位体积溶液中的离子数越多,电导率越大。
(3)丙同学观察到三颈烧瓶中溶液由___________变成无色,证明盐酸和氢氧化钠发生了化学反应,该反应的微观实质是___________。
(4)图4中___________点(填“a”“b”或“c”)表示盐酸与氢氧化钠恰好完全反应。
丁同学实验时,忘记滴加酚酞试液,加稀盐酸一段时间后才向溶液中滴加酚酞试液,溶液无明显变化。同学们对三颈烧瓶中溶液的溶质成分进行了如下探究:
【提出问题】除酚酞外,溶液中的溶质是什么?
【作出猜想】猜想一:NaCl 猜想二:NaCl和HCl
【查阅资料】AgCl难溶于水。
【进行实验】
(5)为了验证猜想,同学们分别设计实验进行如下探究:
实验操作
实验现象
实验结论
方案1:取少量反应后的溶液于试管中,加入Na2CO3粉末
___________
溶液中含有HCl
方案2:取少量反应后的溶液于试管中,滴加硝酸银溶液
有白色沉淀生成
溶液中含有HCl
【获得结论】猜想二正确。
【反思交流】
(6)同学们讨论交流后认为方案2是不合理的,理由是___________。
(7)通过以上实验,同学们一致认为,对于无明显现象的化学反应构建思维模型如下:
思维模型“”处,应填写的内容是___________。
19.(25-26九年级上·山西运城·期末)探究“二氧化碳与氢氧化钠是否发生反应”。
(1)实验方法:步骤①,向盛有二氧化碳气体的软塑料瓶中,加入适量氢氧化钠溶液,立即旋紧瓶盖,振荡(如图);步骤②,取少量步骤①所得溶液于试管中,滴加几滴________振荡。
(2)实验原理:步骤①中发生反应的化学方程式为________。
(3)实验现象:________,产生白色沉淀。
实验结论:二氧化碳与氢氧化钠能发生反应。
【问题与思考】
(4)仅利用步骤①的实验不能证明二氧化碳与氢氧化钠能发生反应,原因是________,改进方法为________。
20.(23-24九年级下·湖北十堰·自主招生)氢氧化钠溶液和稀盐酸混合没有明显现象,它们是否发生了反应呢?某化学兴趣小组的同学设计如图甲所示实验进行探究。他们在盛有一定量X溶液的烧杯中放置pH传感器和温度传感器,并滴入3滴酚酞试液,然后开启电磁搅拌器,从滴定管中逐滴加入Y溶液,计算机显示两种传感器所得的数据曲线如图乙和图丙。
回答下列问题:
(1)烧杯中的X溶液是___________,实验过程中烧杯内溶液的颜色变化:___________。
(2)若使用的NaOH溶液在空气中放置时间过长,则实验时可能观察到烧杯中出现的现象是___________。
(3)结合图像分析上述实验,下列说法正确的是___________(填序号)。
A.a点溶液显碱性 B.加入10 mL Y溶液时恰好完全反应
C.该反应是放热反应 D.烧杯中NaCl的质量分数一直增大
(4)从微观视角分析,酸碱中和反应的实质是:在溶液中,酸解离出的氢离子和碱解离出的结合生成水。写出一个符合上述反应实质,产物有硫酸钡的化学方程式:___________。
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重难09 无明显现象反应的探究
内容导航
第一部分 重难考向解读 拆解核心难点,明确备考要点
重难考向 考法解读 考向预测
第二部分 重难要点剖析 精解核心要点,点拨解题技巧
要点梳理 技巧点拨
考向01 借助指示剂证明反应发生
考向02 借助生成物验证反应发生
考向03 借助压强变化证明反应发生
考向04 借助热量变化证明反应发生
考向05 反应后溶质成分的探究
第三部分 重难提分必刷 靶向突破难点,精练稳步进阶
重●难●考●向●解●读
重难考向
考法解读/预测
考法预测
考向01 借助指示剂证明反应发生
本专题主要考查无明显现象化学反应(如酸碱中和、CO₂与碱反应、CO₂与水反应等)的探究方法与实验设计。借助指示剂证明反应发生是基础考向,通过酸碱指示剂颜色变化判断中和反应的发生及终点;借助生成物验证反应发生考查学生对反应产物的检验能力,如检验CO₂与NaOH反应生成的碳酸钠;借助压强变化证明反应发生是高频考点,利用反应前后气体体积变化导致的压强差设计实验,如CO₂与碱反应、氨气与酸反应等;借助热量变化证明反应发生涉及中和反应放热、某些反应吸热等现象的检测;反应后溶质成分的探究是综合应用考向,需根据反应程度和加入量判断溶液中溶质的可能组成,并设计实验验证。
预计2026年中考有关“无明显现象反应的探究”的题目将以实验探究题为主要形式,情境设计更加贴近真实实验过程,注重考查学生“现象不明显时如何证明反应发生”的思维方法。试题可能从单一证明方法扩展到多角度验证,要求设计多种方案证明同一反应的发生,并进行方案评价。压强变化类实验可能结合数字化传感器,呈现压强随时间变化的图像,要求分析曲线各阶段对应的反应过程。反应后溶质成分的探究将继续作为综合题的核心,考查学生根据反应物用量进行分段讨论的能力,以及排除干扰、选择合适试剂检验特定离子的实验设计能力。还可能设置实验反思与改进类问题,如“某方案为什么不够严谨”“如何优化实验设计”等,突出对科学探究能力的全面考查。
考向02 借助生成物验证反应发生
考向03 借助压强变化证明反应发生
考向04 借助热量变化证明反应发生
考向05 反应后溶质成分的探究
重●难●要●点●剖●析
考向01 借助指示剂证明反应发生
要点梳理
一、饱和溶液和不饱和溶液
一、酸碱中和反应的指示剂选择
反应类型
指示剂
现象变化
说明
酸入碱(碱中加酸)
酚酞
红色→无色
碱液中先加酚酞变红,滴加酸至恰好中和时红色褪去
碱入酸(酸中加碱)
石蕊
红色→紫色→蓝色
酸中石蕊变红,滴加碱先变紫(中性)后变蓝(碱性)
中和反应终点
酚酞/石蕊
颜色突变点
证明酸碱发生了反应
二、无明显现象但有指示剂参与的反应
反应体系
证明方法
现象
NaOH溶液与稀盐酸
先加酚酞,再滴加另一种溶液
溶液由红色变为无色,证明反应发生
NaOH溶液与CO₂反应
先加酚酞,再通入CO₂
溶液红色逐渐褪去,证明CO₂与NaOH反应
Ca(OH)₂溶液与CO₂反应
直接观察
有白色沉淀生成(有明显现象,不属于本专题)
三、注意事项
1.指示剂只能证明反应的发生,但不能证明反应是否完全进行。
2.用酚酞证明CO₂与NaOH反应时,需排除CO₂溶于水生成碳酸的干扰(设置对照实验:等量水中通CO₂,观察颜色变化)。
【易错提醒】
❗ 忽略指示剂自身的酸碱性:酚酞在碱性溶液中变红,在中性和酸性中无色;石蕊遇酸变红,遇碱变蓝。
❗ 误将CO₂溶于水导致的现象当作反应证据:CO₂与水生成碳酸也能使酚酞褪色,必须设计对照实验排除干扰。
技巧点拨
1.指示剂法证明中和反应:一般将指示剂加入碱中(用酚酞),再滴加酸,通过红色褪去证明反应发生。
2.对照实验设计:证明CO2与NaOH反应时,需做“水+酚酞+CO2”的对照实验,证明酚酞褪色不是由于CO2溶于水呈酸性所致。
双指示剂法:部分探究题可能涉及先用酚酞检验碱,再用石蕊检验酸,需注意两种指示剂的变色范围。
考向02 借助生成物验证反应发生
要点梳理
一、常见无明显反应但可检验生成物的反应
反应
生成物
检验方法
现象
CO₂与NaOH反应
Na₂CO₃
加稀盐酸
产生气泡(CO₂)
加CaCl₂/BaCl₂溶液
产生白色沉淀(CaCO₃/BaCO₃)
CO₂与Ca(OH)₂反应
CaCO₃
直接观察
有白色沉淀(此反应有明显现象)
NaOH与稀盐酸反应
NaCl
蒸发结晶
得到白色固体(需反应后溶液中性)
二、实验设计思路
1.反应后检验生成物:让两种物质混合反应,一段时间后取反应后溶液,加入检验生成物的试剂。
2.排除反应物干扰:若检验试剂可能与反应物反应,需先除去反应物或选择特异性检验方法。
三、CO₂与NaOH反应生成物的检验(核心重点)
检验对象
所用试剂
现象
注意事项
CO₃²⁻
稀盐酸
产生气泡
若反应物NaOH过量,加酸可能先中和,需加足量酸
CO₃²⁻
CaCl₂溶液
白色沉淀
CaCl₂中性,不干扰;若用Ca(OH)₂会引入OH⁻
【易错提醒】
❗ 直接用酸检验:若NaOH过量,加少量酸无气泡(酸先与碱反应),易误判为没有生成Na₂CO₃。
❗ 检验试剂选择错误:用Ca(OH)₂检验CO₃²⁻,会生成CaCO₃沉淀,但同时引入OH⁻,无法判断原溶液是否含NaOH。
技巧点拨
1.生成物检验的前提:必须确保加入的检验试剂与可能剩余的反应物不产生相同现象。
2.CO2与NaOH反应检验技巧:取反应后溶液,先加过量CaCl2(证明并除尽CO3²⁻),再检验是否有NaOH剩余(用于程度探究)。
3.对照实验:用等量水代替NaOH溶液重复实验,证明现象是由反应生成物引起的。
考向03 借助压强变化证明反应发生
要点梳理
一、原理
对于有气体参与或有气体生成的反应,如果反应后气体体积减少(或增加),会导致密闭容器内压强减小(或增大),通过压强变化现象可间接证明反应的发生。
二、常见可用压强变化证明的反应
反应类型
反应方程式
压强变化
证明方法
CO₂与碱反应
CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O
减小
软塑料瓶变瘪、气球膨胀、U型管液面变化、烧杯内倒吸
氨气与酸反应
NH3+HCl==NH4Cl
减小
喷泉实验、气球变瘪
金属与酸反应
Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑
增大
气球鼓胀、注射器活塞移动
过氧化氢分解
2H2O22H2O+O2↑
增大
带火星木条复燃、气球鼓胀
三、常见实验装置与现象
装置类型
操作
现象
结论
软塑料瓶
瓶中收集CO₂,加入NaOH溶液,盖紧瓶盖振荡
塑料瓶变瘪
CO₂被NaOH吸收,瓶内压强减小
具支试管+气球
试管中盛NaOH溶液,滴管中盛CO₂气体(或反之)
气球膨胀/变瘪
气体被吸收或产生
U型管
一侧连接反应容器,另一侧盛红墨水
液面变化
压强变化导致液面移动
烧杯倒吸
集气瓶中反应后,倒置在水槽中
水被吸入瓶内
瓶内压强减小
四、对照实验的重要性
证明压强变化是由反应引起而非气体溶解等其他因素,必须设置对照实验。
实验目的
对照设计
现象对比
CO₂与NaOH反应
等量水代替NaOH溶液,重复实验
NaOH组变瘪程度远大于水组(或水组基本不变)
【易错提醒】
❗ 忽略气体溶解的影响:CO₂能溶于水,也会导致压强减小,因此必须设置水做对照实验,证明NaOH吸收效果更强。
❗ 装置气密性:所有压强变化实验的前提是装置气密性良好,否则现象不明显或无法证明。
❗ 误将压强不变当无反应:有些反应气体体积不变(如CO与NaOH不反应,CO与O₂反应但需点燃),压强不变不一定无反应。
技巧点拨
1.压强变化题分析步骤:一看反应是否有气体参与或生成;二算反应前后气体物质的量变化;三看装置是否密闭;四析现象对应的压强变化方向。
2.对照实验设计原则:单一变量原则——除探究物质不同外,其他条件完全相同。
3.数字化实验:压强传感器可实时绘制压强-时间曲线,曲线下降段对应气体被吸收的反应过程。
考向04 借助热量变化证明反应发生
一、原理
化学反应常伴随能量变化,表现为吸热或放热。通过温度变化可间接证明反应的发生。
二、常见有明显热量变化的反应
反应类型
反应方程式
热量变化
证明方法
中和反应
NaOH+HCl==NaCl+H2O
放热
温度计示数升高
活泼金属与酸
Mg+2HCl==MgCl2+H2↑
放热
温度计示数升高
生石灰与水
CaO+H2O==Ca(OH)2
放热
温度计示数升高
硝酸铵溶于水
NH4NO3→NH4++NO3−
吸热
温度计示数降低
碳酸氢钠与稀盐酸
NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑
吸热
烧杯底部结冰
三、无明显现象但可通过热量变化证明的反应
反应
操作
现象
说明
NaOH溶液与稀盐酸混合
混合前测温度,混合后测温度
温度升高
中和反应放热
NaOH固体与稀盐酸混合
温度升高
但需注意NaOH固体溶解放热,需做对照
稀硫酸与Ba(OH)₂溶液
温度升高
中和反应放热,同时生成沉淀
四、对照实验的必要性
某些反应物本身溶解放热或吸热,必须通过对照实验排除干扰。
反应
干扰因素
对照设计
NaOH溶液与稀盐酸
NaOH溶液稀释可能放热
测NaOH溶液与等量水混合的温度变化
NH₄NO₃固体与Ba(OH)₂固体
固体溶解可能吸热
分别测两种固体单独溶于水的温度变化
【易错提醒】
❗ 忽略溶解放热/吸热:NaOH固体溶解放热,NH₄NO₃固体溶解放热,若用固体直接反应,需做溶解对照实验。
❗ 温度计使用不当:温度计不能当玻璃棒使用,测量温度时需悬于液体中部。
❗ 热量散失:实验装置需保温,否则温度变化不明显,影响判断。
技巧点拨
1.热量变化实验关键:使用温度计测量反应前后温度,温度计需干燥、避免接触容器底壁。
2.数字化实验:温度传感器可实时绘制温度-时间曲线,曲线上升段对应放热反应,下降段对应吸热反应。
3.中和反应放热是普遍规律:所有中和反应均放热,可用于证明无明显现象的酸碱反应发生。
考向05 反应后溶质成分的探究
一、探究思路
无明显现象反应发生后,溶液中溶质的成分可能包括:恰好完全反应(只有生成物)、某种反应物过量(生成物+过量反应物)。探究的核心是检验哪种反应物过量。
二、常见无明显现象反应后溶质成分分析
反应体系
可能成分(以反应物A+B→C+D为例)
NaOH + HCl
①恰好:NaCl;②酸过量:NaCl、HCl;③碱过量:NaCl、NaOH
NaOH + CO₂
①恰好:Na₂CO₃;②CO₂不足:Na₂CO₃、NaOH;③CO₂过量:Na₂CO₃、NaHCO₃
Ca(OH)₂ + CO₂
①恰好:CaCO₃↓(固体);②CO₂不足:Ca(OH)₂剩余;③CO₂过量:Ca(HCO₃)₂(可溶)
三、溶质检验的试剂选择与干扰排除
目标离子
检验试剂
可能干扰
排除方法
H⁺(酸过量)
紫色石蕊溶液、pH试纸、碳酸盐
无
直接检验
OH⁻(碱过量)
酚酞溶液、pH试纸
CO₃²⁻也显碱性
先加过量中性钙盐/钡盐除CO₃²⁻,再检验OH⁻
CO₃²⁻
稀盐酸(气泡)、CaCl₂(沉淀)
若含OH⁻,加酸先中和
加足量酸或先加CaCl₂检验沉淀
HCO₃⁻
加稀盐酸(气泡慢)、加CaCl₂(不沉淀)
CO₃²⁻干扰
先加CaCl₂除CO₃²⁻,再检验HCO₃⁻
四、CO₂与NaOH反应后溶质成分的探究(核心难点)
情况
溶质成分
检验思路
恰好完全反应
Na₂CO₃
加酸有气泡,加酚酞变红(但需除CO₃²⁻后检验无OH⁻)
NaOH过量
Na₂CO₃、NaOH
加过量CaCl₂有沉淀,上层清液加酚酞变红
CO₂过量(生成NaHCO₃)
Na₂CO₃、NaHCO₃或NaHCO₃
加CaCl₂有沉淀(Na₂CO₃反应),加稀盐酸气泡较慢
【易错提醒】
❗ 忽略CO₃²⁻的碱性干扰:直接加酚酞变红不能证明含OH⁻,必须先除CO₃²⁻。
❗ 用Ca(OH)₂除CO₃²⁻:会引入OH⁻,无法判断原溶液是否含OH⁻。
❗ CO₂过量时生成NaHCO₃的忽略:CO₂通入NaOH溶液,若CO₂过量,可能生成可溶性NaHCO₃,而非沉淀。
❗ 反应物用量的判断:题目中若未明确用量,需分情况讨论,不能默认恰好完全反应。
技巧点拨
1.溶质成分探究“三步法”:
第一步:根据反应物用量初步判断可能组成。
第二步:设计实验检验某种离子是否存在。
第三步:注意干扰排除,选择合适试剂。
2.CO2与NaOH反应程度判断:
若产物能使酚酞变红,可能含NaOH或Na2CO3(均显碱性)。
先加过量CaCl2(中性)除尽CO3²⁻,再取上层清液加酚酞:变红说明含NaOH(NaOH过量);不变红说明无NaOH(恰好或CO₂过量)。
若CO2过量可能生成NaHCO3,需进一步检验(NaHCO3溶液加CaCl2不沉淀,加稀盐酸产生气泡)。
3.酸过量的检验:加紫色石蕊变红,或加碳酸盐(如Na2CO3)产生气泡,或测pH<7。
重●难●提●分●必●刷
考向01 考向01 借助指示剂证明反应发生
1.(25-26九年级上·上海浦东新·月考)气调保鲜是在低温贮藏的基础上,调节空气中氧气、二氧化碳的含量,体积分数在1%-3%之间的,能有效抑制果蔬呼吸和细菌滋生,延长保鲜时间。如图所示是某气调型果蔬保鲜剂的部分说明。
果蔬保鲜剂
★主要成分:消石灰;
★功能:吸收二氧化碳;
★如果不小心入眼时,请迅速用水冲洗并咨询医生;
★置于儿童接触不到的地方。
(1)消石灰是________的俗称。
(2)小组同学取一定量该果蔬保鲜剂于试管中,加水溶解后得到石灰乳,石灰乳属于________(选填“溶液”“悬浊液”或“乳浊液”)。向试管内继续滴入酚酞溶液,可以看到酚酞变为________色。
(3)该保鲜剂具备吸收二氧化碳的功能,小组同学提出:“氢氧化钠也属于碱,能否替代氢氧化钙作果蔬保鲜剂?”同学们开展了相关分析和探究。
①下列关于氢氧化钠和氢氧化钙的说法中,正确的是________。
A.溶于水都放出大量的热 B.都可以干燥氧气
C.水溶液都能用于检验CO2 D.水溶液都能导电
②氢氧化钠和氢氧化钙具有相似的化学性质,因为它们在水溶液中都能离解出________(填离子符号);氢氧化钠和氢氧化钙的化学性质也存在差异性,可利用________鉴别氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液。
(4)该小组同学从反应物角度探究氢氧化钠与二氧化碳是否发生反应,如下图所示。
①小鹏同学将气体收集到矿泉水瓶中,按如图A、B、C进行实验,观察到软塑料瓶变瘪了,认为与CO2发生了化学反应。小明同学认为此现象不足以证明与CO2发生了反应他的理由是________。
②小静同学进一步思考后,设计了图D的改进装置进行实验:用注射器分别向烧瓶(已收集满CO2气体)中加入等体积的水和氢氧化钠溶液,通过传感器测得瓶中气压变化的曲线(如图E所示)。下列分析正确的是________。
A.刚开始压强增大的原因是温度升高 B.1体积水中溶解CO2的量约为1体积
C.800s时,曲线a表示的溶液显碱性 D.该实验能证明CO2与NaON发生反应
(5)为探究氢氧化钙和氢氧化钠吸收二氧化碳的效果差异,小组同学继续进行了如下实验:向两个浓度均为5%的烧瓶中,分别加入等质量的氢氧化钙和氢氧化钠,测得容器内二氧化碳的体积分数随时间延长的变化情况;有关数据见下表。
时间
CO2的体积分数(加入氢氧化钙)
5.00%
4.80%
4.40%
3.80%
2.90%
CO2的体积分数(加入氯氧化钠)
5.00%
4.50%
3.25%
2.20%
6.80%
结合表中数据并从安全角度考虑,你认为氢氧化钠能否替代氢氧化钙作果蔬保鲜剂?说明理由______。
【答案】(1)氢氧化钙
(2) 悬浊液 红
(3) D OH- 二氧化碳/CO2
(4) 二氧化碳也能和水反应生成碳酸,导致瓶内压强减小 BD
(5)氢氧化钠会使二氧化碳浓度降低过快,不利于果蔬持续保鲜且氢氧化钠有强烈的腐蚀性
【解析】(1)消石灰是氢氧化钙的俗称。
(2)石灰乳是固体微粒分散在水中所形成的悬浊液;石灰乳呈碱性,向其中滴加酚酞溶液会变为红色;
(3)①A、氢氧化钙溶于水,不会放出大量的热,氢氧化钠溶于水放出大量的热,故选项错误;
B、氢氧化钙不具有吸水性,不能作干燥剂来干燥氧气,故选项错误;
C、二者都能和二氧化碳发生反应,但氢氧化钠和二氧化碳反应没有明显的现象,不能用于检验二氧化碳,故选项错误;
D、二者水溶液均含有大量自由移动的离子,能导电,故选项正确。
故选:D。
② 氢氧化钠和氢氧化钙具有相似的化学性质,因为它们在水溶液中都能离解出氢氧根离子,符号为:OH-;氢氧化钠和氢氧化钙的化学性质也存在差异性,可利用二氧化碳来鉴别,二氧化碳和氢氧化钙能反应生成沉淀,二氧化碳和氢氧化钠反应物明显现象。
(4)①因为二氧化碳也能和水反应生成碳酸,导致瓶内压强减小,塑料瓶也会变瘪;
②A、由于液体进入烧瓶,内部气体被压缩,所以刚开始压强增大,故选项错误;
B、如图所示,加入水之后,最终气压无变化,说明1体积水中溶解的量约为1体积,故选项正确;
C、800s时二氧化碳和水反应生成碳酸,溶液呈酸性,故选项错误;
D、根据压强变化曲线,可以看出相同时间,b的压强比a小,所以说明了二氧化碳和氢氧化钠发生了反应,故选项正确。
故选:BD。
(5)由题干信息"体积分数在1%~3%之间的CO2能有效抑制果蔬呼吸、延长保鲜时间",结合数据表格可知,消石灰作保鲜剂时,随着时间的延长,容器内二氧化碳的体积分数逐渐减小并控制在1%~3%;氢氧化钠作保鲜剂时,随着时间的延长,容器内二氧化碳的体积分数减小速度快且低于1%~3%,所以选择消石灰做保鲜剂比较好,因为氢氧化钠会使二氧化碳浓度降低过快,不利于果蔬持续保鲜且氢氧化钠有强烈的腐蚀性。
2.(2025·广东深圳·二模)兴趣小组从不同角度探讨“化学反应”。
(1)本质:以木炭燃烧为例,从宏观分析,该反应有新物质生成;从微观分析,该反应有新___________(填“元素”“分子”或“原子”)生成。
(2)现象:化学反应常伴有明显现象,如铁丝在氧气中燃烧,能证明该反应发生的现象为___________。有些化学反应无明显现象,如与稀硫酸的反应。
(3)变化:为验证与稀硫酸发生反应,同学们设计了如下的实验。
①先测定图1中溶液的pH,然后向其中滴加稀硫酸,测得溶液的pH变为7.计算此时烧杯中所加入的稀硫酸的质量___________。(根据化学方程式写出完整计算过程)。
资料:为白色固体,难溶于水;为蓝色固体,难溶于水。
②同学们还设计了图2的两种方案,其中方案___________(填“一”或“二”)无法根据实验现象推理出结论,理由是___________。
【答案】(1)分子
(2)生成黑色固体
(3) 解:设加入的稀硫酸的溶质质量为x
x=4.9g。
加入的稀硫酸的质量为4.9g÷9.8%=50g
答:加入的稀硫酸的质量为50g。 一 硫酸、反应生成的硫酸钠均能与氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀
【解析】(1)木炭燃烧生成二氧化碳,从宏观角度看,该反应有新物质生成;从微观角度看,该反应有新分子生成,反应前含氧分子,反应后含二氧化碳分子,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,原子的种类和数目不变,没有新元素和新原子生成;故填:分子;
(2)铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射,生成黑色固体,生成黑色固体,说明生成了新物质,说明该反应发生;
(3)①见答案;
②氯化钡与硫酸、反应生成的硫酸钠均能反应生成硫酸钡白色沉淀,故加入氯化钡溶液,产生白色沉淀,不能说明氢氧化钠和硫酸发生了反应,故方案一无法根据实验现象推理出结论;
方案二中滴入硫酸铜溶液,硫酸铜能与氢氧化钠反应生成氢氧化铜和硫酸钠,无蓝色沉淀生成,说明氢氧化钠消失,说明氢氧化钠和稀硫酸发生了反应。
3.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)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,药品充足,部分仪器省略)
温馨提示:
①单向阀只允许气体、液体单向流动
②无水氯化钙干燥气体
③常温下几种物质在乙醇中的溶解度为
【实验1】
(1)用装有少量含酚酞的溶液的注射器,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______。
【实验2】
(2)在广口瓶内装入的浓盐酸,瓶内会充满气体的原因是______。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。
【答案】(1) 溶液由红色变为无色
(2) 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 白色沉淀
【解析】(1)氢氧化钠显碱性,能使无色酚酞溶液变红色,用装有少量含酚酞的 NaOH溶液的注射器,抽取适量浓盐酸,当观察到溶液由红色变为无色,说明氢氧化钠被消耗,则可证明发生反应,即盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,化学方程式为:;
(2)在广口瓶内装入 50mL 的浓盐酸,瓶内会充满 HCl 气体的原因是浓盐酸有挥发性,挥发出氯化氢气体;
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,压强减小,观察到广口瓶中的浓盐酸底部有气泡产生,产生该现象,是因为气体的溶解度随压强的减小而减小;
根据提示中,氯化钠在乙醇中的溶解度为17.3g,氯化氢在乙醇中的溶解度为41.6g,而氯化钠在乙醇中的溶解度为0.065g,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,盐酸和片刻后观察到试管中出现白色沉淀,则可证明反应发生,即氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,生成的氯化钠在乙醇中的溶解度最小,会析出。
4.(25-26九年级上·山东临沂·期末)某化学兴趣小组以“判断化学反应是否发生”为主题开展了如下探究实验。
【提出问题】通过何种方式证明物质发生了化学反应?
【设计实验】小海同学设计了如图所示的实验装置。用一根塑料软管向滴有酚酞溶液的澄清石灰水中吹气,观察现象。
【实验分析】
(1)从生成物的角度分析:实验中观察到澄清石灰水变浑浊,证明该过程发生了化学反应,反应的化学方程式为_______。
(2)从反应物的角度分析:实验中观察到溶液的颜色由_______色变为_______色,说明反应物中的氢氧化钙消失了,也可证明该过程发生了化学反应。
【模型建构】
【应用模型】许多化学反应无明显现象,与NaOH的反应就是其中之一。同学们通过应用上述模型来探究“与NaOH发生化学反应”。
方案一:从生成物角度探究氢氧化钠与二氧化碳发生化学反应
【查阅资料】Ⅰ.20℃时NaOH和分别在水和乙醇中的溶解度(S/g)如下表所示:
NaOH
水
109
21.8
乙醇
17.3
Ⅱ.20℃,物质溶解度的相对大小如下表所示:
溶解度/g
0.01~1
1~10
一般称为
难溶
微溶
可溶
易溶
(3)请你和化学兴趣小组的同学一起利用以上资料设计实验,证明NaOH与发生了化学反应。将气体通入_______中,观察到_______的现象,即可证明二者发生反应。
方案二:从反应物的角度证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应,小凯同学设计了如图2实验。
(4)经过讨论,小组同学一致认为小凯同学的实验方案不可行,其理由是_______。
(5)小丽同学对实验进行改进,如图3,并采用压强传感器测得瓶内气压变化。
①首先注入瓶中的试剂是_______(选填“”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。
【答案】(1)
(2) 红 无
(3) NaOH的乙醇溶液 产生白色沉淀
(4)二氧化碳能溶于水且与水反应,也能使塑料瓶内压强减小,导致塑料瓶变瘪
(5) bc和de
【解析】(1)实验中观察到澄清石灰水变浑浊,证明该过程发生了化学反应,发生的反应是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为:;
(2)氢氧化钙溶液显碱性,能使酚酞溶液变红,氢氧化钙完全反应后,溶液的颜色由红色变为无色,说明反应物中的氢氧化钙消失了,也可证明该过程发生了化学反应;
(3)证明NaOH与CO2发生了化学反应。碳酸钠在乙醇中的溶解度很小,则将CO2气体通入NaOH的乙醇溶液中,观察到产生白色沉淀(或变浑浊)的现象,即可证明二者发生反应;
(4)经过讨论,小组同学一致认为小凯的实验方案不可行,其理由是二氧化碳能溶于水且与水反应,也能使塑料瓶内压强减小,导致塑料瓶变瘪;
(5)①先注入水,对二氧化碳进行挤压,瓶内压强增大,二氧化碳能溶于水且与水反应,气体减少,压强减小,再注入氢氧化钠溶液,对二氧化碳进行挤压,瓶内压强增大,由于二氧化碳和氢氧化钠反应,比二氧化碳与水反应消耗的二氧化碳更多,则瓶内压强会进一步减小,且减小幅度比二氧化碳溶于水且与水反应更大,完全反应后,压强不再变化,由图可知,de段压强减小的幅度比bc段大,说明首先注入瓶中的试剂是H2O;
②ab段曲线压强增大,是因为加入了水,bc段压强减小,是因为二氧化碳能溶于水且与水反应,cd段曲线压强增大,是加入了氢氧化钠溶液,de段压强减小,是因为二氧化碳和氢氧化钠反应,瓶内压强会进一步减小,且减小幅度比二氧化碳溶于水且与水反应更大,所以对比坐标图中的bc和de两段曲线,可证明二氧化碳能与氢氧化钠反应。
考向02 借助生成物验证反应发生
5.(23-24九年级下·甘肃定西·月考)为认识酸和碱的性质,某化学学习小组进行了如下实验。
(1)某校初三化学兴趣小组的同学为验证氢氧化钠的化学性质做了如图实验探究。请你根据实验回答有关问题。
①实验1的试管中可观察到的实验现象是_______。
②甲同学观察到实验2无明显现象,他得出结论:氢氧化钠与盐酸不发生反应。乙同学认为甲同学的结论不正确,他改进了该实验方案:先向氢氧化钠溶液中滴入几滴________并振荡,再逐滴滴入稀盐酸,观察到溶液由红色变无色,由此可知氢氧化钠与稀盐酸发生化学反应。
③小亮同学在氢氧化钠溶液中通入二氧化碳观察到实验3也没有明显现象,那么二氧化碳与氢氧化钠是否发生了化学反应呢?王敏同学向实验3得到的溶液中滴入氯化钡溶液,观察到有白色沉淀生成,其反应的化学方程式为_______,证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应。
(2)某同学借助图甲中传感器对NaOH溶液与稀盐酸的中和反应进行研究,三颈烧瓶中盛放溶液X,反应过程中溶液pH及温度变化如图乙。
①由图乙可判断溶液X是______,点溶液中的溶质成分为_______(填化学式)。
②分析图乙可得该反应过程中______热量的结论(填“吸收”或“放出”)。
③下列能说明稀盐酸与氢氧化钠恰好完全反应的是______(填字母)。
A.测定溶液的pH=7
B.滴入适量CuCl2溶液,无沉淀产生
C.滴入AgNO3溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成
D.测得溶液中Na+与Cl-的个数比为1:1
④大多数酸碱反应无明显现象,老师指导同学们设计的如图实验能验证酸碱发生反应的是______。
A. B. C.
【答案】(1) 产生红褐色沉淀 无色酚酞试液
(2) 氢氧化钠溶液 NaCl和HCl 放出 AD AC
【解析】(1)①实验1的试管中氯化铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁和氯化钠,故现象是:产生红褐色沉淀;
②氢氧化钠溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红,故可先向氢氧化钠溶液中滴入几滴无色酚酞试液,并振荡,再逐滴滴入稀盐酸,氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,氯化钠显中性,稀盐酸显酸性,均不能使无色酚酞试液变色,故溶液由红色变为无色,说明氢氧化钠与稀盐酸发生了反应;
③二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,滴入氯化钡溶液,氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠,产生白色沉淀,说明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应,则该反应的化学方程式为:;
(2)①由图可知,一开始pH>7,随着反应的进行,pH逐渐减小至小于7,故该实验是将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中,故溶液X是氢氧化钠溶液;
c点时,pH<7,此时稀盐酸过量,氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,故c点溶液中的溶质成分是:NaCl、HCl;
②由图可知,随着反应的进行,温度逐渐升高,故该反应过程中放出热量;
③A、氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,当恰好完全反应时,溶液中的溶质为氯化钠,此时pH=7,符合题意;
B、滴入适量氯化铜溶液,无沉淀产生,说明溶液中不含氢氧化钠,但是不能说明氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应,还可能稀盐酸过量,不符合题意;
C、氯化钠和盐酸均能与硝酸银反应生成难溶于稀硝酸的氯化银白色沉淀,故滴入硝酸银溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成,不能说明稀盐酸和氢氧化钠恰好完全反应,不符合题意;
D、氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,测得溶液中钠离子与氯离子的个数比为1:1,说明此时溶液中不含氢氧化钠和盐酸,则此时氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应,符合题意。
故选AD;
④A、氢氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水,蓝色固体逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色,说明氢氧化铜和稀盐酸发生了反应,符合题意;
B、氢氧化钠能与稀盐酸反应生成氯化钠和水,该反应放出热量,导致U型管中液面“左低右高”,但是氢氧化钠固体溶于水,也放出大量的热,也能导致装置内气体受热膨胀,压强增大,U型管中液面“左低右高”,故该实验无法说明氢氧化钠和稀盐酸发生了反应,不符合题意;
C、向氢氧化钠溶液中滴入少量稀盐酸,再滴入碳酸钠溶液,碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,无气泡产生,说明稀盐酸消失,说明氢氧化钠和稀盐酸发生了反应,符合题意。
故选AC。
6.(24-25九年级下·江苏苏州·月考)化学兴趣小组对无明显现象的反应可视化进行了研究。
(1)以下两个实验均可验证酸与碱能发生反应。
①实验一是盐酸与氢氧化钠溶液反应时溶液pH的变化。B点时溶液中的微粒是______。为证明反应的发生常借助酚酞试液,能证明实验一中盐酸与氢氧化钠发生反应的溶液颜色变化是______。
②实验二加入X可验证酸与碱发生反应,X可以是下列物质中的_______。
A.酚酞 B.碳酸钠 C.氯化钡溶液 D.氯化镁溶液 E.氧化铜
(2)CO2与NaOH溶液的反应无明显现象,为验证反应的发生,进行如图实验。
①实验三向CO2中分别注入氢氧化钠溶液和蒸馏水,振荡后放在水平桌面上,根据现象证明二氧化碳与氢氧化钠反应,反应方程式______。该实验除需控制CO2体积(集气瓶容积)、温度相同外,还需控制______相同。
②已知变色硅胶颗粒遇水会变红色。同学们进行实验四所示对比实验,说明CO2能与NaOH反应的现象是______。
③已知:常温常压下,一体积水可以溶解一体积CO2。实验小组设计了实验五进行探究,若看到______现象,也可说明CO2能与NaOH反应。
【答案】(1) 溶液由红色变为无色 ADE
(2) 氢氧化钠溶液和水的体积相同 变色硅胶颗粒变红色 澄清石灰水未变浑浊
【解析】(1)在B点时溶液pH=7,说明盐酸与氢氧化钠恰好完全反应,溶液中是氯化钠和水,所以B点时溶液中的微粒是水分子、钠离子和氯离子,故填:;
氢氧化钠溶液中加入酚酞,溶液变为红色,若溶液变为无色,说明盐酸与氢氧化钠发生了反应,故填:溶液由红色变为无色;
若稀硫酸和氢氧化钠反应,则溶液中是硫酸钠,所以过量的稀硫酸加入氢氧化钠溶液中,反应后溶液中有硫酸钠和硫酸,没有氢氧化钠:
A、氢氧化钠能使酚酞试液变红,所以加入酚酞试液不变红,说明没有氢氧化钠,选项符合题意;
B、碳酸钠与过量硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,与氢氧化钠没有任何现象,无法证明是否存在氢氧化钠,选项不符合题意;
C、氯化钡和过量稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀,与氢氧化钠没有任何现象,无法证明是否存在氢氧化钠,选项不符合题意;
D、氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁白色沉淀,若加入氯化镁溶液未出现白色沉淀,说明溶液中无氢氧化钠,可验证酸与碱发生反应,选项符合题意;
E、氧化铜和过量稀硫酸反应生成硫酸铜,硫酸铜和氢氧化钠反应生成蓝色絮状沉淀,若无沉淀生成,说明溶液中没有氢氧化钠,选项符合题意。
故选:ADE。
(2)二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为:;
因为氢氧化钠溶液和水都会吸收二氧化碳气体,若U形管液面左边升高,则说明氢氧化钠和二氧化碳反应,所以该实验除需控制体积(集气瓶容积)、温度相同外,还需控制氢氧化钠溶液和水的体积相同,故填:氢氧化钠溶液和水的体积相同;
变色硅胶颗粒遇水会变红色,二氧化碳和氢氧化钠反应有水生成,若硅胶颗粒变红色,说明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应,故填:变色硅胶颗粒变红色;
常温常压下,一体积水可以溶解一体积,若石灰水未变浑浊,说明50ml氢氧化钠溶液吸收了500ml二氧化碳气体,即二氧化碳能与氢氧化钠反应,故填:澄清石灰水未变浑浊。
7.(25-26九年级上·上海·期中)某同学进行“酸和碱的中和反应”实验:将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中,无明显现象。为了证明反应的发生,该同学设计了如下方案:
【方案一】借助酸碱指示剂,将看不见的酸碱性变化显现出来。
(1)①使用pH试纸,读取pH值。
氢氧化钠溶液的pH___________7(填“大于”、“等于”或“小于”)。
滴入一定量稀盐酸后,溶液的pH小于7。
结论:稀盐酸和氢氧化钠溶液发生化学反应,并且___________过量。
②滴加酚酞试液,观察颜色变化。
氢氧化钠溶液中滴加酚酞,溶液呈___________色,滴入一定量稀盐酸后,溶液变无色。
结论:稀盐酸和氢氧化钠溶液发生化学反应,写出该反应的化学方程式___________。此时溶液中溶质的存在情况可能是(有几种可能写几种)___________。
【方案二】借助能与稀盐酸反应产生明显现象的试剂,判断稀盐酸是否与氢氧化钠溶液反应。
取少量稀盐酸,滴入足量氢氧化钠溶液,无明显现象,继续加入试剂X,无明显现象。
结论:稀盐酸和氢氧化钠溶液发生化学反应。
(2)试剂X可以选择下列物质中的___________。
a.碳酸钙 b.氧化铜 c.镁带 d.硫酸
【反思】对于无明显现象的化学反应的发生,可以通过___________、___________来判断。
【答案】(1) 大于 稀盐酸 红 只有氯化钠;氯化钠和氯化氢
(2) abc 证明反应物消失 证明有新物质生成
【解析】(1)①氢氧化钠溶液呈碱性,pH大于7;
滴入稀盐酸后pH小于7,说明溶液呈酸性,可知稀盐酸过量。
②酚酞遇碱性物质变红,遇中性物质或酸性物质不变色。氢氧化钠溶液呈碱性,向其中滴加酚酞,溶液呈红色;
氢氧化钠溶液与稀盐酸反应生成氯化钠和水,化学方程式为;
溶液呈无色,说明呈中性或酸性,氢氧化钠溶液与稀盐酸可能恰好完全反应,也可能稀盐酸过量,则此时溶液中溶质的存在情况可能是:只有氯化钠;氯化钠和氯化氢。
(2)a、碳酸钙能与稀盐酸发生反应,产生气泡,若无明显现象,证明稀盐酸转化为其它物质,该选项正确。
b、氧化铜能与稀盐酸发生反应,黑色固体溶解,溶液由无色变为蓝色,若无明显现象,证明稀盐酸转化为其它物质,该选项正确。
c、镁带能与稀盐酸发生反应,产生气泡,若无明显现象,证明稀盐酸转化为其它物质,该选项正确。
d、硫酸与稀盐酸不能反应,不能证明稀盐酸转化为其它物质,该选项错误。
故选abc。
化学反应是反应物转化为生成物的过程,对于无明显现象的化学反应的发生,可以通过证明反应物消失、证明有新物质生成来判断。
考向03 借助压强变化证明反应发生
8.(2024·山东烟台·一模)无明显现象反应的可视化是一项重要的课题。某化学兴趣小组对①CO2与H2O;②CO2与NaOH;③HCl与NaOH三种能反应但无明显现象的实验进行了探究,实验装置如图所示。
【实验一】
(1)通入CO2一段时间观察到________,能说明CO2与H2O发生了反应。
(2)证明试管中NaOH与CO2是否发生反应的方法_______(写一种方法,描述产生的现象)。
【实验二】为使实验过程“可视化”,常温下,老师利用了pH传感器和温度传感器进行盐酸和氢氧化钠溶液的实验。
(3)由图乙可知,图甲滴定管中的Y溶液是________(选填“NaOH溶液”或“稀盐酸”)。b点溶液中含有的微观粒子是________(填化学符号),能证明稀盐酸与氢氧化钠发生反应的证据是________。
(4)关于图乙、图丙的说法正确的是______(填字母代号)。
A.图乙中c点表示的溶液中Na+和Cl-微粒数目相同
B.据图丙分析,该反应是放热反应
C.取图丙中d点的溶液,加入碳酸钠溶液,会产生气泡
(5)如图是NaOH溶液和稀盐酸反应的微观示意图(水分子略去),则反应前的“b”表示的微粒是________(填微粒符号)。
【归纳反思】
(6)对无明显现象的反应,证明反应发生的方法,常见思路是:一是证明反应物减少或消失:二是证明________;也可通过是否有热量变化来判断。
【拓展迁移】
(7)将40g10%的NaOH溶液与40g10%的稀盐酸混合,充分反应后,滴入紫色石蕊溶液显________色。
【答案】(1)润湿的紫色石蕊纸片变红,干燥的紫色石蕊纸片不变色
(2)取A中溶液少量于另一试管中,加入氯化钡溶液,有白色沉淀生成(其它合理答案均可给分)
(3) NaOH溶液 Na+、Cl-、H2O 溶液的pH由小于7变成大于或等于7(其它合理答案均可)
(4)BC
(5)OH-
(6)有新物质生成
(7)红
【解析】(1)紫色石蕊遇酸性溶液变红,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸可以使紫色石蕊变红,故通入CO2一段时间观察到润湿的紫色石蕊纸片变红,干燥的紫色石蕊纸片不变色,能说明CO2与H2O发生了反应;
(2)二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,故证明试管中NaOH与CO2是否发生反应的方法取A中溶液少量于另一试管中,加入氯化钡溶液,有白色沉淀生成;
(3)由图像看出,开始时,溶液的pH<7,随着反应的进行,溶液的pH由小于7逐渐增大至大于7,故图示为氢氧化钠溶液加入到盐酸中,则图甲滴定管中的Y溶液是NaOH溶液;
盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,b点溶液的pH=7,表示氢氧化钠和盐酸恰好完全反应,溶液中含有氯化钠、水,则含有的微观粒子是钠离子、氯离子、水分子,表示为Na+、Cl-、H2O;
能证明稀盐酸与氢氧化钠发生反应的证据是溶液的pH由小于7变成大于或等于7;
(4)A、图乙中b点溶液的pH=7,表示盐酸与氢氧化钠恰好完全反应,b点表示的溶液中Na+和Cl-微粒数目相同,c点时氢氧化钠过量,c点溶液pH>7,显碱性,溶液中的溶质为氯化钠和氢氧化钠,所以图乙中c点表示的溶液中Na+数目大于Cl-数目,故A不正确;
B、由图丙可知,随着反应的进行,温度逐渐升高,说明该反应为放热反应,故B正确;
C、反应过程中,温度升高,说明反应放热,而d点时温度还未达到最高温度,说明溶液中还含有盐酸,盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,则会产生气泡,故C正确;
故选:BC;
(5)氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,氢离子和氢氧根离子结合成水,钠离子和氯离子不变,由图看出a个数不变,b减少,故b为氢氧根离子;微粒符号表示为:OH-;
(6)对无明显现象的反应,证明反应发生的方法,常见思路是:一是证明反应物减少或消失;二是证明有新物质生成;也可通过是否有热量变化来判断分析;
(7)40g10%的NaOH溶液与40g10%的稀盐酸中所含溶质的质量相等;盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,化学方程式为:HCl+NaOH═NaCl+H2O,则36.5份质量的氯化氢与40份质量的氢氧化钠恰好完全反应,将40g、10%的NaOH溶液与40g、10%的稀盐酸混合,充分反应后,滴稀稀盐酸有剩余,溶液显酸性,最终混合后的液体呈红色。
9.(2025·安徽·二模)学习酸碱中和反应时,同学们发现稀盐酸与氢氧化钠溶液反应无明显现象。于是在老师指导下对无明显现象反应的可视化进行了实验设计与探究。
【活动一】探究有新物质生成
【活动二】探究反应物减少或消耗
步骤1:取少量氢氧化钠溶液于试管中,加入足量稀盐酸,振荡,将所得的溶液倒入蒸发皿中进行蒸发至得到白色晶体。
步骤2:取所得的晶体溶于水,并滴加无色酚酞溶液,观察现象
小亮同学将稀盐酸逐滴滴入氢氧化钠溶液中,发现一直无明显现象,他突然想起忘记加无色酚酞溶液了,为探究反应物消耗程度,小亮进行了下列实验。
实验方案I:取少量反应后的溶液于试管中,滴入几滴无色酚酞溶液,观察到溶液不变色。
实验方案Ⅱ:重新取样,滴加少量溶液,观察到有白色沉淀生成
(1)通过【活动一】实验,能证明生成新物质的实验现象是__________,该反应的化学方程式为_________。
(2)【活动二】中,出现实验方案I中现象的原因可能是___________。
(3)【活动二】中,出现实验方案Ⅱ中现象的原因是盐酸过量,你认为该说法是否合理,你的判断和理由是_________。
(4)若要证明小亮同学的实验中盐酸过量,你的方案是__________。
【活动三】为进一步探究生成物的变化,小组进行如下探究。按如图甲装置进行实验,向溶质质量分数为的氢氧化钠溶液中逐渐加入一定浓度的稀盐酸,测定溶液的随滴入稀盐酸的体积变化情况如图乙所示。
(5)如图乙,向A点对应溶液中滴加硫酸铜溶液,观察到现象是_________。
(6)图乙中C点对应的溶液中溶质成分为___________(填化学式)。
(7)由图乙得出酸和碱之间发生了反应的依据是__________。
【答案】(1) 步骤2 中溶液不变色 HCl+NaOH=NaCl+H2O
(2)盐酸过或盐酸和氢氧化钠恰好完全反应
(3)不合理,氯化钠、盐酸均能与硝酸银反应生成不溶于酸的氯化银沉淀
(4)取样,向其中加入碳酸钠,若有气泡产生,则盐酸过量(合理即可)
(5)产生蓝色沉淀
(6)NaCl和HCl
(7)溶液pH逐渐减小至小于7
【解析】(1)取少量氢氧化钠溶液于试管中,加入足量稀盐酸,振荡,将所得的溶液倒入蒸发皿中进行蒸发,将得到的白色晶体溶于水,滴加无色酚酞溶液,酚酞溶液不变色;无色酚酞溶液遇酸性或中性溶液不变色,遇碱性溶液变红色,且盐酸具有挥发性,故白色晶体不是盐酸,也不是氢氧化钠,推测是一种新物质,从而证明反应发生,稀盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为 :HCl+NaOH=NaCl+H2O;
(2)稀盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,取少量反应后的溶液于试管中,滴入几滴无色酚酞溶液,溶液不变色,可能是盐酸和氢氧化钠恰好完全反应,也可能是盐酸过量;
(3)氯化钠、盐酸均能与硝酸银反应生成不溶于酸的氯化银沉淀,无论盐酸是否过量都会产生白色沉淀,因此说法不合理;
(4)证明反应后的溶液中含有盐酸,依据盐酸的性质可选碳酸钠、碳酸氢钠等,碳酸钠、碳酸氢钠等与盐酸反应生成气体,有明显现象;
(5)向40mL溶质质量分数为0.04%的氢氧化钠溶液中逐渐加入一定浓度的稀盐酸,氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,图乙中 A点对应溶液的pH>7,说明溶液中含有氢氧化钠,当加入硫酸铜溶液时,氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀;
(6)向40mL溶质质量分数为0.04%的氢氧化钠溶液中逐渐加入一定浓度的稀盐酸,氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,图乙中C点对应溶液的pH<7,显酸性,说明此时盐酸过量,则对应的溶液中溶质成分为 NaCl和HCl;
(7)氢氧化钠溶液显碱性, pH>7,随着反应的进行,pH逐渐减小至小于7,说明氢氧化钠和稀盐酸发生了反应。
10.(25-26九年级上·上海·期中)无明显现象的酸碱中和反应可借助酸碱指示剂判断反应是否发生。
(1)小明通过下图实验,证明酸与碱发生反应的现象是______。
(2)此反应的化学方程式为______。
(3)请将该反应的微观示意图补充完整。
【答案】(1)溶液由红色变为无色
(2)
(3)
【解析】(1)酚酞遇碱性物质变红,遇中性物质或酸性物质不变色。氢氧化钠溶液呈碱性,能使酚酞变红,加入稀盐酸后发生中和反应,当氢氧化钠完全反应后,溶液变为中性,呈无色,观察到溶液由红色变为无色,证明酸与碱发生了反应。
(2)稀盐酸(HCl)与氢氧化钠(NaOH)发生中和反应,生成氯化钠(NaCl)和水(H2O),化学方程式为。
(3)反应前稀盐酸中含有H+、Cl-,且溶液不显电性,二者比例应为1∶1。滴加稀盐酸,反应的实质是,Na+、Cl-未参与反应,作图为。
11.(24-25九年级下·全国·课后作业)某班同学进行了以“有反应无明显现象的实验”为主题的复习。根据下列实验,回答问题。
(1)实验①:证明氢氧化钠与盐酸发生了化学反应的现象是___________。
(2)实验②: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。
(3)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①②中采用的思路分别是___________、___________。(填字母)
【答案】(1)溶液由红色变成无色
(2)稀盐酸(或稀硫酸,合理即可)
(3) a b
【解析】(1)实验①中氢氧化钠溶液显碱性,能够使无色酚酞变红色,加入稀盐酸,稀盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,当观察到溶液由红色变为无色,说明氢氧化钠与盐酸发生了反应;
(2)向充满二氧化碳的锥形瓶中先注入氢氧化钠溶液,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,振荡,未观察到明显现象,再打开弹簧夹并注入稀盐酸或稀硫酸,稀盐酸(或稀硫酸)与碳酸钠反应生成二氧化碳,观察到产生气泡,证明氢氧化钠与二氧化碳已发生反应;
(3)实验①是根据氢氧化钠的消失,溶液由红色变为无色,证明氢氧化钠与盐酸发生了反应,即反应物之一消失,故选a;
实验②是根据二氧化碳与氢氧化钠反应生成了碳酸钠,碳酸钠与稀盐酸或稀硫酸反应产生气泡,证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应,即有新物质生成,故选b。
考向04 借助热量变化证明反应发生
12.(2026·上海杨浦·一模)在探究氢氧化钠与盐酸的反应时,由于该反应无明显现象,难以直接观察反应进程,因此通过设计不同种实验方案以直观呈现反应现象。
实验一:测量温度
(1)在某氢氧化钠溶液和稀盐酸反应过程中,温度传感器上显示溶液温度升高,说明该反应______(填“吸收”或“放出”)热量,反应的化学方程式是______。
实验二:观察颜色
在试管中加入2mL某氢氧化钠溶液,滴入2滴酚酞试液。再滴加盐酸,边滴边振荡,该过程中溶液的颜色和pH记录如图所示。
(2)在①的溶液中未观察到预期的红色,为探明原因,查阅酚酞变色范围如下:0<pH<8.2时呈无色,8.2<pH<13时呈红色,pH>13时呈无色。据此推断,①中a的取值范围是______。
A.0<a<8.2 B.8.2<a<13 C.a>13 D.a=8.2
(3)在②的溶液中大量存在的阳离子是______。
A.Na+ B.Cl- C.H+ D.OH-
(4)能说明氢氧化钠与盐酸发生化学反应的实验现象是______。
实验三:观察沉淀
(5)向盛有含8g溶质的浓氢氧化钠溶液的烧杯中滴加盐酸,恰好完全反应,恢复至室温,观察到有晶体析出,称得烧杯内混合物的总质量为36.7g。(室温时,NaCl的溶解度是36g)
①恰好完全反应时,生成NaCl质量为______g。(根据化学方程式列式计算)
②结合数据说明析出晶体的原因。______
【答案】(1) 放出 NaOH+HCl=NaCl+H2O
(2)C
(3)A
(4)溶液由红色变为无色
(5) 解:设恰好完全反应时,生成NaCl质量为x
故填写:11.7 恢复至室温,称得混合物的总质量为36.7g,其中NaCl的质量为11.7g,所以水的质量为 36.7g-11.7g=25g,根据提示:室温下100g 水最多能溶解36gNaCl,可计算出25g水最多能溶解9gNaCl,所以氯化钠晶体的质量为11.7g-9g=2.7g。
【解析】(1)温度传感器上显示溶液温度升高,说明该反应放出热量,故填写:放出;
氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,化学方程式:NaOH+HCl=NaCl+H2O,故填写:NaOH+HCl=NaCl+H2O。
(2)由图①可知,试管中的溶质含有酚酞和氢氧化钠,溶液为无色,根据题干可知,a的取值范围应大于13,故填写:C。
(3)由图②可知,②中溶液的pH=12,溶液呈碱性,溶质为过量的NaOH和生成的NaCl,因此,②的溶液中大量存在的阳离子是Na+,故填写:A。
(4)由图可知,能说明氢氧化钠与盐酸发生化学反应的实验现象是无色溶液变为红色,故填写:溶液由红色变为无色。
(5)解析见答案。
恢复至室温,称得混合物的总质量为36.7g,其中NaCl的质量为11.7g,所以水的质量为 36.7g-11.7g=25g,根据提示:室温下100g 水最多能溶解36gNaCl,可计算出25g水最多能溶解9gNaCl,所以氯化钠沉淀的质量为11.7g-9g=2.7g,故填写:恢复至室温,称得混合物的总质量为36.7g,其中NaCl的质量为11.7g,所以水的质量为 36.7g-11.7g=25g,根据提示:室温下100g 水最多能溶解36gNaCl,可计算出25g水最多能溶解9gNaCl,所以氯化钠晶体的质量为11.7g-9g=2.7g。
13.(2025·陕西咸阳·模拟预测)中和反应在生产生活中有重要的应用。化学兴趣小组同学依据教材内容展开了下列项目式探究学习。
项目一:探究无明显现象反应的发生
小组同学利用稀硫酸和NaOH溶液进行如图实验(胶头滴管中的试剂均一次性加入)。
【查阅资料】
溶液呈中性。
【实验现象】
(1)同学们观察到甲试管中溶液由红色变为无色,乙试管中溶液由无色变为红色。请写出上述反应的化学方程式_______。
【讨论分析】
(2)甲试管中溶液颜色变化,说明_______消失,进而证明稀硫酸和NaOH溶液发生反应。
(3)经讨论分析,同学们认为乙试管中溶液颜色变化不能证明稀硫酸和NaOH溶液反应。受到甲试管中反应的启示,同学们取少许乙试管中反应后的溶液于另一支试管中,并向该试管中加入某种试剂证明稀硫酸和NaOH溶液发生了反应。你认为可以选用的试剂有_______(填字母)。
A.氯化钡溶液 B.氧化铜 C.碳酸钠
【废液处理】
(4)实验结束后,同学们将甲、乙试管中的溶液倒入废液缸中,观察到废液呈无色,并测其pH=7,确定废液可排放,也可证明稀硫酸和NaOH溶液反应,请据此分析混合前甲试管溶液中溶质(不考虑酚酞)有_______种。
【实验总结】
(5)无明显现象反应发生的证明思路:可从_______和有新物质生成两个角度证明。
【问题再现】
金属导电的原因是存在自由移动的电子,溶液为什么能导电?同学们结合物理知识,利用酸碱中和反应继续探究。
项目二:探究溶液的导电性
【实验过程】
(6)闭合开关后,同学们向盛有稀硫酸的烧杯中不断加入溶液至过量,边滴加边搅拌。请帮助同学们完善实验现象记录:烧杯中有_______产生,灯泡亮度变化:亮→暗→灭→暗→亮。
【实验总结】
①不是所有酸碱中和反应都没有明显现象。
②溶液导电的根本原因是溶液中存在自由移动的离子。
【答案】(1)
(2)氢氧化钠(NaOH)
(3)BC
(4)2(或两)
(5)反应物消失
(6)白色沉淀
【解析】(1)稀硫酸和NaOH溶液发生中和反应,生成硫酸钠和水,化学方程式为。
(2)甲试管中盛有NaOH溶液和酚酞溶液,NaOH溶液呈碱性,能使酚酞溶液变红。加入稀硫酸后,溶液由红色变为无色,说明氢氧化钠消失,进而证明稀硫酸和NaOH溶液发生反应。
(3)乙试管中是稀硫酸和酚酞溶液,加入NaOH溶液后变红,不能证明反应发生,因为可能是NaOH溶液过量使酚酞变红。要证明反应发生,即证明硫酸已反应完。
A、氯化钡溶液与硫酸、硫酸钠都能反应生成硫酸钡白色沉淀,不能证明硫酸是否剩余,错误。
B、氧化铜能与硫酸反应生成硫酸铜和水,若加入氧化铜后,黑色固体溶解,溶液变蓝,说明溶液中有硫酸,反之则证明稀硫酸和NaOH溶液发生了反应,正确。
C、碳酸钠能与硫酸反应生成二氧化碳气体,若加入碳酸钠后有气泡产生,说明溶液中有硫酸,反之证明稀硫酸和NaOH溶液发生了反应,正确。
故选BC。
(4)甲试管中溶液由红色变为无色,即甲试管中硫酸恰好完全反应或过量,可知混合前甲试管中溶质有2种情况:恰好完全反应时溶质为Na2SO4,溶液呈中性;硫酸过量时溶质为Na2SO4和H2SO4,溶液呈酸性,乙试管中溶液由无色变为红色,说明乙试管中溶质是硫酸钠和氢氧化钠,溶液呈碱性,将甲、乙试管中的溶液倒入废液缸中,废液呈无色,pH=7,说明混合后溶液呈中性,但根据最终溶液中性,可知混合前甲试管中溶液呈酸性,溶质有2种。
(5)对于无明显现象的反应,要证明其发生,一方面可以通过证明反应物消失;另一方面可以通过证明有新物质生成。
(6)稀硫酸和氢氧化钡发生反应,化学方程式为H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O,硫酸钡是白色沉淀,所以实验现象为烧杯中有白色沉淀产生。
14.(2025九年级·全国·专题练习)无明显现象反应的可视化是一项重要的课题,某化学兴趣小组对①与,②与,③与三种能反应但无明显现象的实验进行了探究。
【探究思路】
(1)判断物质间是否发生化学反应的根本依据是___________,观察到的可以作为判断依据的宏观现象有颜色改变、生成气体、沉淀等。
以上反应均无明显现象,不能用观察的方法判断是否发生反应。
【实验】兴趣小组设计的实验装置如图所示。
实验一:
(2)通入一段时间观察到___________,能说明与发生了反应。
(3)证明试管中与是否发生反应的方法___________(写一种方法,描述产生的现象)。
实验二:
为使实验过程“可视化”,常温下,老师利用了传感器和温度传感器进行盐酸和氢氧化钠溶液的实验的探究。
(4)由图乙可知,图甲滴定管中的溶液是___________(填“溶液”或“稀盐酸”)。点溶液中含有的微观粒子是___________(填化学符号),能证明稀盐酸与氢氧化钠发生反应的证据是___________。
(5)关于图乙、图丙的说法正确的是___________(填字母序号)。
A.图乙中c点表示的溶液中和数目相同
B.据图丙分析,该反应是放热反应
C.取图丙中d点的溶液,加入碳酸钠溶液,会产生气泡
(6)下图是溶液和稀盐酸反应的微观示意图(水分子略去),则反应前的“b”表示的微观粒子是___________(填粒子符号)。
【归纳反思】
(7)对无明显现象的反应,证明反应发生的方法,常见思路:一是证明反应物减少或消失;二是证明___________;也可通过是否有热量变化来判断。
【拓展迁移】
(8)将40 g 10%的溶液与40 g 10%的稀盐酸混合,充分反应后,滴入紫色石蕊溶液显___________色。
【答案】(1)是否有新物质生成
(2)湿润的紫色石蕊纸片变红,干燥的紫色石蕊纸片不变色
(3)取试管中溶液少量于另一试管中,加入氯化钡溶液,有白色沉淀生成则说明反应发生
(4) 溶液 、、 溶液的由小于7变成大于7
(5)BC
(6)
(7)有新物质生成
(8)红
【解析】(1)有新物质生成的反应是化学反应,故判断物质间是否发生化学反应的根本依据是是否有新物质生成;
(2)紫色石蕊遇酸性溶液变红,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸可以使紫色石蕊变红,故通入CO2一段时间观察到湿润的紫色石蕊纸片变红,干燥的紫色石蕊纸片不变色,能说明CO2与H2O发生了反应;
(3)二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,故证明试管中NaOH与CO2是否发生反应的方法取试管中溶液少量于另一试管中,加入氯化钡溶液,有白色沉淀生成;
(4) 由图像看出,开始时,溶液的pH<7,随着反应的进行,溶液的pH由小于7逐渐增大至大于7,故图示为氢氧化钠溶液加入到盐酸中,则图甲滴定管中的溶液是NaOH溶液;盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,b点溶液的pH=7,表示氢氧化钠和盐酸恰好完全反应,溶液中含有氯化钠、水,则含有的微观粒子是钠离子、氯离子、水分子,表示为Na+、Cl-、H2O;能证明稀盐酸与氢氧化钠发生反应的证据是溶液的pH由小于7变成大于或等于7;
(5)A、图乙中b点溶液的pH=7,表示盐酸与氢氧化钠恰好完全反应,b点表示的溶液中Na+和Cl-微粒数目相同,c点时氢氧化钠过量,c点溶液pH>7,显碱性,溶液中的溶质为氯化钠和氢氧化钠,所以图乙中c点表示的溶液中Na+数目大于Cl-数目,故A不正确;
B、由图丙可知,随着反应的进行,温度逐渐升高,说明该反应为放热反应,故B正确;
C、反应过程中,温度升高,说明反应放热,而d点时温度还未达到最高温度,说明溶液中还含有盐酸,盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,则会产生气泡,故C正确;
故选:BC;
(6) 氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,氢离子和氢氧根离子结合成水,钠离子和氯离子不变,由图看出a个数不变,b减少,故b为氢氧根离子;微粒符号表示为:OH-;
(7)对无明显现象的反应,证明反应发生的方法,常见思路是:一是证明反应物减少或消失;二是证明有新物质生成;也可通过是否有热量变化来判断分析;
(8)40g10%的NaOH溶液与40g10%的稀盐酸中所含溶质的质量相等;盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,化学方程式为:,则36.5份质量的氯化氢与40份质量的氢氧化钠恰好完全反应,将40g、10%的NaOH溶液与40g、10%的稀盐酸混合,充分反应后,稀盐酸有剩余,溶液显酸性,最终混合后的液体呈红色。
15.(25-26九年级上·山东青岛·期末)“圆梦”兴趣小组以“依据现象辨识物质的化学变化”为主题开展研究性学习,请回答下列问题。
【任务一】感知化学变化
(1)如图所示四个实验都可以观察到明显的实验现象,其中A的现象是______。通过观察变化中的明显现象,可以帮助我们推断是否有新物质生成,进而判断物质是否发生了化学变化。请写出C中反应的化学方程式______。
【任务二】探索化学变化
提出问题:稀盐酸和氢氧化钠溶液混合无明显现象,如何证明二者发生了化学变化?
(2)如图1,甲同学在烧杯中加入稀氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液,然后用滴管慢慢滴入稀盐酸,并不断搅拌溶液。当观察到______时,可证明二者发生了化学变化。该反应的实质是______
(3)甲同学又进行了如图2所示的改进实验,也观察到相同的现象,证明发生了化学变化。分析图2实验设计,依据浓盐酸的两条性质是______。
(4)乙同学测定向稀氢氧化钠溶液中滴入稀盐酸过程中pH的变化,结果如图3所示。分析图示能证明二者发生了化学变化的依据是______。A、B、C三点所对应的溶液中,氯化钠的质量大小关系是______。
得出结论:无明显现象的化学变化,需结合物质性质设计实验,“转化”为明显现象,进而使反应可视化。
【任务三】构建思维模型
(5)小组同学构建思维模型如下图所示,其中空白处应填写的内容是______。
【答案】(1) 有蓝色沉淀产生
(2) 溶液由红色变为无色 氢离子和氢氧根离子结合成水分子(或)
(3)挥发性和能氢氧化钠反应
(4) 溶液的pH≤7 A<B=C
(5)反应物消失
【解析】(1)氢氧化钠与硫酸铜反应会生成蓝色的氢氧化铜沉淀,所以A中出现的明显现象是:有蓝色沉淀产生;
C中为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式为:。
(2)稀氢氧化钠溶液呈碱性,使无色的酚酞溶液变红,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,氯化钠溶液呈中性,不使无色的酚酞溶液变色,盐酸呈酸性,也不使无色的酚酞溶液变色,当氢氧化钠完全反应后,溶液呈中性或酸性,所以当向氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液后,酚酞溶液变红,然后滴入稀盐酸,当氢氧化钠完全反应后,溶液会由红色变为无色,所以当观察到红色溶液变为无色时,证明二者发生了反应;
酸碱中和反应的实质是酸溶液中的氢离子和碱溶液中的氢氧根离子结合生成水的过程,所以该反应的实质是:氢离子和氢氧根离子结合成水分子(或)。
(3)浓盐酸有挥发性,能挥发出氯化氢气体,氯化氢气体由氯化氢分子构成,氯化氢分子运动到右侧烧杯中,遇水后形成盐酸,盐酸和氢氧化钠反应,生成氯化钠和水,氯化钠溶液呈中性,不使酚酞溶液变色,原题与图1所示实验是相同的,这理用到的浓盐酸有挥发性和能与氢氧化钠反应两条性质来设计实验。
(4)氢氧化钠溶液呈碱性,溶液的pH >7,当向氢氧化钠溶液中滴入稀盐酸后,溶液的pH减小,但此现象不能证明二者了一定发生了反应,因为滴入稀盐酸后,氢氧化钠溶液被稀释也会使其pH减小,当溶液的pH≤7时,说明溶液不再呈碱性,也就是碱性物质消失了,即氢氧化钠完全反应了,能证明氢氧化钠与稀盐酸发生了反应;
氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,随着反应的进行,氯化钠质量逐渐增大,当反应结束后氯化钠的质量不再增大,由图3可知,B点时溶液呈中性,证明二者在B点时恰好完全反应,所以A、B、C三点所对应的溶液中,氯化钠的质量大小关系是:A<B=C。
(5)根据小问(4)的分析,可以通过证明某种反应物的消失来证明反应的发生,故答案为:反应物消失。
考向05 反应后溶质成分的探究
16.(25-26九年级上·上海·月考)对于没有明显现象的化学反应,可以通过实现从“无现象”到“有现象”的转化帮助判断发生了化学反应。某化学兴趣小组的同学以“无明显现象反应的可视化探索”为主题进行实验探究。
任务一:探究二氧化碳与氢氧化钠的反应
【查阅资料】20℃时,NaOH、Na2CO3在水和乙醇中的溶解性如表所示:
溶剂溶质
水
乙醇
NaOH
溶
溶
Na2CO3
溶
不
【进行实验】
(1)
实验操作
方案一:向充满二氧化碳的软塑料瓶中加入20 mL氢氧化钠溶液,振荡,如图所示
方案二:取方案一实验反应后的少量溶液于试管中,加入足量________
方案三:
实验现象
软塑料瓶变瘪
有气泡产生
A中________B中________
实验结论
二氧化碳能与氢氧化钠反应,反应的化学方程式是________
【反思评价】
(2)小化同学分析认为方案一不严谨,理由是________。
(3)方案一是从反应物减少的角度验证反应发生了,方案二是从________的角度验证反应发生了。
任务二:探究二氧化碳与水的反应
(4)用三条干燥的紫色石蕊试纸按照下图所示依次操作,其中紫色石蕊试纸变红的是________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”),获得的实验结论为_________。
任务三:探究酸与碱的反应
小化同学利用图1装置研究氢氧化钠溶液与稀盐酸反应,并测得溶液电导率随时间变化情况如图2所示。请根据下面两图并结合资料,回答下列问题:
资料:电导率可衡量溶液导电能力大小,相同条件下,单位体积溶液中的离子数越多,电导率越大。
(5)小化同学观察到三颈烧瓶中溶液由________变成无色,证明盐酸和氢氧化钠发生了化学反应,请写出盐酸和氢氧化钠反应的方程式________。
(6)电导率变化图2中______点(填“a”“b”或“c”)表示盐酸与氢氧化钠恰好完全反应。
小化同学实验时,忘记滴加酚酞试液,加稀盐酸一段时间后才向溶液中滴加酚酞试液,溶液无明显变化。同学们对三颈烧瓶中溶液的溶质成分进行了如下探究:
【提出问题】除酚酞外,溶液中的溶质是什么?
【作出猜想】
(7)溶液中的溶质是________。
【进行实验】
(8)为了验证猜想,小化设计实验进行如下探究:
方案:取少量反应后的溶液于试管中,加入________。
实验现象和结论:________。
【答案】(1) 稀盐酸/稀硫酸(合理即可) 产生白色沉淀 无明显现象
(2)CO2能溶于水且与水反应,也会使瓶内压强减小,导致软塑料瓶变瘪
(3)生成物出现
(4) Ⅲ 二氧化碳能与水反应生成酸性物质
(5) 红色
(6)b
(7)NaCl或NaCl、HCl
(8) 碳酸钠溶液 若无明显现象,说明溶质是NaCl;若产生气泡,说明溶质是NaCl和HCl(合理即可,与所选试剂对应)
【解析】(1)方案二:需检验氢氧化钠与二氧化碳反应生成的Na2CO3,加入酸(如稀盐酸)会产生气泡;
实验现象:方案三中,CO2与饱和NaOH的乙醇溶液反应生成Na2CO3,Na2CO3在乙醇中不溶,故A中产生白色沉淀;
因CO2已被A中饱和NaOH的乙醇溶液吸收,B中澄清石灰水无明显现象;
实验结论:CO2与NaOH反应生成Na2CO3和H2O,化学方程式为。
(2)NaOH溶液含有水,CO2能溶于水且与水反应,也会使瓶内压强减小,导致软塑料瓶变瘪,无法证明是CO2与NaOH反应。
(3)方案二是通过生成Na2CO3(生成物)判断反应,即从 “生成物出现” 的角度验证。
(4)水不能使紫色石蕊变红,二氧化碳也不能使紫色石蕊变红。Ⅰ中喷水,石蕊试纸不变红;Ⅱ中石蕊试纸放入干燥的CO2中,不变红;Ⅲ中石蕊试纸喷水后放入,CO2与水反应生成碳酸,使石蕊变红,故填Ⅲ;
实验结论为 “二氧化碳能与水反应生成酸性物质”。
(5)酚酞遇碱性物质变红,遇中性物质或酸性物质不变色。NaOH溶液呈碱性,滴加酚酞后显红色;NaOH与HCl反应后,碱性消失,溶液由红色变为无色;
NaOH与HCl反应生成NaCl和H2O,化学方程式为。
(6)H+和OH-结合生成水,会导致离子浓度减小,恰好完全反应时,溶液中离子浓度最低(Na+、Cl-),导电率最小,对应图2中的b点。
(7)加入酚酞试液,溶液无明显变化,说明不存在呈碱性的NaOH。若NaOH与HCl恰好完全反应,溶质为NaCl;若HCl过量,溶质为NaCl和HCl。
(8)NaCl与碳酸钠不反应,HCl能与碳酸钠反应生成二氧化碳气体,可加入碳酸钠溶液检验:若无明显现象,说明溶质是NaCl;若产生气泡,说明溶质是NaCl和HCl。
17.(25-26九年级上·山东济宁·月考)某学习小组的同学将氢氧化钙溶液与稀盐酸两种溶液混合,发现无明显现象。
为证明氢氧化钙溶液与稀盐酸是否发生了反应,他们进行了以下探究。
【查阅资料】
氯化钙溶液呈中性。
【设计实验】
为证明氢氧化钙溶液与稀盐酸发生了反应,小组设计如下三种方案进行探究:
(1)甲方案:测定溶液pH的变化,实验过程中测得溶液pH变化如图1所示,则该方案是将_____(填字母)。
A.氢氧化钙溶液滴入稀盐酸中
B.稀盐酸滴入氢氧化钙溶液中
(2)图1中c点所示溶液中微粒的符号为_____。
(3)乙方案:测定混合过程中的温度变化。实验过程中测得,混合溶液的温度变化如图2所示,说明稀盐酸与氢氧化钙溶液发生的反应是_____(选填“吸热反应”或“放热反应”)。
(4)丙方案:借助酸碱指示剂。借助无色酚酞试液,按图3所示进行实验,能说明盐酸和氢氧化钙溶液发生反应的实验现象是_____。
【实验结论】
(5)氢氧化钙溶液与稀盐酸发生了中和反应,图1中a点到b点pH变化的微观本质是_____。
【答案】(1)B
(2)Ca2+、Cl-、H+、H2O
(3)放热反应
(4)溶液红色褪去
(5)H+与OH-结合生成H2O分子
【解析】(1)图1中初始溶液pH大于7(呈碱性),随着液体滴加,pH逐渐减小至小于7,说明是将酸性的稀盐酸滴入碱性的氢氧化钙溶液中,故选B。
(2)氢氧化钙溶液与稀盐酸发生的反应是,c点pH小于7,说明稀盐酸过量,此时溶液中的溶质为反应生成的CaCl2和过量的HCl,因此微粒有Ca2+、Cl-、H+,以及溶剂H2O。
(3)图2中混合溶液温度先升高,说明反应过程中释放热量,因此该反应是放热反应。
(4)酚酞遇碱性物质变红,遇中性物质或酸性物质不变色。氢氧化钙溶液呈碱性,加入酚酞后溶液变红;加入稀盐酸后发生中和反应,刚好完全反应时所得溶液是中性的氯化钙溶液,红色褪去,因此能说明盐酸和氢氧化钙溶液发生反应的实验现象是 “溶液红色褪去”。
(5)氢氧化钙溶液中的OH-使溶液呈碱性(pH>7),稀盐酸中的H+使溶液呈酸性(pH<7);a点到b点pH减小至7,微观本质是H+与OH-结合生成H2O分子。
18.(25-26九年级上·山东德州·期末)某化学兴趣小组的同学以“无明显现象反应的可视化探索”为主题进行实验探究。
任务一:探究二氧化碳与水的反应
(1)甲同学用三条干燥的紫色石蕊试纸按照图1所示依次操作,Ⅰ和Ⅱ试纸无明显变化,Ⅲ试纸变红,原因是___________(用化学方程式表示)。
任务二:探究二氧化碳与氢氧化钠的反应
(2)乙同学利用图2装置将注射器中相同体积的NaOH溶液和水分别同时注入锥形瓶中,观察到___________的现象,说明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应,反应的化学方程式为___________。
任务三:探究酸与碱的反应
丙同学利用图3装置研究氢氧化钠溶液与稀盐酸反应,测得溶液电导率随时间变化情况如图4所示。请根据图3、图4并结合资料卡片,回答下列问题:
资料卡片
电导率可衡量溶液导电能力大小,相同条件下,单位体积溶液中的离子数越多,电导率越大。
(3)丙同学观察到三颈烧瓶中溶液由___________变成无色,证明盐酸和氢氧化钠发生了化学反应,该反应的微观实质是___________。
(4)图4中___________点(填“a”“b”或“c”)表示盐酸与氢氧化钠恰好完全反应。
丁同学实验时,忘记滴加酚酞试液,加稀盐酸一段时间后才向溶液中滴加酚酞试液,溶液无明显变化。同学们对三颈烧瓶中溶液的溶质成分进行了如下探究:
【提出问题】除酚酞外,溶液中的溶质是什么?
【作出猜想】猜想一:NaCl 猜想二:NaCl和HCl
【查阅资料】AgCl难溶于水。
【进行实验】
(5)为了验证猜想,同学们分别设计实验进行如下探究:
实验操作
实验现象
实验结论
方案1:取少量反应后的溶液于试管中,加入Na2CO3粉末
___________
溶液中含有HCl
方案2:取少量反应后的溶液于试管中,滴加硝酸银溶液
有白色沉淀生成
溶液中含有HCl
【获得结论】猜想二正确。
【反思交流】
(6)同学们讨论交流后认为方案2是不合理的,理由是___________。
(7)通过以上实验,同学们一致认为,对于无明显现象的化学反应构建思维模型如下:
思维模型“”处,应填写的内容是___________。
【答案】(1)CO2+H2O=H2CO3
(2) U型管中的红墨水液面左高右低 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
(3) 红色 氢离子和氢氧根离子反应生成水分子(合理即可)
(4)b
(5)有气泡冒出
(6)氯化钠与硝酸银反应也能生成白色沉淀氯化银
(7)新物质
【解析】(1)二氧化碳与水反应生成了碳酸,碳酸能使紫色石蕊试纸变红,所以紫色石蕊试纸变红的是Ⅲ,反应的化学方程式为:CO2+H2O=H2CO3;
(2)将相同体积的氢氧化钠溶液和水分别同时注入锥形瓶中,由于二氧化碳能与氢氧化钠反应,导致左侧锥形瓶内压强减小较大,右侧锥形瓶内压强减小较小,所以U型管中的红墨水液面左高右低,由此说明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应;二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,该反应的化学方程式为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(3)滴有酚酞试液的氢氧化钠溶液为红色,加入稀盐酸,盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,氯化钠溶液呈中性,当观察到三颈烧瓶中溶液由红色变成无色,证明盐酸和氢氧化钠发生了化学反应;该反应的微观实质是氢离子和氢氧根离子反应生成水分子;
(4)根据相同条件下,单位体积溶液中的离子数越多,电导率越大,由图4可知,b点电导率最低,说明盐酸与氢氧化钠恰好完全反应;
(5)根据实验结论溶液中含有HCl,所以:取少量反应后的溶液于试管中,加入碳酸钠粉末,盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,可观察到有气泡冒出;
(6)HCl能与硝酸银发生反应,现象是产生白色沉淀,但反应后的溶液中一定有氯化钠,氯化钠与硝酸银溶液反应也会生成氯化银白色沉淀,所以仅根据产生白色沉淀不能确定溶液中有 HCl;
(7)通过以上实验,同学们一致认为,对于无明显现象的化学反应,可以通过检验反应物减少和检验新物质生成两个不同角度证明反应的发生。
19.(25-26九年级上·山西运城·期末)探究“二氧化碳与氢氧化钠是否发生反应”。
(1)实验方法:步骤①,向盛有二氧化碳气体的软塑料瓶中,加入适量氢氧化钠溶液,立即旋紧瓶盖,振荡(如图);步骤②,取少量步骤①所得溶液于试管中,滴加几滴________振荡。
(2)实验原理:步骤①中发生反应的化学方程式为________。
(3)实验现象:________,产生白色沉淀。
实验结论:二氧化碳与氢氧化钠能发生反应。
【问题与思考】
(4)仅利用步骤①的实验不能证明二氧化碳与氢氧化钠能发生反应,原因是________,改进方法为________。
【答案】(1)氯化钙溶液(或氢氧化钙溶液)
(2)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
(3)软塑料瓶变瘪
(4) 二氧化碳能溶于水且与水发生反应,也会使软塑料瓶变瘪(合理即可) 将氢氧化钠溶液改为等量水做对比实验(合理即可)
【解析】(1)氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,如果两者反应了,溶液中必然存在碳酸钠,检验碳酸钠可以滴加几滴氯化钙溶液(或氢氧化钙溶液),碳酸根离子和钙离子结合会生成碳酸钙白色沉淀。
(2)步骤①中氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
(3)氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,塑料瓶内的气体的量减少,软塑料瓶会变瘪。
(4)二氧化碳能溶于水且与水发生反应,也会使软塑料瓶变瘪(合理即可),
将氢氧化钠溶液改为等量水形成对比实验,排除氢氧化钠溶液中水的干扰(合理即可)。
20.(23-24九年级下·湖北十堰·自主招生)氢氧化钠溶液和稀盐酸混合没有明显现象,它们是否发生了反应呢?某化学兴趣小组的同学设计如图甲所示实验进行探究。他们在盛有一定量X溶液的烧杯中放置pH传感器和温度传感器,并滴入3滴酚酞试液,然后开启电磁搅拌器,从滴定管中逐滴加入Y溶液,计算机显示两种传感器所得的数据曲线如图乙和图丙。
回答下列问题:
(1)烧杯中的X溶液是___________,实验过程中烧杯内溶液的颜色变化:___________。
(2)若使用的NaOH溶液在空气中放置时间过长,则实验时可能观察到烧杯中出现的现象是___________。
(3)结合图像分析上述实验,下列说法正确的是___________(填序号)。
A.a点溶液显碱性 B.加入10 mL Y溶液时恰好完全反应
C.该反应是放热反应 D.烧杯中NaCl的质量分数一直增大
(4)从微观视角分析,酸碱中和反应的实质是:在溶液中,酸解离出的氢离子和碱解离出的结合生成水。写出一个符合上述反应实质,产物有硫酸钡的化学方程式:___________。
【答案】(1) 稀盐酸 由无色变为红色
(2)溶液中冒气泡
(3)BC
(4)
【解析】(1)由图乙可知,烧杯中溶液初始pH<7,显酸性,故填:稀盐酸;
酚酞遇酸呈无色,遇碱变红,实验过程中烧杯内溶液由酸性变为碱性,故填:由无色变为红色;
(2)若使用的NaOH溶液在空气中放置时间过长,NaOH容易与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠,碳酸钠与盐酸反应产生二氧化碳气体,故填:溶液中冒气泡;
(3) A、a点pH<7,显酸性,说法错误;
B、由图丙可知,加入10mLY溶液时,温度最高,说明此时恰好完全反应,说法正确;
C、由图丙可知,反应过程中温度逐渐升高,故该反应是放热反应,说法正确;
D、在反应过程中,NaCl逐渐增多,质量分数增大,恰好完全反应后继续加入Y溶液,氯化钠质量不变,但溶液总质量增加,氯化钠质量分数减小,说法错误;
故填BC。
(4)从微观视角分析,酸碱中和反应的实质是:在溶液中,酸解离出的氢离子和碱解离出的氢氧根离子结合生成水,则符合上述反应实质,产物有硫酸钡的反应可以是硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡和谁,反应的化学方程式为。
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