23、物質(zhì)之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí),常伴隨有明顯的現(xiàn)象,但有些化學(xué)反應(yīng)卻觀察不到明顯的現(xiàn)象.某興趣小組同學(xué)為證明NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生了中和反應(yīng),從不同角度設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
方案一:先用pH試紙測(cè)定NaOH溶液的pH,再滴加鹽酸,并不斷振蕩溶液,同時(shí)測(cè)定混合溶液的pH,如果測(cè)得的pH逐漸變小且小于7,則證明NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生了化學(xué)反應(yīng).
(1)用pH試紙測(cè)定溶液的pH時(shí),正確的操作是:
在白瓷板或玻璃片上放一小片pH試紙,將被測(cè)液滴到試紙上,把試紙顯示的顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較
.
(2)簡(jiǎn)述強(qiáng)調(diào)“測(cè)得的pH小于7”的理由:
排除因鹽酸的加入,稀釋氫氧化鈉溶液而引起pH減小
.
方案二:先在NaOH溶液中滴加幾滴酚酞溶液,溶液顯紅色,然后再滴加鹽酸,可觀察到紅色逐漸消失,則證明NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生了化學(xué)反應(yīng).
該組同學(xué)在向NaOH溶液中滴加酚酞溶液時(shí),發(fā)現(xiàn)了一個(gè)意外現(xiàn)象:氫氧化鈉溶液中滴入酚酞溶液,溶液變成了紅色,過(guò)了一會(huì)兒紅色就消失了.該小組對(duì)這種意外現(xiàn)象的原因作了如下猜想:
①可能是酚酞溶液與空氣中的氧氣反應(yīng),使紅色消失;
②可能是氫氧化鈉溶液與空氣中的二氧化碳反應(yīng),使紅色消失.
(1)為驗(yàn)證猜想①,該組同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn):將配制的氫氧化鈉溶液加熱,并在液面上方滴一些植物油,然后在冷卻后的溶液中滴入酚酞溶液.實(shí)驗(yàn)中“加熱”目的是
趕走溶液中少量氧氣
,“滴入植物油”目的是
隔絕氧氣
.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明酚酞溶液紅色消失與空氣中的氧氣無(wú)關(guān).
(2)為驗(yàn)證猜想②,該組同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn):取了一定量的Na
2CO
3溶液,在其中滴入酚酞溶液,發(fā)現(xiàn)溶液也呈現(xiàn)紅色,由此可得出以下兩點(diǎn)結(jié)論:
結(jié)論1:說(shuō)明Na
2CO
3溶液呈
堿
性;
結(jié)論2:說(shuō)明酚酞溶液紅色消失與空氣中的二氧化碳無(wú)關(guān).
(3)該小組同學(xué)通過(guò)查閱資料得知:當(dāng)氫氧化鈉溶液濃度很大時(shí),就會(huì)出現(xiàn)上述意外現(xiàn)象.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明該方案中取用的NaOH溶液濃度過(guò)大:
①實(shí)驗(yàn)方法:做對(duì)比實(shí)驗(yàn),取上述NaOH溶液加水稀釋?zhuān)尤敕犹芤,觀察到
出現(xiàn)紅色且不褪去
,說(shuō)明是由于氫氧化鈉溶液濃度過(guò)大而出現(xiàn)的上述現(xiàn)象.
方案三:化學(xué)反應(yīng)中通常伴隨有能量的變化,可借助反應(yīng)前后的溫度變化來(lái)判斷反應(yīng)的發(fā)生.如果NaOH溶液與稀鹽酸混合前后溫度有變化,則證明發(fā)生了化學(xué)反應(yīng).該組同學(xué)將不同濃度的鹽酸和NaOH溶液各10mL混合,用溫度計(jì)測(cè)定室溫下混合前后溫度的變化,并記錄了每次混合前后溫度的升高值△t(如下表).
編號(hào) |
鹽酸 |
NaOH溶液 |
△t/℃ |
1 |
3.65% |
2.00% |
3.5 |
2 |
3.65% |
4.00% |
x |
3 |
7.30% |
8.00% |
14 |
(1)表中x=
7
.
(2)某同學(xué)在沒(méi)使用溫度計(jì)的情況下,通過(guò)如圖所示裝置完成了實(shí)驗(yàn).則該同學(xué)根據(jù)
U形管中左邊液面下降
判斷NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生了中和反應(yīng).