(2013?常熟市模擬)物質(zhì)之間發(fā)生化學反應(yīng)時,常伴隨有明顯的現(xiàn)象,但有些化學反應(yīng)卻觀察不到明顯的現(xiàn)象.某興趣小組同學為證明NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生了中和反應(yīng),從不同角度設(shè)計了如下實驗方案,并進行實驗.
方案一:先用pH試紙測定NaOH溶液的pH,再滴加鹽酸,并不斷振蕩溶液,同時測定混合溶液的pH,如果測得的pH逐漸變小且小于7,則證明NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生了化學反應(yīng).
(1)用pH試紙測定溶液的pH時,正確的操作是:
將pH試紙放在潔凈的表面皿(或玻璃片)上,用玻璃棒蘸取少許待測液涂在pH試紙上,再與標準比色卡對照.
將pH試紙放在潔凈的表面皿(或玻璃片)上,用玻璃棒蘸取少許待測液涂在pH試紙上,再與標準比色卡對照.
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(2)簡述強調(diào)“測得的pH小于7”的理由:
排除是因為加入鹽酸使溶液變稀而導(dǎo)致pH減小的因素
排除是因為加入鹽酸使溶液變稀而導(dǎo)致pH減小的因素
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方案二:先在NaOH溶液中滴加幾滴酚酞溶液,溶液顯紅色,然后再不斷滴加鹽酸,一段時間后可觀察到紅色消失,則證明NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生了化學反應(yīng).
該組同學在向NaOH溶液中滴加酚酞溶液時,發(fā)現(xiàn)了一個意外現(xiàn)象:氫氧化鈉溶液中滴入酚酞溶液,溶液變成了紅色,過了一會兒紅色就消失了.該小組對這種意外現(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)為驗證猜想①,該組同學做了如下實驗: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.實驗中“加熱”和“滴入植物油”目的是
防止溶液中溶入氧氣或除去溶液中的氧氣
防止溶液中溶入氧氣或除去溶液中的氧氣
.實驗結(jié)果表明酚酞溶液紅色消失與空氣中的氧氣無關(guān).
(2)為驗證猜想②,該組同學做了如下實驗: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結(jié)論:
結(jié)論1:說明Na
2CO
3溶液呈
堿
堿
性;
結(jié)論2:說明酚酞溶液紅色消失與空氣中的二氧化碳
無關(guān)
無關(guān)
(填“有關(guān)”或“無關(guān)”).
(3)該小組同學通過查閱資料得知:當氫氧化鈉溶液濃度很大時,就會出現(xiàn)上述意外現(xiàn)象.請設(shè)計實驗證明該方案中取用的NaOH溶液濃度過大:①實驗方法:
取稀的氫氧化鈉溶液溶液滴入酚酞
取稀的氫氧化鈉溶液溶液滴入酚酞
,②觀察到的現(xiàn)象
觀察到紅色不再消失
觀察到紅色不再消失
.
方案三:化學反應(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)生了化學反應(yīng).
該組同學將不同濃度的鹽酸和NaOH溶液各10mL混合,用溫度計測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 |
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
7
.
(2)某同學在沒使用溫度計的情況下,通過如圖1所示裝置完成了實驗.則該同學根據(jù)
U形管左側(cè)液面降低
U形管左側(cè)液面降低
判斷NaOH溶液與稀鹽酸發(fā)生了中和反應(yīng).但有同學認為單憑此現(xiàn)象不足以說明該反應(yīng)放熱,其理由是
從分液漏斗內(nèi)滴下的液體也會使燒瓶內(nèi)氣壓增大而使U形管內(nèi)出現(xiàn)液面差
從分液漏斗內(nèi)滴下的液體也會使燒瓶內(nèi)氣壓增大而使U形管內(nèi)出現(xiàn)液面差
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(3)對上述過程采用微觀模型加以認識,如圖2:
①氫氧化鈉溶液與鹽酸反應(yīng)中消失的離子有:
H+和OH-
H+和OH-
②上圖微觀模型所反映的NaCl溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)(保留至0.1%):
28.9%
28.9%
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