Question

4．如圖所示實驗，探究酸堿中和反應(yīng)．

探究一：向圖①中含酚酞的氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸，邊滴邊振蕩，并測量pH變化繪制曲 線如圖⑤．
（1）圖①中反應(yīng)的化學方程式是NaOH+HCl=NaCl+H₂O，該實驗證明堿與酸發(fā)生反應(yīng)的現(xiàn)象是溶液從紅色變?yōu)闊o色．
（2）圖⑤中表示恰好完全反應(yīng)的點是c（填字母），b、c、d三點處對應(yīng)溶液所含溶 質(zhì)NaCl的質(zhì)量大小關(guān)系是d=c＞b．
思路1：通過溶液酸堿性變化證明酸堿發(fā)生中和反應(yīng)．
探究二：向圖②稀鹽酸中滴加碳酸鈉溶液；向圖③稀鹽酸中滴加足量氫氧化鈉溶液，充分反應(yīng)后再滴加碳酸鈉溶液如圖④．
（1）圖②中的現(xiàn)象是有氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)的化學方程式是Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑．
（2）圖④中的現(xiàn)象是無明顯現(xiàn)象，證明酸堿發(fā)生了中和反應(yīng)．
（3）設(shè)計圖②實驗的目的是對比．
思路2：通過證明反應(yīng)物的消失證明酸堿發(fā)生中和反應(yīng)．

Answer 1

分析 探究一是結(jié)合已經(jīng)證明反應(yīng)的鹽酸和氫氧化鈉在反應(yīng)過程中的pH變化，來表征反應(yīng)的發(fā)生．
探究二是通過證明反應(yīng)物已經(jīng)不存在，說明反應(yīng)的已經(jīng)發(fā)生．

解答 解：
探究一：向圖①中含酚酞的氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸，這個反應(yīng)在教材已經(jīng)證明中和反應(yīng)發(fā)生．此時在關(guān)注顏色變化的同事關(guān)注了pH．根據(jù)曲 線可知，在中和反應(yīng)發(fā)生時pH發(fā)生了變化．
（1）圖①是氫氧化鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水，對應(yīng)的化學方程式是 NaOH+HCl=NaCl+H₂O，該實驗證明堿與酸發(fā)生反應(yīng)的現(xiàn)象是 溶液從紅色變?yōu)闊o色．
（2）由于酸堿中和恰好完全反應(yīng)時pH=7，所以圖⑤中點c時表示恰好完全反應(yīng)．b、c、d三點，在b點時，氫氧化鈉還有剩余，此時生成了氯化鈉，隨著鹽酸的繼續(xù)加入，氯化鈉質(zhì)量繼續(xù)加大，到c點時完全反應(yīng)的、質(zhì)量達到最大，隨后由于無氫氧化鈉，所以加入鹽酸不再生成氯化鈉，所以氯化鈉的質(zhì)量保持不變了，所以三點處對應(yīng)溶液所含溶 質(zhì)NaCl的質(zhì)量大小關(guān)系是 d=c＞b．
思路1：通過溶液酸堿性變化證明酸堿發(fā)生中和反應(yīng)．
探究二：向圖②稀鹽酸中滴加碳酸鈉溶液，有氣泡產(chǎn)生；向圖③稀鹽酸中滴加足量氫氧化鈉溶液，充分反應(yīng)后再滴加碳酸鈉溶液無氣泡產(chǎn)生．
實驗設(shè)計的本意：稀鹽酸遇到碳酸鈉能生成氣體，而加入足量的氫氧化鈉溶液后，加入碳酸鈉溶液卻無氣體，說明此時已無鹽酸，那就說明加入的氫氧化鈉和鹽酸發(fā)生了反應(yīng)．
（1）圖②鹽酸和碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉水以及二氧化碳氣體，對應(yīng)的化學方程式是 Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑．
對應(yīng)的現(xiàn)象是有氣泡產(chǎn)生；
（2）圖④中的現(xiàn)象是 無明顯現(xiàn)象，證明酸堿發(fā)生了中和反應(yīng)也就是說已經(jīng)不存在鹽酸，則對比圖②實驗現(xiàn)象就應(yīng)該是圖④無明顯現(xiàn)象．
（3）設(shè)計圖②實驗的目的是 對比，對比鹽酸加入氫氧化鈉和不加氫氧化鈉兩種情況下加入碳酸鈉的現(xiàn)象差別，進而形成結(jié)論．
思路2：通過 證明反應(yīng)物的消失證明酸堿發(fā)生中和反應(yīng)
探究一：
（1）NaOH+HCl=NaCl+H₂O；溶液從紅色變?yōu)闊o色；
（2）c；  d=c＞b；
探究二：
（1）有氣泡產(chǎn)生；   Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
（2）無明顯現(xiàn)象；
（3）對比； 證明反應(yīng)物的消失．

點評 中和反應(yīng)發(fā)生的證明，既可以借助酸堿指示劑．也可以借助pH變化，還可以借助溫度變化等，原理不同，實驗方案設(shè)計的側(cè)重點不同．