Question

物质之间发生化学反应时，常伴随有明显的现象，但有些化学反应却观察不到明显的现象．某兴趣小组同学为证明NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应，从不同角度设计了如下实验方案，并进行实验．
方案一：先用pH试纸测定NaOH溶液的pH，再滴加盐酸，并不断振荡溶液，同时测定混合溶液的pH，如果测得的pH逐渐变小且小于7，则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应．
（1）用pH试纸测定溶液的pH时，正确的操作是：______．
（2）简述强调“测得的pH小于7”的理由：______．
方案二：先在NaOH溶液中滴加几滴酚酞溶液，溶液显红色，然后再滴加盐酸，可观察到红色逐渐消失，则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应．
该组同学在向NaOH溶液中滴加酚酞溶液时，发现了一个意外现象：氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液，溶液变成了红色，过了一会儿红色就消失了．该小组对这种意外现象的原因作了如下猜想：
①可能是酚酞溶液与空气中的氧气反应，使红色消失；
②可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应，使红色消失．
（1）为验证猜想①，该组同学做了如下实验：将配制的氢氧化钠溶液加热，并在液面上方滴一些植物油，然后在冷却后的溶液中滴入酚酞溶液．实验中“加热”目的是______，“滴入植物油”目的是______．实验结果表明酚酞溶液红色消失与空气中的氧气无关．
（2）为验证猜想②，该组同学做了如下实验：取了一定量的Na₂CO₃溶液，在其中滴入酚酞溶液，发现溶液也呈现红色，由此可得出以下两点结论：
结论1：说明Na₂CO₃溶液呈______性；
结论2：说明酚酞溶液红色消失与空气中的二氧化碳无关．
（3）该小组同学通过查阅资料得知：当氢氧化钠溶液浓度很大时，就会出现上述意外现象．请设计实验证明该方案中取用的NaOH溶液浓度过大：
①实验方法：做对比实验，取上述NaOH溶液加水稀释，加入酚酞溶液，观察到______，说明是由于氢氧化钠溶液浓度过大而出现的上述现象．
方案三：化学反应中通常伴随有能量的变化，可借助反应前后的温度变化来判断反应的发生．如果NaOH溶液与稀盐酸混合前后温度有变化，则证明发生了化学反应．该组同学将不同浓度的盐酸和NaOH溶液各10mL混合，用温度计测定室温下混合前后温度的变化，并记录了每次混合前后温度的升高值△t（如下表）．

编号	盐酸	NaOH溶液	△t/℃
1	3.65%	2.00%	3.5
2	3.65%	4.00%	x
3	7.30%	4.00%	14

（1）表中x=______．
（2）某同学在没使用温度计的情况下，通过如图所示装置完成了实验．则该同学根据______判断NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应．

Answer 1

解：

方案一：

（1）用pH试纸测定溶液的pH时，正确的操作是：在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸，将被测液滴到试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较；
（2）推测“测得的pH小于7”的理由：排除因盐酸的加入，稀释氢氧化钠溶液而引起pH减小．
方案二：

（1）为验证猜想①，该组同学做了如下实验：将配制的氢氧化钠溶液加热，并在液面上方滴一些植物油，然后在冷却后的溶液中滴入酚酞溶液．实验中“加热”目的是：赶走溶液中少量氧气，“滴入植物油”目的是：隔绝氧气．实验结果表明酚酞溶液红色消失与空气中的氧气无关．
（2）由实验现象可得出以下两点结论：
结论1：说明Na₂CO₃溶液呈碱性；
结论2：说明酚酞溶液红色消失与空气中的二氧化碳无关．
（3）①实验方法：做对比实验，取上述NaOH溶液加水稀释，加入酚酞溶液，观察到：出现红色且不褪去，说明是由于氢氧化钠溶液浓度过大而出现的上述现象．
方案三：化学反应中通常伴随有能量的变化，可借助反应前后的温度变化来判断反应的发生．如果NaOH溶液与稀盐酸混合前后温度有变化，则证明发生了化学反应．该组同学将不同浓度的盐酸和NaOH溶液各10mL混合，用温度计测定室温下混合前后温度的变化，并记录了每次混合前后温度的升高值△t（如下表）．

编号	盐酸	NaOH溶液	△t/℃
1	3.65%	2.00%	3.5
2	3.65%	4.00%	x
3	7.30%	4.00%	14

对比，编号2中，氢氧化钠的质量分数是编号1的2倍，而3中盐酸和氢氧化钠都是1的2倍，共同作用应该是4倍，而温度变化也是4倍，所以编号2中温度变化应该是2倍，所以结论为7．
（1）由表中数据，可推出x=7．
（2）某同学在没使用温度计的情况下，通过如图所示装置完成了实验．则该同学根据U形管中左边液面下降判断NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应．
故答为：

方案一：
（1）在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸，将被测液滴到试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较
（2）排除因盐酸的加入，稀释氢氧化钠溶液而引起pH减小
方案二：
（1）赶走溶液中少量氧气；隔绝氧气；（2）碱；（3）出现红色且不褪去；
方案三：
（1）7；（2）U形管中左边液面下降

分析：

方案一：

（1）用pH试纸测定溶液的pH时，掌握正确的操作方法；
（2）简述强调“测得的pH小于7”的理由；考虑稀盐酸和稀释的作用．
方案二：

（1）为验证猜想①，该组同学做了如下实验：将配制的氢氧化钠溶液加热，在液面上方滴一些植物油，然后在冷却后的溶液中滴入酚酞溶液．了解实验中“加热”目的和“滴入植物油”目的．实验结果表明酚酞溶液红色消失与空气中的氧气无关．
（2）为验证猜想②，该组同学做了如下实验：取了一定量的Na₂CO₃溶液，在其中滴入酚酞溶液，发现溶液也呈现红色，由现象的结论；
（3）根据资料得知：当氢氧化钠溶液浓度很大时，就会出现上述意外现象．设计实验证明该方案中取用的NaOH溶液浓度过大：①实验方法：做对比实验，取上述NaOH溶液加水稀释，加入酚酞溶液，观察到出现红色且不褪去，说明是由于氢氧化钠溶液浓度过大而出现的上述现象．
方案三：

（1）由表中数据，可推出x的值．
（2）某同学在没使用温度计的情况下，通过如图所示装置完成了实验．则该同学根据 U形管中左边液面下降判断NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应．
点评：掌握中和反应的概念及其应用；了解实验猜想和实验验证的方法；掌握pH试纸测定溶液的pH时的操作方法．