(2013?常熟市模拟)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:
将pH试纸放在洁净的表面皿(或玻璃片)上,用玻璃棒蘸取少许待测液涂在pH试纸上,再与标准比色卡对照.
将pH试纸放在洁净的表面皿(或玻璃片)上,用玻璃棒蘸取少许待测液涂在pH试纸上,再与标准比色卡对照.
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(2)简述强调“测得的pH小于7”的理由:
排除是因为加入盐酸使溶液变稀而导致pH减小的因素
排除是因为加入盐酸使溶液变稀而导致pH减小的因素
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方案二:先在NaOH溶液中滴加几滴酚酞溶液,溶液显红色,然后再不断滴加盐酸,一段时间后可观察到红色消失,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”和“滴入植物油”目的是
防止溶液中溶入氧气或除去溶液中的氧气
防止溶液中溶入氧气或除去溶液中的氧气
.实验结果表明酚酞溶液红色消失与空气中的氧气无关.
(2)为验证猜想②,该组同学做了如下实验:取了一定量的Na
2CO
3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Na
2CO
3溶液呈
碱
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
无关
(填“有关”或“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:
取稀的氢氧化钠溶液溶液滴入酚酞
取稀的氢氧化钠溶液溶液滴入酚酞
,②观察到的现象
观察到红色不再消失
观察到红色不再消失
.
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% |
8.00% |
14 |
(1)表中x=
7
7
.
(2)某同学在没使用温度计的情况下,通过如图1所示装置完成了实验.则该同学根据
U形管左侧液面降低
U形管左侧液面降低
判断NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应.但有同学认为单凭此现象不足以说明该反应放热,其理由是
从分液漏斗内滴下的液体也会使烧瓶内气压增大而使U形管内出现液面差
从分液漏斗内滴下的液体也会使烧瓶内气压增大而使U形管内出现液面差
.
(3)对上述过程采用微观模型加以认识,如图2:
①氢氧化钠溶液与盐酸反应中消失的离子有:
H+和OH-
H+和OH-
②上图微观模型所反映的NaCl溶液溶质的质量分数(保留至0.1%):
28.9%
28.9%
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