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专题11无明显实验现象的探究
某化学课堂上同学们正在进行酸、碱、盐知识的探究。
=1\*ROMANI.氢氧化钠与氢氧化钙有相似的化学性质,将CO2分别通入澄清石灰水和NaOH溶液中,观察到前者变浑浊,后者无明显现象。澄清石灰水变浑浊的原理。(用化学方程式表示)
(1)二氧化碳通入氢氧化钠溶液中无明显现象,两者是否发生了化学反应?猜想①:两者发生了化学反应;猜想②:两者没有发生化学反应。小华设计了如图所示的A、B两个实验来验证。
??
实验现象:A中软塑料瓶变瘪;B中。
(2)小红认为小华的实验是可行的,其共同原理是二氧化碳和氢氧化钠溶液反应,使容器内压强降低。小明同学却对此提出质疑,他认为小华的实验不严谨,其理由是。要得到科学严谨的结论,仍利用该装置,补做的对比实是。
(3)小宁设计的是通过检验生成物来验证猜想,请帮她填写实验报告。
实验步骤
实验现象
实验结论
向B实验后的溶液中加入。
。
证明了二氧化碳和氢氧化钠溶液反应。
(4)反思:通过此实验探究,我们发现,对于没有明显现象的化学反应,可以从两个不同的角度证明反应的发生,这两个角度有新物质生成和。
(5)小明查阅资料知道,通常情况下1体积水大约能溶解1体积二氧化碳。他据此设计了如图装置,探究二氧化碳与氢氧化钠的反应。
??
组装好实验装置,并检查装置的气密性。先关闭K,从a处缓缓通入600mL二氧化碳,观察到现象;然后打开K,再次缓缓通入二氧化碳,观察到现象,可说明二氧化碳能与氢氧化钠反应。
(6)小康通过数字化实验来探究氢氧化钠与二氧化碳反应。
??
取氢氧化钠稀溶液,利用图甲装置,用数据传感器准确采集氢氧化钠与二氧化碳反应的pH变化数据图像显示如图乙,温度变化数据图像显示如图丙。数据显示溶液pH值逐渐减小,溶液碱性减弱,(填离子符号)数目减少,说明氢氧化钠与二氧化碳反应。
【答案】
(1)气球膨胀变大
(2)二氧化碳能溶于水,且与水反应将氢氧化钠溶液换成等体积的水,与加入氢氧化钠溶液的实验现象进行对比
(3)足量稀盐酸(或氯化钙、氢氧化钙、氯化钡、氢氧化钡)等有气泡产生(有白色沉淀)等
(4)有反应物减少
(5)乙中纸花不变色乙中纸花变红
(6)OH-
【详解】澄清石灰水中的氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,所以澄清石灰水变浑浊。化学方程式为。
(1)二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,瓶内气体减少,气压减小,大气压将空气压入气球,所以气球变大,故填气球膨胀变大。
(2)二氧化碳能溶于水,且与水反应,也能使容器内气体减少,压强减小,所以小华的设计不严密;
要验证二氧化碳与氢氧化钠溶液确实发生了反应,还需设计对比实验,将氢氧化钠溶液换成等体积的水,再重复实验与放入氢氧化钠溶液的现象(软塑料瓶变瘪的程度是否相同、气球膨胀的大小是否相同通过对比推导出正确的结论,故填将氢氧化钠溶液换成等体积的水,与加入氢氧化钠溶液的实验现象进行对比。
(3)可以利用反应物消失或有新物质生成验证反应的发生。该实验向B实验后的溶液中加入一种物质证明了反应的发生。氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,则可以加入的是足量稀盐酸,现象是有气泡产生,说明有碳酸钠生成,从而证明了二氧化碳和氢氧化钠溶液反应。也可以加入含有钙离子或钡离子的碱或盐,有白色沉淀产生,也能证明二氧化碳和氢氧化钠溶液反应。其他合理即可。
(4)通过以上实验可以看出,对于没有明显现象的化学反应,我们可以通过间接检验反应物是否减少或检验生成物的方法验证反应是否发生,故填有反应物减少。
(5)先关闭K,从a处缓缓通入600mL二氧化碳,观察到乙中纸花不变色,说明无二氧化碳进入乙装置中,然后打开K,再次缓缓通入二氧化碳,观察到乙中纸花变红(二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊试液变红),说明一开始,600mL二氧化碳完全被甲装置吸收,而通常情况下1体积水大约能溶解1体积二氧化碳,说明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应。
(6)溶液显碱性的原因是溶液中含有氢氧根离子,符号是,数据显示溶液pH值逐渐减小,溶液碱性减弱,说明氢氧根离子OH-数目减少,说明氢氧化钠与二氧化碳反应。
1.(2023·辽宁丹东·统考中考真题)对于有明显现象化学反应,可以通过观察现象帮助我们判断物质发生了化学反应;对于没有明显现象的化学反应,可以通过实现从“无现象”到“有现象”的转化
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