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专项（五）中和反应的实验探究1.[2017·北京]实验小组用传感器探究稀NaOH溶液与稀盐酸反应过程中温度和pH的变化。测定结果如图G5-1所示。下列说法不正确的是()类型一对实验过程的分析图G5-1A.反应过程中有热量放出B.30s时,溶液中溶质为HCl和NaClC.该实验是将稀盐酸滴入稀NaOH溶液D.从20s到40s,溶液的温度升高、pH增大[解析]图像中pH的变化是从小于7逐渐的增大到大于7,可知原溶液显酸性,然后不断地加入碱性溶液,使pH增大,说明是把氢氧化钠溶液滴加到稀盐酸中。[答案]（1）C类型一对实验过程的分析2.某化学兴趣小组三位同学在学习盐酸与氢氧化钠反应后,分别结合自己在实验室中所做的实验,各从不同方面对其进行图像描述。图G5-2A是实际操作图,图B是反应过程中溶液的酸碱度变化图,图C是微观粒子结合过程的示意图。图G5-2类型一对实验过程的分析根据图B的曲线变化,回答下列问题。(1)该变化对应的实验操作是将滴加到另一种溶液中。(2)当滴入溶液的质量为ag时,溶液中的溶质为(填化学式)。(3)当溶液的pH=7时,溶液中的主要离子是(填离子符号)。(4)当加入溶液的质量为bg时,向所得溶液中滴加紫色石蕊溶液,溶液显色。结论从反应前后离子的种类看,有些离子参与了反应,有些离子只是旁观者,该反应中参与反应的离子是。类型一对实验过程的分析[解析](1)图像坐标的pH变化由小于7逐渐增大到大于7,因此进行的操作是将氢氧化钠溶液滴加到稀盐酸中。(2)当加入溶液的质量为ag时,溶液呈酸性,所得溶液中的溶质为氯化氢和氯化钠。(3)当溶液的pH=7时,酸碱恰好完全反应,溶液中的主要离子是钠离子和氯离子。(4)当加入溶液的质量为bg时,所得溶液显碱性,能使紫色石蕊溶液变蓝色。结论中和反应的实质是酸解离出的氢离子和碱解离出的氢氧根离子相互作用生成水分子的过程,即中和反应的实质是H++OH-H2O。[答案](1)氢氧化钠溶液(2)HCl、NaCl(3)Na+、Cl-(4)蓝结论氢离子和氢氧根离子类型一对实验过程的分析3.用化学方法可制取纯净的物质,化学兴趣小组应用中和反应原理制取氯化钠固体。(1)往装有氢氧化钠溶液的烧杯中滴入紫色石蕊溶液,溶液呈色。(2)如图G5-3所示,往该烧杯中继续逐滴滴加稀盐酸至溶液恰好变为紫色,再往反应后的溶液中加入活性炭,充分混合,过滤后得到无色滤液。①加入活性炭的目的是;②在过滤操作中,玻璃棒的作用是。(3)用pH试纸测(2)中滤液的酸碱度,其操作方法:取pH试纸于玻璃片上,,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出溶液的pH。类型一对实验过程的分析(4)若测得滤液pH为8,继续往滤液滴加稍过量的盐酸,目的是;蒸发该滤液以除去过量的盐酸,该操作利用的盐酸的性质是,继续蒸发滤液得到固体的过程中,用玻璃棒不断搅拌的目的是。图G5-3类型一对实验过程的分析[答案](1)蓝(2)①吸附色素②引流(3)用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上(4)除去氢氧化钠挥发性搅拌,防止局部温度过高造成液滴飞溅[解析](1)紫色石蕊溶液遇碱性溶液变蓝,氢氧化钠溶液中滴入紫色石蕊溶液呈蓝色。(2)①加入活性炭的目的是吸附有色物质;②在过滤操作中,玻璃棒的作用是引流。(3)测定溶液酸碱度的方法:用干燥的玻璃棒蘸取(或胶头滴管吸取)少量的待测溶液,并滴在放在干燥的玻璃皿或白瓷板上的干燥pH试纸上,再把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,即可得出待测溶液的pH。(4)若测得滤液pH为8,继续往滤液滴加稍过量的盐酸,目的是除去氢氧化钠,蒸发该滤液以除去过量的盐酸,该操作利用的盐酸的性质是挥发性;继续蒸发滤液得到固体的过程中,用玻璃棒不断搅拌的目的是防止局部温度过高造成液滴飞溅。类型一对实验过程的分析4.室温下,将稀盐酸慢慢滴入装有氢氧化钠溶液的烧杯中,利用温度计测出烧杯中溶液的温度,溶液温度随加入盐酸的质量而变化的曲线如图G5-4所示。(1)由图可知,盐酸与氢氧化钠溶液的中和反应是(填“吸热”或“放热”或“无热量变化”)反应。(2)在A处溶液中加入石蕊,溶液呈色。(3)B处溶液的溶质是(填化学式)。(4)B到C的过程中溶液的pH逐渐(填“增大”“减小”或“无变化”)。(5)在C点溶液中加入碳酸钙,现象为,化学方程式为。图G5-4类型一对实验过程的分析(1)放热(2)蓝(3)NaCl(4)减小(5)有气泡产生CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑[解析](1)由图像可以看出,随着稀盐酸的加入,温度在逐渐升高,说明稀盐酸与氢氧化钠溶液发生的反应是放热反应。(2)A处是反应开始前,此时是氢氧化钠溶液,溶液显碱性,滴加石蕊溶液显示蓝色。(3)B点的温度最高,说明氢氧化钠与稀盐酸恰好完全中和,此时溶液中的溶质是氯化钠。(4)B到C的过程中溶液温度降低,说明反应结束后继续滴加稀盐酸,溶液由中性转化为酸性。(5)C点的溶液显酸性,加入碳酸钙后,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。类型一对实验过程的分析类型二对实验结果的分析5.[2018·黔东南]某化学兴趣小组在学习酸碱中和反应实验时,进行了如下探究。Ⅰ.探究酸和碱能否发生反应甲同学向盛有少量KOH溶液的试管中滴几滴无色酚酞溶液,振荡,继续加入稀硫酸,观察到溶液由色变成无色。甲同学得出结论:酸和碱能发生反应。请写出稀硫酸和氢氧化钾溶液反应的化学方程式:。Ⅱ.探究酸和碱反应后溶液中溶质的成分乙同学对探究Ⅰ中甲同学实验后的无色溶液展开探究。提出问题试管中无色溶液的溶质除了酚酞还有什么?提出猜想(1)K2SO4;(2)K2SO4和。设计实验发散思维为了验证猜想(2)成立,你认为还可以选择的物质是(填序号)。A.Ba(NO3)2B.锌粒C.CuD.盐酸方案实验操作实验现象及方程式实验结论方案1向试管中加入少量碳酸钠,然后加入过量甲同学实验后的无色溶液可观察到溶液中有产生,化学反应方程式为猜想(2)成立类型二对实验结果的分析方案2用玻璃棒蘸取少量反应后的溶液滴在pH试纸上方案3向试管中加入少量甲同学实验后的无色溶液,然后慢慢滴加NaOH溶液,并不断振荡试管开始无明显现象,过一会儿发现类型二对实验结果的分析方案实验操作实验现象及方程式实验结论发散思维为了验证猜想(2)成立,你认为还可以选择的物质是(填序号)。A.Ba(NO3)2B.锌粒C.CuD.盐酸类型二对实验结果的分析[答案]Ⅰ.红2KOH+H2SO4K2SO4+2H2OⅡ.提出猜想H2SO4设计实验气泡Na2CO3+H2SO4Na2SO4+CO2↑+H2OpH7溶液由无色变为红色发散思维B类型二对实验结果的分析[解析]Ⅰ.探究酸和碱能否发生反应:甲同学向盛有少量KOH溶液的试管中滴几滴无色酚酞溶液,溶液变红色,振荡,继续加入稀硫酸,观察到溶液由红色变成无色,说明酸和碱能发生反应。稀硫酸和氢氧化钾溶液反应生成硫酸钾和水。Ⅱ.设计实验向试管中加入少量碳酸钠,然后加入过量甲同学实验后的无色溶液,可观察到溶液中有气泡产生,是因为碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳。用玻璃棒蘸取少量反应后的溶液滴在pH试纸上,pH小于7,说明溶液显酸性。向试管中加入少量甲同学实验后的无色溶液,然后慢慢滴加NaOH溶液,并不断振荡试管,开始无明显现象,过一会儿发现溶液由无色变红色,说明溶液中含有硫酸。发散思维硫酸钾和硫酸都能够和硝酸钡反应生成白色沉淀,因此不能用硝酸钡检验;锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,因此可以用锌粒检验;盐酸和硫酸钾溶液或硫酸钾和硫酸的混合溶液混合时,都无明显现象,因此不能用盐酸检验。类型二对实验结果的分析6.[2018·怀化]某化学兴趣小组同学,用盐酸和氢氧化钠进行“酸碱中和反应”的探究,进行一段时间后发现没有明显变化,询问老师才知道忘记滴加指示剂。因此,他们停止实验,并在老师的指导下对烧杯内溶液中溶质的成分进行探究。提出问题该烧杯内的溶质是什么?猜想假设猜想一:NaCl;猜想二:NaCl和HCl;猜想三:NaCl和NaOH;猜想四:NaCl、NaOH和HCl。同学们讨论后一致认为猜想四不合理,请你说出不合理的理由:(用化学方程式表示)。查阅资料NaCl溶液呈中性。实验探究兴趣小组甲、乙、丙三位同学分别设计了如下的实验方案,请你帮助他们完成实验报告的相关内容。类型二对实验结果的分析评价反思老师看了甲、乙、丙三位同学的实验报告,指出甲同学的实验结论不准确,请你分析甲同学实验结论不准确的原因:。得出结论猜想二成立。实验方案实验现象实验结论甲同学取少量烧杯内的溶液于试管中,滴入酚酞溶液溶液无明显变化猜想一成立乙同学另取少量烧杯内的溶液于试管中,加入有气泡产生猜想二成立丙同学另取少量烧杯内的溶液于试管中,滴入适量的CuSO4溶液没有蓝色沉淀产生猜想不成立类型二对实验结果的分析[答案]猜想假设NaOH+HClNaCl+H2O实验探究锌粒(或CaCO3或Na2CO3,答案合理即可)三评价反思酚酞在酸性和中性溶液中均不变色拓展延伸(1)A(2)氯化钠(或NaCl)(3)氢离子和氢氧根离子结合生成水分子(合理即可)类型二对实验结果的分析[解析]本题主要考查的是酸碱中和反应过程的探究以及中和反应的实质。猜想假设猜想四为NaCl、NaOH和HCl,其中NaOH和HCl在溶液中不能共存,会发生化学反应:NaOH+HClNaCl+H2O。实验探究猜想二中有HCl,可以和活泼金属反应生成气泡,也可以和碳酸盐反应生成气泡;加入CuSO4溶液,没有出现蓝色沉淀,说明溶液中没有NaOH,故猜想三不成立。评价反思酚酞溶液不变色,不能说明溶液呈中性,因为在酸性溶液中酚酞溶液也不变色。类型二对实验结果的分析拓展延伸某同学在进行酸碱中和滴定实验时,测得溶液的pH变化如图甲所示,请回答下列问题。(1)由图甲可知,该同学实验操作是。A.将盐酸滴入氢氧化钠溶液中B.将氢氧化钠溶液滴入盐酸中(2)由图甲可知,在b点处溶液中溶质是。(3)图乙为盐酸和氢氧化钠溶液反应的微观过程,从微粒的角度分析,此反应的微观实质为(合理答案均可)。图G5-5类型二对实验结果的分析[答案](1)由图像可知,开始时溶液的pH大于7,呈碱性,所以选A。(2)由图像可知b点时溶液的pH等于7,说明盐酸和氢氧化钠恰好完全反应,溶液中的溶质只有生成物氯化钠。(3)由图像可知,反应前有氯离子、氢离子、钠离子和氢氧根离子,反应后有钠离子、氯离子和水分子,故反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。类型二对实验结果的分析