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【实验目的】1.初步学会用酸碱指示剂检验溶液的酸碱性。2.初步学会用pH试纸测定溶液的酸碱度。【实验用品】烧杯、试管、研钵、玻璃棒、胶头滴管、纱布。蒸馏水、酒精、酚酞溶液、石蕊溶液、pH试纸、植物的花瓣或果实、土壤样品、食醋、食盐水、稀盐酸、肥皂水、石灰水。1.检测溶液的酸碱性及酸碱度【实验步骤】(1)分别取牵牛花、万寿菊、紫卷心菜、月季的花瓣或果实在研钵中捣碎,加入酒精浸泡,用纱布将浸泡出的汁液过滤或挤出。并分别做好标记。(2)在分别盛有食醋、食盐水、稀盐酸、肥皂水、石灰水的五支试管中滴加酚酞溶液,观察颜色的变化。(3)在分别盛有食醋、食盐水、稀盐酸、肥皂水、石灰水的五支试管中滴加石蕊溶液,观察颜色的变化。(4)用pH试纸测定食醋、食盐水、稀盐酸、肥皂水、石灰水的pH。(5)试验自制的指示剂在食醋、食盐水、稀盐酸、肥皂水、石灰水五种溶液中的颜色的变化。【实验现象与记录】(1)酚酞滴加到食醋、稀盐酸、食盐水中均不变色,滴加到肥皂水、石灰水中变红色。(2)石蕊滴加到食醋、稀盐酸中变红色,滴加到食盐水中呈紫色,滴加到肥皂水、石灰水中变蓝色。(3)食醋的pH为6、稀盐酸的pH为5,食盐水的pH为7,肥皂水的pH为8、石灰水的pH为9。(4)植物的汁液在食醋、稀盐酸中在食盐水中在肥皂水、石灰水中牵牛花(蓝紫)红色紫色蓝色万寿菊黄色黄色黄色紫卷心菜红色紫色蓝色月季浅红色红色黄色【实验结论】(1)食醋、稀盐酸呈酸性,pH7,能使石蕊溶液变红色,使酚酞溶液不变色。(2)食盐水呈中性,pH=7,不能使石蕊和酚酞溶液变色。(3)肥皂水、石灰水呈碱性,pH7,能使石蕊溶液变蓝色,使酚酞溶液变红色。(4)牵牛花、紫卷心菜、月季的汁液可用作酸碱指示剂,万寿菊的汁液不能用作酸碱指示剂。2.检测土壤的酸碱度【实验步骤】(1)在校园里取少量土壤样品。(2)将土壤样品与蒸馏水按1∶5的质量比在烧杯中混合,充分搅拌后静置。(3)用pH试纸测澄清液体的pH。【实验记录】澄清液体的pH为8。【实验结论】校园土壤的pH为8,呈弱碱性。【问题与交流】1.你自制的指示剂检验溶液酸碱性的效果如何?了解其他同学自制的指示剂的检验效果,哪种植物的花瓣或果实制成的指示剂检验效果好?牵牛花、紫卷心菜、月季花等制成的指示剂检验效果好。2.归纳自制的指示剂在酸、碱溶液中的颜色变化情况,与同学交流。牵牛花汁液在酸性溶液中变红色,在中性溶液中呈紫色,在碱性溶液中变蓝色。例甲、乙两同学想了解碳酸钠溶液的酸碱性。他们做了如下研究:(1)根据两位同学的实验可得出碳酸钠溶液酸碱性的结论:。(2)根据两位同学的实验操作,你认为同学操作不规范。为什么?。实验操作检测结果甲同学取pH试纸放在玻璃片上;用蘸取碳酸钠溶液滴在pH试纸上;将试纸显示的颜色与标准比色卡比较pH7乙同学将pH试纸直接浸入碳酸钠溶液中,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较pH7(3)如果实验室没有pH试纸,又要一次测定未知溶液的酸碱性,可选用溶液来进行实验,该试剂从色变成色,能确定溶液呈碱性。(4)如果将pH试纸润湿,再一次测定碳酸钠溶液的酸碱性,测得的结果将(填“偏大”“偏小”“无影响”或“无法确定”)。解析使用pH试纸测定溶液酸碱度的正确方法是:将pH试纸放在玻璃片上,用玻璃棒蘸取被测液滴到pH试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡比较,得出溶液的pH。(1)由甲、乙同学的实验可知溶液的pH7,所以溶液显碱性。(2)使用pH试纸测定溶液酸碱度时,不能把pH试纸直接放入被测液中,这样会污染试剂。(3)使用酸碱指示剂可以测定溶液的酸碱性,如紫色石蕊溶液遇酸会变红,遇碱性溶液会变蓝。(4)碳酸钠溶液呈碱性,如用蒸馏水将pH试纸润湿,相当于稀释碳酸钠溶液,结果会偏小。答案玻璃棒(1)碳酸钠溶液呈碱性(2)乙污染药品(3)紫色石蕊紫蓝(4)偏小中和反应的实验探究与微观实质素养呈现通过对实验过程的分析与探究,能发现和提出有探究价值的化学问题,并能依据探究目的设计并优化实验方案。能对观察记录的实验信息进行加工并获得结论;能对实验过程出现的与理论不相符的情况进行讨论、交流;能尊重事实和证据,具有独立思考、敢于质疑和批判的创新精神。素养解读能运用所学过的化学知识独立地去解决问题,从而达到培养综合运用化学理论知识的能力、独立实验的能力和创新能力。化学实验可以深化学生对化学知识的理解、迁移和创新,对化学原理规律的发现、认识和运用,以培养化学学科素养、化学信息素养、化学思维素养和化学语言素养等。有关中和反应的实验探究及对微观实质的理解与应用也一直是中考的热点内容。例1中和反应是放热反应吗?三位同学为探究此问题进行了下列实验:图10-4-1图10-4-2图10-4-3 (1)甲同学取10mL10%的NaOH溶液于试管中,逐滴加入10%的稀硫酸,随着硫酸的加入,烧杯中溶液温度与加入硫酸体积之间的变化关系如图10-4-1所示。本实验选用10%的NaOH溶液而不选用NaOH固体的原因是____________________________。典例剖析(2)乙同学按图10-4-2所示装置进行实验,其中的澄清饱和石灰水的作用是。(3)丙同学按图10-4-3进行实验,可以根据现象证明中和反应是放热的。解析(1)氢氧化钠固体溶于水放热,会对实验造成干扰,故本实验选用10%的氢氧化钠溶液而不选用氢氧化钠固体。(2)氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小,若饱和石灰水变浑浊,则说明氢氧化钠与硫酸反应能放出热量。(3)反应若放出热量,则会使集气瓶中的气体受热而膨胀,从而将红墨水向右推动,所以若观察到红墨水右移,则说明中和反应放热。答案(1)NaOH固体溶于水会放出大量的热(2)饱和石灰水变浑浊,说明氢氧化钠与硫酸的反应能放出热量(3)红墨水右移例2(2018山东滨州无棣模拟)某化学兴趣小组的三位同学在学习了盐酸与氢氧化钙的反应后,分别结合自己在实验室中所做的实验,从不同方面对其进行图像描述。 图10-4-4图10-4-5 图10-4-6图10-4-4是实际操作图,图10-4-5是反应过程中溶液的温度变化图,图10-4-6是微观粒子结合过程的示意图。请结合图示回答下列问题。(1)图10-4-4中未滴加稀盐酸时,烧杯中溶液呈色。(2)如图10-4-5所示,稀盐酸与氢氧化钙溶液的中和反应是(填“吸热”或“放热”或“无热量变化”)反应,该反应的化学方程式为。(3)如图10-4-5所示,在C点溶液中加入碳酸钙,现象为。(4)图10-4-6表示该反应前后溶液中存在的主要离子,写出下列图形代表的离子。 , 。(填离子符号)解析(1)未滴加稀盐酸时,烧杯中溶液是滴有酚酞的氢氧化钙溶液,氢氧化钙溶液显碱性,能使酚酞溶液变红色。(2)稀盐酸与氢氧化钙溶液发生中和反应时温度升高,说明反应放热。(3)C点稀盐酸过量,稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,因此现象为碳酸钙溶解,产生气泡。(4)氢氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水,其中氢氧根离子和氢离子结合生成水分子,而钙离子和氯离子仍然存在于溶液中,因此 表示OH-, 表示H+。答案(1)红(2)放热Ca(OH)2+2HCl CaCl2+2H2O(3)碳酸钙溶解,产生气泡(4)OH-H+