实验 酸和碱的中和反应

【实验拓展】某校化学小组在利用硫酸和氢氧化钠溶液探究酸 碱中和反应时,测得烧杯中溶液pH的变化如图所示。据图回答下 列问题:
(5)a点所示溶液呈 性。
(6)向b点所示溶液中滴加石蕊溶液,溶液呈 色。
(7)该实验是将 逐滴滴入 中。
(8)c点所示溶液中,含有的溶质是
。
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答案 (1)①NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应 ②H+和OH-反应生
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(5)a点时溶液的pH大于7,所示溶液呈碱性。(6)b点时溶液的pH等 于7,显中性,向b点所示溶液中滴加石蕊溶液,溶液呈紫色。(7)由图 像可知,pH是开始时大于7逐渐减小到7然后小于7,可知原溶液显碱 性,然后不断地加入酸性溶液,使pH减小,说明是把稀硫酸滴加到氢 氧化钠溶液中。(8)c点时溶液的pH小于7,显酸性,含有的溶质是 Na2SO4和H2SO4。
解析 (1)①酚酞遇碱性溶液可以变红,而遇到酸性或中性溶液时则 不会变色,所以当溶液恰好变成无色时,证明NaOH溶液与稀盐酸恰 好完全反应;②从微观的角度分析,中和反应实质是氢离子和氢氧 根离子反应生成水;③当与盐酸反应时有气泡出现,气泡很可能是 CO2,便可找出氢氧化钠变质的原因:NaOH与空气中CO2反应生成 碳酸钠。(2)镁和盐酸反应会生成氯化镁和氢气。(3)向NaOH溶液 中滴入一定量的稀盐酸,振荡后加入镁条,若没有明显现象,可能是 NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应,或者稀盐酸的量不足,氢氧化钠 有剩余。(4)铜与NaOH溶液、稀盐酸均不反应,不能检验;用pH试 纸测定溶液的酸碱度,若pH=7,则恰好反应,若pH<7,酸有剩余,若 pH>7,碱有剩余;稀盐酸过量时会与氧化铜反应使溶液显蓝色,稀盐 酸量不足或恰好完全反应时均没有明显现象;如果滴入石蕊溶液, 紫色石蕊溶液变红,说明盐酸过量,如果石蕊溶液不变色,说明盐酸 恰好完全反应,故选BD。
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(2)方案Ⅱ:
【实验反思】
(3)另有同学提出方案Ⅱ不能证明NaOH溶液与稀盐酸恰好完全 反应,其原因是 。
(4)除以上方案外,下列哪些物质单独使用,也能证明“NaOH溶液
与稀盐酸恰好完全反应” (填序号)。
A.铜片
B.pH试纸
C.氧化铜 D.紫色石蕊溶液
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成H2O分子(离子方程式也可) ③2NaOH+CO2 === Na2CO3+H2O、 Na2CO3+2HCl === 2NaCl+CO2↑+H2O
(2)有气泡产生 (3)稀盐酸量不足的情况下,也没有明显现象 (4)BD (5)碱 (6)紫 (7)稀硫酸 氢氧化钠溶液 (8)Na2SO4和H2SO4
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【实验结论】通过上述实验现象溶液由红色变为无色说明氢氧 化钠溶液与稀盐酸发生了反应,其反应的化学方程式为NaOH+HCl ==NaCl+H2O。
【中和反应的实质】酸碱中和反应的实质是酸溶液中的H+和碱 溶液中的OH-结合生成水,如图所示。
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【实验延伸】1.酸、碱反应后溶液中溶质的判断 在酸滴定碱的过程中,当溶液由红色变为无色时,酸和碱可能恰 好完全反应,也可能酸过量。检验反应后酸是否过量的方法:
【知识卡片】氯化钠溶液显中性。氯化铜易溶于水。 【实验探究】 (1)方案Ⅰ:某同学先向试管中加入约2 mL NaOH溶液,再滴入几 滴酚酞溶液,溶液变红。然后慢慢滴入稀盐酸,边滴边振荡,直至溶 液恰好变为无色。 ①实验结论 。 ②从微观的角度分析,该反应的实质是 。 ③在滴入稀盐酸的过程中,若观察到有少量气泡出现,请分析产 生气泡的可能原因 (用化学方 程式表示)。
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【注意事项】①实验时要先加碱溶液,再加指示剂,然后才加酸;② 为防止酸过量,应逐滴加入稀盐酸,并不断搅拌;③当溶液由红色恰 好变为无色时,立即停止滴加,防止稀盐酸过量。
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2.判断中和反应是否发生的方法及注意事项
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例题(2019·四川雅安中考)某化学兴趣小组用实验室常用药品(或 溶液)对“NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应”进行探究。
实验 酸和碱的中和反应
【实验步骤】如图所示,在烧杯中加入约5 mL稀氢氧化钠溶液, 滴入几滴酚酞溶液。用滴管慢慢滴入稀盐酸,并不断搅拌溶液,至 溶液颜色恰好变成无色为止。
【实验现象】滴加稀盐酸的过程中,溶液的颜色逐渐变浅,最后 变成无色。
【实验分析】氢氧化钠溶液能使酚酞溶液变红,稀盐酸不能使酚 酞溶液变红色,滴加稀盐酸过程中溶液颜色变淡,最后变成无色,说 明氢氧化钠已被滴入的稀盐酸中和。