Question

17．某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)中和反應(yīng)進(jìn)行探究，請(qǐng)你參與實(shí)驗(yàn)

【探究活動(dòng)1】證明酸和堿發(fā)生了反應(yīng)
稀鹽酸和NaOH溶液混合沒有明顯現(xiàn)象，小麗同學(xué)按圖1進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證明了鹽酸和NaOH溶液能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，他依據(jù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液由紅色變成無色，反應(yīng)的化學(xué)方程式NaOH+HCl=NaCl+H₂O．
【探究活動(dòng)2】能否通過證明有水生成來證明其反應(yīng)的發(fā)生？
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】小明同學(xué)取變色硅膠、無水醋酸和氫氧化鈉固體進(jìn)行如圖2所示的三個(gè)實(shí)驗(yàn)．
【小資料】a．變色硅膠吸水后由藍(lán)色變?yōu)榧t色；b．無水醋酸是一種酸，常溫下為無色液體；
（1）實(shí)驗(yàn)①、②的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖亲C明了無水醋酸和氫氧化鈉不含有水，不能使變色硅膠變色；
（2）加入試劑后，要迅速塞緊橡膠塞的原因是防止空氣中的水分進(jìn)入試管干擾試驗(yàn)；
（3）能證明酸和堿反應(yīng)有水生成的現(xiàn)象是試管③中的變色硅膠由藍(lán)色變?yōu)榧t色，試管①②中的變色硅膠不變色．
【探究活動(dòng)3】能否通過測(cè)量酸和堿反應(yīng)過程的pH，溫度變化證明其反應(yīng)的發(fā)生？取一定量的稀鹽酸，逐滴均勻滴加NaOH溶液，用電子傳感器實(shí)時(shí)獲得溶液的pH，溫度曲線如圖3
（4）由圖3 你得到的認(rèn)識(shí)請(qǐng)寫出兩條：溶液的pH增大、中和反應(yīng)放熱．
（5）除了上述方法之外，還可以按照如表實(shí)驗(yàn)方法證明稀鹽酸與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng)，說出對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取少量氫氧化鈉溶液于試管中，加入過量稀鹽酸，再加入少量氧化銅	若生成藍(lán)色沉淀	則酸、堿沒有發(fā)生反應(yīng)
	若生成藍(lán)色溶液	則酸、堿發(fā)生了反應(yīng)

Answer 1

分析 本探究實(shí)驗(yàn)給出的是多種思路證明酸和堿之間發(fā)生了反應(yīng)，圍繞指示劑、生成物驗(yàn)證、pH變化以及溫度變化等角度展開的．
探究活動(dòng)1是利用酸堿指示劑來證明酸和堿之間發(fā)生了反應(yīng)，要熟練記住酸堿指示劑與酸和堿之間的顏色變化關(guān)系．
探究活動(dòng)2，是想通過驗(yàn)證過程中生成了水，此時(shí)所用試劑都不能含有水，且題目給出了檢驗(yàn)水的思路和物質(zhì)．所以在此過程中要進(jìn)一步確定各反應(yīng)物都不能獨(dú)立使變色硅膠變色，而只有兩者反應(yīng)才能使硅膠變色，過程中要排除空氣中水蒸氣等的干擾．
探究活動(dòng)3給出的過程中pH值和溫度的變化曲線，從圖中可以看出過程中pH的變化趨勢(shì)和溫度的變化趨勢(shì)，進(jìn)而總結(jié)分析；
最后要求設(shè)計(jì)的是證明原物質(zhì)是否存在也就是證明氫氧化鈉是否還有，題目給出了實(shí)驗(yàn)的思路，分析對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象和結(jié)論．

解答 解：【探究活動(dòng)1】證明酸和堿發(fā)生了反應(yīng)
稀鹽酸和NaOH溶液混合沒有明顯現(xiàn)象，小麗同學(xué)按圖1進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，由于酚酞遇堿變紅，堿消失就成無色，所以證明鹽酸和NaOH溶液能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)借助的是燒杯中的液體酞由紅色變成無色，反應(yīng)為鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和水，對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式 NaOH+HCl=NaCl+H₂O．
【探究活動(dòng)2】能否通過證明有水生成來證明其反應(yīng)的發(fā)生？
 根據(jù)【小資料】a．變色硅膠吸水后由藍(lán)色變?yōu)榧t色；b．無水醋酸是一種酸，常溫下為無色液體；可知設(shè)計(jì)思路為：是想通過驗(yàn)證過程中生成了水，此時(shí)所用試劑都不能含有水，且題目給出了檢驗(yàn)水的思路和物質(zhì)．所以在此過程中要進(jìn)一步確定各反應(yīng)物都不能獨(dú)立使變色硅膠變色，而只有兩者反應(yīng)才能使硅膠變色，過程中要排除空氣中水蒸氣等的干擾．
（1）實(shí)驗(yàn)①、②的實(shí)驗(yàn)是證明無水醋酸和氫氧化鈉均不含水，不能使變色硅膠變色，后續(xù)實(shí)驗(yàn)硅膠變紅才能說明是生成了水，所以目的是 證明了無水醋酸和氫氧化鈉不含有水，不能使變色硅膠變色；
（2）加入試劑后，因?yàn)樾枰�證明生成了水，所以要避免空氣中的水分的干擾，所以要迅速塞緊橡膠塞；
（3）能證明酸和堿反應(yīng)有水生成的現(xiàn)象是 試管③中的變色硅膠由藍(lán)色變?yōu)榧t色，試管①②中的變色硅膠不變色．
【探究活動(dòng)3】?jī)蓷l曲線的對(duì)應(yīng)要看清楚，上面的文字說明要對(duì)應(yīng)好，一條是pH值的，一條是溫度的．
（5）取少量氫氧化鈉溶液于試管中，加入過量稀鹽酸，再加入少量氧化銅，根據(jù)這個(gè)描述可以推測(cè)設(shè)計(jì)本意是借助過量的鹽酸和氧化銅反應(yīng)能生成氯化銅，如果氫氧化鈉和鹽酸反應(yīng)了，則沒有剩余的氫氧化鈉和氯化銅反應(yīng)，則不會(huì)有藍(lán)色沉淀生成；如果氫氧化鈉和鹽酸沒反應(yīng)，則氫氧化鈉就能和氯化銅反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀．
故答案為：【探究活動(dòng)1】溶液由紅色變成無色；NaOH+HCl=NaCl+H₂O；
（1）證明了無水醋酸和氫氧化鈉不含有水，不能使變色硅膠變色；
（2）防止空氣中的水分進(jìn)入試管干擾試驗(yàn)；
（3）試管③中的變色硅膠由藍(lán)色變?yōu)榧t色，試管①②中的變色硅膠不變色；
（4）溶液的pH增大；中和反應(yīng)放熱等．
（5）

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
	若生成藍(lán)色沉淀； 若生成藍(lán)色溶液；	則酸、堿沒有發(fā)生反應(yīng)． 則酸、堿發(fā)生了反應(yīng)．

點(diǎn)評(píng) 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)要根據(jù)給出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行，而不要先入為主進(jìn)行設(shè)計(jì)，也就是題目其實(shí)已經(jīng)限制了設(shè)計(jì)的方向．