Question

物質之間發生化學反應時，常伴隨有明顯的現象，但有些化學反應卻觀察不到明顯的現象．某興趣小組同學為證明NaOH溶液與稀鹽酸發生了中和反應，從不同角度設計了如下實驗方案，并進行實驗．
方案一：先用pH試紙測定NaOH溶液的pH，再滴加鹽酸，并不斷振蕩溶液，同時測定混合溶液的pH，如果測得的pH逐漸變小且小于7，則證明NaOH溶液與稀鹽酸發生了化學反應．
（1）用pH試紙測定溶液的pH時，正確的操作是：______．
（2）簡述強調“測得的pH小于7”的理由：______．
方案二：先在NaOH溶液中滴加幾滴酚酞溶液，溶液顯紅色，然后再滴加鹽酸，可觀察到紅色逐漸消失，則證明NaOH溶液與稀鹽酸發生了化學反應．
該組同學在向NaOH溶液中滴加酚酞溶液時，發現了一個意外現象：氫氧化鈉溶液中滴入酚酞溶液，溶液變成了紅色，過了一會兒紅色就消失了．該小組對這種意外現象的原因作了如下猜想：
①可能是酚酞溶液與空氣中的氧氣反應，使紅色消失；
②可能是氫氧化鈉溶液與空氣中的二氧化碳反應，使紅色消失．
（1）為驗證猜想①，該組同學做了如下實驗：將配制的氫氧化鈉溶液加熱，并在液面上方滴一些植物油，然后在冷卻后的溶液中滴入酚酞溶液．實驗中“加熱”目的是______，“滴入植物油”目的是______．實驗結果表明酚酞溶液紅色消失與空氣中的氧氣無關．
（2）為驗證猜想②，該組同學做了如下實驗：取了一定量的Na₂CO₃溶液，在其中滴入酚酞溶液，發現溶液也呈現紅色，由此可得出以下兩點結論：
結論1：說明Na₂CO₃溶液呈______性；
結論2：說明酚酞溶液紅色消失與空氣中的二氧化碳無關．
（3）該小組同學通過查閱資料得知：當氫氧化鈉溶液濃度很大時，就會出現上述意外現象．請設計實驗證明該方案中取用的NaOH溶液濃度過大：
①實驗方法：做對比實驗，取上述NaOH溶液加水稀釋，加入酚酞溶液，觀察到______，說明是由于氫氧化鈉溶液濃度過大而出現的上述現象．
方案三：化學反應中通常伴隨有能量的變化，可借助反應前后的溫度變化來判斷反應的發生．如果NaOH溶液與稀鹽酸混合前后溫度有變化，則證明發生了化學反應．該組同學將不同濃度的鹽酸和NaOH溶液各10mL混合，用溫度計測定室溫下混合前后溫度的變化，并記錄了每次混合前后溫度的升高值△t（如下表）．

編號	鹽酸	NaOH溶液	△t/℃
1	3.65%	2.00%	3.5
2	3.65%	4.00%	x
3	7.30%	4.00%	14

（1）表中x=______．
（2）某同學在沒使用溫度計的情況下，通過如圖所示裝置完成了實驗．則該同學根據______判斷NaOH溶液與稀鹽酸發生了中和反應．

Answer 1

解：

方案一：

（1）用pH試紙測定溶液的pH時，正確的操作是：在白瓷板或玻璃片上放一小片pH試紙，將被測液滴到試紙上，把試紙顯示的顏色與標準比色卡比較；
（2）推測“測得的pH小于7”的理由：排除因鹽酸的加入，稀釋氫氧化鈉溶液而引起pH減小．
方案二：

（1）為驗證猜想①，該組同學做了如下實驗：將配制的氫氧化鈉溶液加熱，并在液面上方滴一些植物油，然后在冷卻后的溶液中滴入酚酞溶液．實驗中“加熱”目的是：趕走溶液中少量氧氣，“滴入植物油”目的是：隔絕氧氣．實驗結果表明酚酞溶液紅色消失與空氣中的氧氣無關．
（2）由實驗現象可得出以下兩點結論：
結論1：說明Na₂CO₃溶液呈堿性；
結論2：說明酚酞溶液紅色消失與空氣中的二氧化碳無關．
（3）①實驗方法：做對比實驗，取上述NaOH溶液加水稀釋，加入酚酞溶液，觀察到：出現紅色且不褪去，說明是由于氫氧化鈉溶液濃度過大而出現的上述現象．
方案三：化學反應中通常伴隨有能量的變化，可借助反應前后的溫度變化來判斷反應的發生．如果NaOH溶液與稀鹽酸混合前后溫度有變化，則證明發生了化學反應．該組同學將不同濃度的鹽酸和NaOH溶液各10mL混合，用溫度計測定室溫下混合前后溫度的變化，并記錄了每次混合前后溫度的升高值△t（如下表）．

編號	鹽酸	NaOH溶液	△t/℃
1	3.65%	2.00%	3.5
2	3.65%	4.00%	x
3	7.30%	4.00%	14

對比，編號2中，氫氧化鈉的質量分數是編號1的2倍，而3中鹽酸和氫氧化鈉都是1的2倍，共同作用應該是4倍，而溫度變化也是4倍，所以編號2中溫度變化應該是2倍，所以結論為7．
（1）由表中數據，可推出x=7．
（2）某同學在沒使用溫度計的情況下，通過如圖所示裝置完成了實驗．則該同學根據U形管中左邊液面下降判斷NaOH溶液與稀鹽酸發生了中和反應．
故答為：

方案一：
（1）在白瓷板或玻璃片上放一小片pH試紙，將被測液滴到試紙上，把試紙顯示的顏色與標準比色卡比較
（2）排除因鹽酸的加入，稀釋氫氧化鈉溶液而引起pH減小
方案二：
（1）趕走溶液中少量氧氣；隔絕氧氣；（2）堿；（3）出現紅色且不褪去；
方案三：
（1）7；（2）U形管中左邊液面下降

分析：

方案一：

（1）用pH試紙測定溶液的pH時，掌握正確的操作方法；
（2）簡述強調“測得的pH小于7”的理由；考慮稀鹽酸和稀釋的作用．
方案二：

（1）為驗證猜想①，該組同學做了如下實驗：將配制的氫氧化鈉溶液加熱，在液面上方滴一些植物油，然后在冷卻后的溶液中滴入酚酞溶液．了解實驗中“加熱”目的和“滴入植物油”目的．實驗結果表明酚酞溶液紅色消失與空氣中的氧氣無關．
（2）為驗證猜想②，該組同學做了如下實驗：取了一定量的Na₂CO₃溶液，在其中滴入酚酞溶液，發現溶液也呈現紅色，由現象的結論；
（3）根據資料得知：當氫氧化鈉溶液濃度很大時，就會出現上述意外現象．設計實驗證明該方案中取用的NaOH溶液濃度過大：①實驗方法：做對比實驗，取上述NaOH溶液加水稀釋，加入酚酞溶液，觀察到出現紅色且不褪去，說明是由于氫氧化鈉溶液濃度過大而出現的上述現象．
方案三：

（1）由表中數據，可推出x的值．
（2）某同學在沒使用溫度計的情況下，通過如圖所示裝置完成了實驗．則該同學根據 U形管中左邊液面下降判斷NaOH溶液與稀鹽酸發生了中和反應．
點評：掌握中和反應的概念及其應用；了解實驗猜想和實驗驗證的方法；掌握pH試紙測定溶液的pH時的操作方法．