Question

4．如圖所示實驗，探究酸堿中和反應．

探究一：向圖①中含酚酞的氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸，邊滴邊振蕩，并測量pH變化繪制曲 線如圖⑤．
（1）圖①中反應的化學方程式是NaOH+HCl=NaCl+H₂O，該實驗證明堿與酸發生反應的現象是溶液從紅色變為無色．
（2）圖⑤中表示恰好完全反應的點是c（填字母），b、c、d三點處對應溶液所含溶 質NaCl的質量大小關系是d=c＞b．
思路1：通過溶液酸堿性變化證明酸堿發生中和反應．
探究二：向圖②稀鹽酸中滴加碳酸鈉溶液；向圖③稀鹽酸中滴加足量氫氧化鈉溶液，充分反應后再滴加碳酸鈉溶液如圖④．
（1）圖②中的現象是有氣泡產生，反應的化學方程式是Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑．
（2）圖④中的現象是無明顯現象，證明酸堿發生了中和反應．
（3）設計圖②實驗的目的是對比．
思路2：通過證明反應物的消失證明酸堿發生中和反應．

Answer 1

分析 探究一是結合已經證明反應的鹽酸和氫氧化鈉在反應過程中的pH變化，來表征反應的發生．
探究二是通過證明反應物已經不存在，說明反應的已經發生．

解答 解：
探究一：向圖①中含酚酞的氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸，這個反應在教材已經證明中和反應發生．此時在關注顏色變化的同事關注了pH．根據曲 線可知，在中和反應發生時pH發生了變化．
（1）圖①是氫氧化鈉和鹽酸反應生成氯化鈉和水，對應的化學方程式是 NaOH+HCl=NaCl+H₂O，該實驗證明堿與酸發生反應的現象是 溶液從紅色變為無色．
（2）由于酸堿中和恰好完全反應時pH=7，所以圖⑤中點c時表示恰好完全反應．b、c、d三點，在b點時，氫氧化鈉還有剩余，此時生成了氯化鈉，隨著鹽酸的繼續加入，氯化鈉質量繼續加大，到c點時完全反應的、質量達到最大，隨后由于無氫氧化鈉，所以加入鹽酸不再生成氯化鈉，所以氯化鈉的質量保持不變了，所以三點處對應溶液所含溶 質NaCl的質量大小關系是 d=c＞b．
思路1：通過溶液酸堿性變化證明酸堿發生中和反應．
探究二：向圖②稀鹽酸中滴加碳酸鈉溶液，有氣泡產生；向圖③稀鹽酸中滴加足量氫氧化鈉溶液，充分反應后再滴加碳酸鈉溶液無氣泡產生．
實驗設計的本意：稀鹽酸遇到碳酸鈉能生成氣體，而加入足量的氫氧化鈉溶液后，加入碳酸鈉溶液卻無氣體，說明此時已無鹽酸，那就說明加入的氫氧化鈉和鹽酸發生了反應．
（1）圖②鹽酸和碳酸鈉反應生成氯化鈉水以及二氧化碳氣體，對應的化學方程式是 Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑．
對應的現象是有氣泡產生；
（2）圖④中的現象是 無明顯現象，證明酸堿發生了中和反應也就是說已經不存在鹽酸，則對比圖②實驗現象就應該是圖④無明顯現象．
（3）設計圖②實驗的目的是 對比，對比鹽酸加入氫氧化鈉和不加氫氧化鈉兩種情況下加入碳酸鈉的現象差別，進而形成結論．
思路2：通過 證明反應物的消失證明酸堿發生中和反應
探究一：
（1）NaOH+HCl=NaCl+H₂O；溶液從紅色變為無色；
（2）c；  d=c＞b；
探究二：
（1）有氣泡產生；   Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
（2）無明顯現象；
（3）對比； 證明反應物的消失．

點評 中和反應發生的證明，既可以借助酸堿指示劑．也可以借助pH變化，還可以借助溫度變化等，原理不同，實驗方案設計的側重點不同．