Question

在一節(jié)化學(xué)課上，一個(gè)精彩的實(shí)驗(yàn)探究正在進(jìn)行：張老師向一支試管中加入氫氧化鈉溶液，再逐漸滴加稀鹽酸，振蕩，使其充分混合．
[提出問題]氫氧化鈉溶液和鹽酸混合在一起后，我們并沒有觀察到明顯變化，它們到底發(fā)生反應(yīng)沒有呢？
[猜想交流]①二者沒發(fā)生反應(yīng)；②二者反應(yīng)了．
[設(shè)計(jì)方案]方案一：借助酚酞、石蕊的變色來驗(yàn)證
方案二：通過測(cè)溶液的pH值來驗(yàn)證
方案三：利用中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)來驗(yàn)證
[實(shí)驗(yàn)探究]
方案一：甲組同學(xué)按圖1所示的方法，先向試管中加入約2mL NaOH溶液，再滴入幾滴酚酞溶液，溶液變紅．然后慢慢滴入稀鹽酸，邊滴邊振蕩，看到______，證明二者發(fā)生了反應(yīng)．請(qǐng)指出右圖操作中的錯(cuò)誤：______．
乙組同學(xué)向氫氧化鈉溶液和鹽酸的混合溶液中滴加紫色石蕊溶液，觀察到溶液顯紅色．該組實(shí)驗(yàn)?zāi)芊褡C明二者發(fā)生了反應(yīng)？說明理由．______．
方案二：丙組同學(xué)先測(cè)出氫氧化鈉溶液的pH值，然后在滴加稀鹽酸的過程中，不斷測(cè)出混合溶液的pH值，發(fā)現(xiàn)混合溶液的pH值在不斷______，體現(xiàn)出堿性由強(qiáng)到弱，變成中性，直至顯酸性的過程．證明二者發(fā)生了反應(yīng)．若在滴入稀鹽酸的過程中，觀察到有少量氣泡出現(xiàn)，則產(chǎn)生氣泡的原因可能是______．
方案三：丁組同學(xué)在沒使用溫度計(jì)的情況下，通過圖2裝置完成了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證．則U形管中液面的變化情況
是______．你認(rèn)為最合理的解釋是______．

Answer 1

【答案】分析：[實(shí)驗(yàn)探究]
方案一：酚酞遇堿變紅，遇酸和中性溶液不變色，石蕊遇酸變紅，可以據(jù)此解答，注意膠頭滴管的使用；
方案二：酸性溶液pH值小于7，中性溶液pH值等于7，堿性溶液pH值大于7，可以據(jù)此解答；氫氧化鈉易變質(zhì)，所以產(chǎn)生氣泡的原因可能是氫氧化鈉部分變質(zhì)產(chǎn)生了碳酸鈉；
方案三：根據(jù)物質(zhì)熱脹冷縮的性質(zhì)來進(jìn)行分析即可．
解答：解：方案一：酚酞遇堿變紅，遇酸性和中性溶液不變色，所以可以觀察到紅色逐漸消失，注意在使用膠頭滴管的時(shí)候，不能將膠頭滴管伸入到試管中去；而乙組的實(shí)驗(yàn)中，如果加入的鹽酸是過量的，石蕊試液要變紅，所以不能判斷氫氧化鈉和鹽酸是否發(fā)生了反應(yīng)；
方案二：酸性溶液pH值小于7，中性溶液pH值等于7，堿性溶液pH值大于7，所以丙組同學(xué)先測(cè)出氫氧化鈉溶液的pH值，然后在滴加稀鹽酸的過程中，不斷測(cè)出混合溶液的pH值，發(fā)現(xiàn)混合溶液的pH值在不斷減小，直直至恰好完全反應(yīng)時(shí)pH值為7；氫氧化鈉易變質(zhì)，所以產(chǎn)生氣泡的原因可能是氫氧化鈉吸收了二氧化碳而變質(zhì)產(chǎn)生了碳酸鈉；
方案三：根據(jù)物質(zhì)熱脹冷縮的性質(zhì)可以知道，反應(yīng)放出的熱量使氣體受熱膨脹，所以U形管中的液面是左低右高．
故答案為：方案一：紅色逐漸消失；膠頭滴管伸入到試管中去；不能；因?yàn)槿绻�鹽酸過量，也能使石蕊溶液變紅；
方案二：減小；可能是氫氧化鈉吸收空氣中的二氧化碳而變質(zhì)；
方案三：左低右高；中和反應(yīng)放出的熱使燒瓶?jī)?nèi)氣體體積膨脹，壓強(qiáng)增大．
點(diǎn)評(píng)：在做中和反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于酸和堿的溶液一般是無色，二者反應(yīng)時(shí)的現(xiàn)象不明顯，所以往往借助于一些試劑或儀器等（如酸堿指示劑、pH試紙、溫度計(jì)等），來幫助我們判斷反應(yīng)是否進(jìn)行或恰好完全．