Question

17．某研究性學習小組對中和反應進行探究，請你參與實驗

【探究活動1】證明酸和堿發(fā)生了反應
稀鹽酸和NaOH溶液混合沒有明顯現(xiàn)象，小麗同學按圖1進行實驗，證明了鹽酸和NaOH溶液能發(fā)生化學反應，他依據(jù)的實驗現(xiàn)象是溶液由紅色變成無色，反應的化學方程式NaOH+HCl=NaCl+H₂O．
【探究活動2】能否通過證明有水生成來證明其反應的發(fā)生？
【設計實驗】小明同學取變色硅膠、無水醋酸和氫氧化鈉固體進行如圖2所示的三個實驗．
【小資料】a．變色硅膠吸水后由藍色變?yōu)榧t色；b．無水醋酸是一種酸，常溫下為無色液體；
（1）實驗①、②的實驗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，要迅速塞緊橡膠塞的原因是防止空氣中的水分進入試管干擾試驗；
（3）能證明酸和堿反應有水生成的現(xiàn)象是試管③中的變色硅膠由藍色變?yōu)榧t色，試管①②中的變色硅膠不變色．
【探究活動3】能否通過測量酸和堿反應過程的pH，溫度變化證明其反應的發(fā)生？取一定量的稀鹽酸，逐滴均勻滴加NaOH溶液，用電子傳感器實時獲得溶液的pH，溫度曲線如圖3
（4）由圖3 你得到的認識請寫出兩條：溶液的pH增大、中和反應放熱．
（5）除了上述方法之外，還可以按照如表實驗方法證明稀鹽酸與氫氧化鈉發(fā)生了反應，說出對應的實驗現(xiàn)象和實驗結論：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
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	若生成藍色沉淀	則酸、堿沒有發(fā)生反應
	若生成藍色溶液	則酸、堿發(fā)生了反應

Answer 1

分析 本探究實驗給出的是多種思路證明酸和堿之間發(fā)生了反應，圍繞指示劑、生成物驗證、pH變化以及溫度變化等角度展開的．
探究活動1是利用酸堿指示劑來證明酸和堿之間發(fā)生了反應，要熟練記住酸堿指示劑與酸和堿之間的顏色變化關系．
探究活動2，是想通過驗證過程中生成了水，此時所用試劑都不能含有水，且題目給出了檢驗水的思路和物質．所以在此過程中要進一步確定各反應物都不能獨立使變色硅膠變色，而只有兩者反應才能使硅膠變色，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的變化趨勢和溫度的變化趨勢，進而總結分析；
最后要求設計的是證明原物質是否存在也就是證明氫氧化鈉是否還有，題目給出了實驗的思路，分析對應的現(xiàn)象和結論．

解答 解：【探究活動1】證明酸和堿發(fā)生了反應
稀鹽酸和NaOH溶液混合沒有明顯現(xiàn)象，小麗同學按圖1進行實驗，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)生化學反應借助的是燒杯中的液體酞由紅色變成無色，反應為鹽酸和氫氧化鈉反應生成氯化鈉和水，對應的化學方程式 NaOH+HCl=NaCl+H₂O．
【探究活動2】能否通過證明有水生成來證明其反應的發(fā)生？
 根據(jù)【小資料】a．變色硅膠吸水后由藍色變?yōu)榧t色；b．無水醋酸是一種酸，常溫下為無色液體；可知設計思路為：是想通過驗證過程中生成了水，此時所用試劑都不能含有水，且題目給出了檢驗水的思路和物質．所以在此過程中要進一步確定各反應物都不能獨立使變色硅膠變色，而只有兩者反應才能使硅膠變色，過程中要排除空氣中水蒸氣等的干擾．
（1）實驗①、②的實驗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)實驗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，因為需要證明生成了水，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）能證明酸和堿反應有水生成的現(xiàn)象是 試管③中的變色硅膠由藍色變?yōu)榧t色，試管①②中的變色硅膠不變色．
【探究活動3】兩條曲線的對應要看清楚，上面的文字說明要對應好，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)這個描述可以推測設計本意是借助過量的鹽酸和氧化銅反應能生成氯化銅，如果氫氧化鈉和鹽酸反應了，則沒有剩余的氫氧化鈉和氯化銅反應，則不會有藍色沉淀生成；如果氫氧化鈉和鹽酸沒反應，則氫氧化鈉就能和氯化銅反應生成藍色沉淀．
故答案為：【探究活動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入試管干擾試驗；
（3）試管③中的變色硅膠由藍色變?yōu)榧t色，試管①②中的變色硅膠不變色；
（4）溶液的pH增大；中和反應放熱等．
（5）

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
	若生成藍色沉淀； 若生成藍色溶液；	則酸、堿沒有發(fā)生反應． 則酸、堿發(fā)生了反應．

點評 設計實驗要根據(jù)給出的實驗結論進行，而不要先入為主進行設計，也就是題目其實已經(jīng)限制了設計的方向．