實(shí)驗(yàn)專題(二)pH與中和反應(yīng)1用熟石灰中和一定量的鹽酸時(shí)，溶液的pH與加入的熟石灰質(zhì)量的關(guān)系如圖所示。熟石灰與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)Ca(OH)22HCl=CaCl22H2O_；當(dāng)加入熟石灰m g時(shí)，溶液中的溶質(zhì)為_(kāi)CaCl2、HCl_。若改用n g氫氧化鈉與相同量鹽酸反應(yīng)，所得溶液的pH_(填“”“”或“”)7。2某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)對(duì)中和反應(yīng)進(jìn)行了如下探究?！締?wèn)題一】向氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸，無(wú)明顯現(xiàn)象。如何證明二者已發(fā)生中和反應(yīng)？同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了以下兩種探究方案。方案：取少量稀鹽酸于試管中，滴加2滴酚酞溶液，逐滴加入氫氧化鈉溶液，邊加邊振蕩，當(dāng)觀察到_溶液由無(wú)色變紅色_時(shí)，證明兩者發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，此時(shí)的溶液呈_堿_(填“酸”“中”或“堿”)性。方案：利用如圖1裝置探究氫氧化鈉溶液與稀鹽酸反應(yīng)的過(guò)程，并用pH和溫度傳感器測(cè)量反應(yīng)過(guò)程中相關(guān)物理量的變化情況，得到變化圖象如圖2、圖3所示，由此也證明了氫氧化鈉溶液與鹽酸發(fā)生了反應(yīng)。 圖1圖2 圖3(1)儀器A內(nèi)盛裝溶液的溶質(zhì)是_HCl_(填化學(xué)式)。(2)由圖3可知?dú)溲趸c溶液與稀鹽酸的反應(yīng)屬于_放熱_(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。(3)圖2中，d點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溶液中的溶質(zhì)為_(kāi)氯化鈉、氯化氫_。(4)結(jié)合圖2，分析圖3中V的數(shù)值最接近_12_(填“6”“12”或“16”)?！締?wèn)題二】中和反應(yīng)都沒(méi)有明顯現(xiàn)象嗎？小明取氫氧化銅少量于試管中，向其中滴加足量稀硫酸，實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象是_固體溶解，溶液由無(wú)色變藍(lán)色_，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)Cu(OH)2H2SO4=CuSO42H2O_；小明確認(rèn)有些中和反應(yīng)有明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。3項(xiàng)目性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)了酸和堿的性質(zhì)后，對(duì)中和反應(yīng)的發(fā)生、原理和實(shí)質(zhì)以及能量變化等展開(kāi)了一系列探究之旅。活動(dòng)一：證明酸和堿發(fā)生了反應(yīng)【實(shí)驗(yàn)1】小紅在燒杯中加入5 mL稀氫氧化鈉溶液，再加入5 mL稀鹽酸，充分?jǐn)嚢?，無(wú)明顯現(xiàn)象。為驗(yàn)證反應(yīng)是否發(fā)生，她取燒杯中少量溶液于試管中，滴加幾滴酚酞溶液，溶液呈無(wú)色，于是得出結(jié)論：酸和堿發(fā)生了反應(yīng)。她判斷的依據(jù)是_滴入酚酞溶液呈無(wú)色，說(shuō)明反應(yīng)物氫氧化鈉消失_?！拘〗M交流】小強(qiáng)測(cè)出燒杯中溶液的pH<7，也可證明鹽酸與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng)，此時(shí)燒杯中溶液的溶質(zhì)成分為_(kāi)HCl和NaCl_?；顒?dòng)二：探究中和反應(yīng)的原理和實(shí)質(zhì)【微觀探析】下圖為小明同學(xué)繪制的鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)過(guò)程圖，反應(yīng)過(guò)程中減少的粒子是_H和OH_。【宏觀辨識(shí)】鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式是_NaOHHCl=NaClH2O_?；顒?dòng)三：探究中和反應(yīng)中的能量變化【實(shí)驗(yàn)2】連接裝置如下圖，檢查裝置氣密性，向試管中加入少量稀鹽酸，觀察到U形管中左側(cè)液面下降，右側(cè)液面上升?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】_酸和堿的中和反應(yīng)放熱_?！窘涣餮杏憽孔髠?cè)液面下降，右側(cè)液面上升的原因是_錐形瓶?jī)?nèi)溫度升高，壓強(qiáng)變大(合理即可)_?！究偨Y(jié)提升】(1)要使上述中和反應(yīng)所得溶液呈中性，實(shí)驗(yàn)操作步驟為：在燒杯中加入5 mL稀氫氧化鈉溶液，_滴入幾滴酚酞溶液，再用滴管慢慢滴入稀鹽酸，并不斷攪拌，至溶液恰好變?yōu)闊o(wú)色為止_。(2)寫(xiě)出中和反應(yīng)在生活或工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一點(diǎn)應(yīng)用：_用熟石灰改良酸性土壤(或用稀硫酸中和堿性廢水或用堿性物質(zhì)治療胃酸過(guò)多癥或蚊蟲(chóng)叮咬涂堿性物質(zhì)減輕痛癢等，合理即可)_。4中和反應(yīng)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中有廣泛的應(yīng)用。某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)對(duì)酸堿中和反應(yīng)進(jìn)行了如下探究。小組同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證稀H2SO4與NaOH溶液混合后，發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。(1)用膠頭滴管滴入稀硫酸，能證明乙中發(fā)生反應(yīng)的現(xiàn)象是_溶液由紅色變?yōu)闊o(wú)色_，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)2NaOHH2SO4=Na2SO42H2O_。(2)有同學(xué)提出也可以使用石蕊溶液代替酚酞溶液進(jìn)行(1)的實(shí)驗(yàn)。你認(rèn)為_(kāi)酚酞溶液_(填“酚酞溶液”或“石蕊溶液”)更適合用于驗(yàn)證稀硫酸與氫氧化鈉溶液發(fā)生中和反應(yīng)，你的理由是_石蕊溶液在堿性溶液中呈藍(lán)色，在中性溶液中呈紫色，顏色變化不明顯_。(3)實(shí)驗(yàn)后小明對(duì)燒杯內(nèi)的溶液中的稀硫酸是否過(guò)量進(jìn)行如下探究。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論取乙中反應(yīng)后的溶液于試管中，向其中加入_鋅粒(或碳酸鈉等)_產(chǎn)生大量氣泡_稀硫酸過(guò)量【實(shí)驗(yàn)拓展】室溫下，某同學(xué)利用圖丙裝置研究將氫氧化鈉溶液慢慢滴加到盛有稀硫酸的燒杯中，并用溫度傳感器測(cè)量反應(yīng)過(guò)程中溶液溫度隨時(shí)間的變化曲線如圖丁所示：(4)該曲線B點(diǎn)后溶液溫度逐漸下降的原因是_過(guò)量的氫氧化鈉溶液起到冷卻的作用_。(5)B到A點(diǎn)的過(guò)程中溶液的pH逐漸_增大_(填“增大”“減小”或“無(wú)變化”)。5小亮在做“鹽酸中和氫氧化鈉溶液”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，滴加鹽酸前忘了加入指示劑，導(dǎo)致無(wú)法判斷該中和反應(yīng)進(jìn)行的程度。于是他對(duì)所得溶液的酸堿性進(jìn)行探究。【探究目的】探究所得溶液的酸堿性(1)【提出猜想】所得溶液可能呈堿性，也可能呈_酸_性，還可能呈_中_性。(2)【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論用試管取該溶液12 mL，滴入12滴無(wú)色酚酞溶液，振蕩無(wú)色酚酞溶液變_紅_溶液呈堿性無(wú)色酚酞溶液不變色溶液不呈_堿性_(3)【分析與思考】若溶液呈堿性，則溶液中使其呈堿性的離子是_OH_(填微粒符號(hào))，為避免堿性溶液污染環(huán)境，小亮對(duì)所得溶液進(jìn)行了如下處理：向溶液中逐滴加入_氯化銅(合理即可)_溶液，直到不再產(chǎn)生沉淀為止。然后過(guò)濾，把濾液倒入蒸發(fā)皿中加熱，得到氯化鈉晶體，該過(guò)程涉及的化學(xué)方程式為_(kāi)CuCl22NaOH=Cu(OH)22NaCl_。若無(wú)色酚酞溶液不變色，為了進(jìn)一步確定溶液的酸堿性，小亮提出了以下方案：方案一：取樣，加入碳酸鈣粉末，若觀察到_有氣泡產(chǎn)生_，則所取溶液呈酸性；若無(wú)明顯現(xiàn)象，則呈中性。方案二：取樣，加入金屬鋅，若有氣泡產(chǎn)生，則所取溶液呈酸性，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)Zn2HCl=ZnCl2H2_；若無(wú)明顯現(xiàn)象，則呈中性。方案三：取樣，加入紫色石蕊溶液，若觀察到_溶液變紅色_，則所取溶液呈酸性；若不變色，則呈中性。