中和反應實驗探究應用

劉常德

要點提煉

1.酸堿指示劑的選擇

有些中和反應的現(xiàn)象不明顯，需借助指示劑顏色的變化來判斷反應是否發(fā)生。比如，在直接向氫氧化鈉溶液滴加稀鹽酸的過程中，沒有明顯現(xiàn)象，可先在氫氧化鈉溶液中加入幾滴酚酞溶液，再向氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸，就能觀察到溶液由紅色變?yōu)闊o色的明顯現(xiàn)象。因為酚酞遇到堿性溶液時顯紅色，遇到酸性或中性溶液時顯無色。通過酚酞顏色的變化，即可證明氫氧化鈉與鹽酸確實發(fā)生了反應。

借助指示劑顏色的變化來判斷中和反應是否發(fā)生時，一般選用酚酞溶液，而不選用紫色石蕊溶液。不選用紫色石蕊溶液的原因：石蕊在酸性、中性和堿性溶液中分別顯紅色、紫色和藍色，這三種顏色的色差較小，不易分辨，不利于判斷反應進行的程度。

2.中和反應過程中溶液pH的變化及溶質(zhì)成分的判斷

（1）向堿溶液中加入過量的酸（如圖1）：①A點，溶液的pH > 7，溶液顯堿性，溶質(zhì)為未反應的堿和反應新生成的鹽;②B點，溶液的pH = 7，酸、堿恰好完全中和，溶液顯中性，溶質(zhì)為反應新生成的鹽;③C點，溶液的pH < 7，溶液顯酸性，酸過量，溶質(zhì)為過量的酸和反應新生成的鹽。

（2）向酸溶液中加入過量的堿（如圖2）：①A點，溶液的pH < 7，溶液顯酸性，溶質(zhì)為未反應的酸和反應新生成的鹽;②B點，溶液的pH = 7，酸、堿恰好完全中和，溶液顯中性，溶質(zhì)為反應新生成的鹽;③C點，溶液的pH > 7，溶液顯堿性，堿過量，溶質(zhì)為過量的堿和反應新生成的鹽。

3.檢驗酸是否過量的方法

在向堿溶液（預先滴加了酚酞溶液）中滴加酸的過程中，當溶液由紅色變?yōu)闊o色時，有兩種情況：恰好完全反應和酸過量。檢驗酸是否過量的方法：（1）滴加石蕊溶液，若石蕊溶液變紅色，則酸過量;（2）加入活潑金屬，若有氣泡冒出，則酸過量;（3）加入金屬氧化物，若金屬氧化物溶解（往往溶液的顏色也發(fā)生改變），則酸過量;（4）加入碳酸鹽，若有氣泡冒出，則酸過量;（5）測定溶液的pH，若pH < 7，則酸過量。

探究應用

（2021·內(nèi)蒙古·呼和浩特）中和反應是一類重要的化學反應，某化學興趣小組做了如圖3實驗。回答下列問題。

（1）觀察到試管①③中共同的明顯現(xiàn)象是__________，試管②中沒有明顯現(xiàn)象。

【提出問題】試管②中沒有明顯現(xiàn)象，是否發(fā)生了反應？

【實驗探究】（2）化學興趣小組取少量實驗后試管②中的溶液，分別放入a、b兩支試管中，向試管a中滴入酚酞溶液，觀察到了__________（填寫現(xiàn)象），證明了稀鹽酸和氫氧化鈉溶液一定發(fā)生了化學反應。為進一步探究試管②反應后溶液中的溶質(zhì)成分，還可以向試管b中加入下列物質(zhì)中的__________（填字母）。

A. Zn B. Fe（OH）3 C. FeCl3 D. AgNO3

（3）化學興趣小組又利用pH傳感器探究稀鹽酸和氫氧化鈉溶液的反應過程。實驗操作如圖4，測定結果如圖5，請回答下列問題。

①該實驗中，乙溶液是__________。

②加入甲溶液6 mL時，燒瓶中的溶液溶質(zhì)成分__________（填化學式）。

③根據(jù)該實驗測定結果，判斷發(fā)生化學反應的依據(jù)是__________ 。

（作者單位：山東省高密市李家營中學）

答案：（1）固體溶解 （2）溶液不變色 AB （3）①稀鹽酸 ②HCl、NaCl ③溶液pH由小于7變成等于7或大于7

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