酸和碱作用生成盐和水的反应叫做中和反应。教科书中是通过酸碱指示剂变色来证明氢氧化钠溶液和盐酸发生了反应。为了拓宽学生视野,培养发散思维能力,我们组织学生进行了如下拓展探究。
一、提出问题
1、除用酚酞等酸碱指示剂外,还有什么办法可以判断氢氧化钠溶液和盐酸发生了反应?
2、怎样证明中和反应生成了水?
二、设计方案
1、氢氧化钠溶液与盐酸混合有四种可能:一是不反应;二是两者恰好完全反应;三是盐酸有剩余;四是氢氧化钠有剩余。
我们可以借助pH试纸和可溶性的铜盐、铵盐以及较活泼金属、氧化铜或氧化铁、氢氧化铜、碳酸钠等试剂来检测混合液中是否存在氢氧化钠和盐酸。如果混合液中没有氢氧化钠或盐酸,判断反应已经发生。用硝酸银溶液检验氯化钠证明中和反应已发生。
2、选用氢氧化钠固体与无水醋酸混合证明中和反应生成水。同时证明中和反应不一定要在水溶液中进行。
三、进行实验
1、通过温度变化证明氢氧化钠溶液与盐酸混合发生了反应用温度计分别测量氢氧化钠溶液和稀盐酸混合前后溶液的温度,依据混合后溶液的温度大于混合前溶液的温度,判断反应已经发生。
2、通过溶液pH变化证明氢氧化钠溶液与盐酸混合发生了反应
在洁净的烧杯中加入适量氢氧化钠溶液,用胶头滴管向试管内缓慢滴加稀盐酸,边滴加边振荡边测量溶液的pH值,发现溶液的pH从Z初大于7逐渐降到小于7,判断反应已经发生。
3、通过检测氢氧化钠溶液与盐酸混合液中没有氢氧化钠证明发生了反应
各取3mL 8%的氢氧化钠溶液于两支试管中,再向这两支试管中依次滴加4mL 7.3%的盐酸。振荡试管后将硫酸铜溶液滴入其中一只试管中,没有产生蓝色沉淀;将氯化铵溶液滴入另一只试管中,没有产生氨味,说明氢氧化钠已经被盐酸中和。
4、通过检测氢氧化钠溶液与盐酸混合液中没有盐酸证明发生了反应
各取4mL 8%的氢氧化钠溶液于四支试管中,再向这四支试管中依次滴加3mL 7.3%的盐酸,将装有混合液的试管编号1至4。分别将碳酸钠固体、氢氧化铜固体、锈铁钉、镁条依次加入1至4号试管中。1号和4号试管中无气泡出现,2号试管中氢氧化铜没有变化,3号试管中的锈铁钉没有变化,说明盐酸已经被氢氧化钠中和。
5、通过检测氢氧化钠溶液与盐酸混合后有新物质氯化钠生成证明发生了反应
将少量氢氧化钠溶液与足量稀盐酸混合后得到的溶液蒸干,将得到的白色固体少许溶于蒸馏水中,再滴加几滴硝酸银溶液,产生白色沉淀。这证明白色固体是氯化钠。
6、检验中和反应的产物水
取无水硫酸铜、无水醋酸和氢氧化钠固体进行如图所示的三个实验。实验①、实验②中的无水硫酸铜不变色,实验③中的无水硫酸铜变成蓝色。这证明酸和碱反应有水生成,中和反应可以在没有水的条件下发生。
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