【知识点】
1. 中和反应:中和反应是指酸与碱相互作用生成盐和水的化学反应。在题目中,选项C "2NaOH + H2SO4 === Na2SO4 + 2H2O" 属于典型的中和反应,因为氢氧化钠是碱,硫酸是酸,两者反应生成硫酸钠和水。
2. 酸碱指示剂:酚酞是一种常见的酸碱指示剂,它在酸性和中性环境中呈现无色,在碱性环境中呈现红色。在实验1中,酚酞溶液用于判断溶液是否为碱性,当滴加酸后颜色由红色变为无色,表明酸和碱发生了反应。
3. pH值与中和反应:在氢氧化钠溶液中加入盐酸的微观示意图显示了中和反应,最终溶液的pH=7,表示反应后溶液为中性。
4. 氢氧化钠与氢氧化钾的等效性:在中和硫酸的反应中,如果将氢氧化钠替换为氢氧化钾,由于它们都是强碱,所以对于中和相同量的酸,所需的碱的质量是相同的。因此,若氢氧化钾溶液的溶质质量分数与氢氧化钠相同,需要的流量应该是不变的。
5. 化学反应的性质:
- 碳酸盐与酸反应会产生气体,但并非所有产生气体的反应都是碳酸盐与酸的反应,例如铁与盐酸反应也会产生氢气。
- 所有液体都能导电这一说法是错误的,只有含有可自由移动离子的液体(如溶液或熔融盐)才能导电。
- 有盐和水生成的反应不一定是中和反应,例如金属氧化物与酸的反应也会生成盐和水。
6. 中和反应的热效应:酸碱中和反应通常伴随放热现象,这是因为反应释放能量。在实验3中,随着硫酸的加入,溶液温度上升,证实了这是一个放热反应。但实际测量值低于理论值可能是因为热量损失给环境。
7. 实验操作:
- 在实验1中,溶液起初呈红色,说明溶液为碱性,滴加稀盐酸并搅拌至无色,表明酸碱已经中和,生成的盐是无色的。
- 实验2的目的是验证酸和碱反应生成水,通过硅胶颜色变化判断。实验中需要迅速塞紧橡胶塞以防止空气中的水分影响结果。
- 实验3的曲线表明,随着酸的加入,温度升高,但由于实验条件的影响,实际测量值低于理论放热量,可能是由于热量散失。
8. 稀盐酸与氢氧化钙的中和反应:在演示实验中,通常是将酸(稀盐酸)滴加到碱(氢氧化钙)溶液中,以控制反应速率。反应的化学方程式为 2HCl + Ca(OH)2 === CaCl2 + 2H2O。
在【提出问题】环节,甲组同学的猜想可能包括:
- 猜想Ⅰ:只有CaCl2(完全中和)
- 猜想Ⅱ:有CaCl2和HCl(酸过量)
- 猜想Ⅲ:有CaCl2和Ca(OH)2(碱过量)
后续实验设计应该通过检测溶液的酸碱性或加入指示剂来验证这些猜想。