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(共25張PPT)
微專題五　
無明顯現象反應的探究
化學反應的實質是生成其他物質,證明無明顯現象反應的發生,可根據化隱性為顯性的思路,可以從兩個角度出發:
角度1　驗證有新物質生成,角度2　驗證反應物的減少或消失。
一、常用實驗方法
1.酸堿指示劑(或pH)或溫度變化法:適用于反應前后溶液酸堿性或溫度發生變化的反應,如酸堿中和反應。
2.壓強差法:適用于有氣體參與,即反應前后有壓強變化的反應,如二氧化碳和氫氧化鈉溶液的反應。
[特別提醒]　方法1、2均可采用數字化設備,如pH、溫度、壓強傳感器等進行測定。
3.化學反應檢驗法:根據物質的特性反應,通過添加試劑后的特殊現象,如產生沉淀、氣體等,檢驗是否有新物質生成或反應物是否消失或減少。
二、實驗設計
1.探究酸和堿是否發生反應(詳見板塊一主題6)
【典例1】(2023·三明模擬)某研究性學習小組對中和反應進行探究,請你參與實驗:
實驗1:證明酸與堿發生了反應
(1)稀鹽酸與NaOH溶液混合沒有明顯現象,小麗同學按圖甲
進行實驗,證明了鹽酸與NaOH溶液發生化學反應,她依據的
實驗現象是_______________________________。
反應的化學方程式為_____________________________。
　燒杯中的液體由紅色變成無色　
　NaOH+HCl=== NaCl+H2O　
實驗2:測量酸與堿反應過程的pH、溫度變化。取一定量的NaOH溶液,逐滴勻速滴加稀鹽酸,用傳感器實時獲得溶液的pH、溫度變化曲線(如圖乙)
(2)0~t1時,溶液的酸堿性變化情況是___________________________。
(3)由圖乙分析,酸與堿發生反應的依據是_______________________________
_____________,ab段溫度變化的原因是_________________。
　溶液由堿性逐漸變成中性　
　溶液的pH逐漸減小,且到t1時溶液
的pH等于7　
　中和反應放熱　
實驗3:證明酸與堿反應有水生成
查閱資料:變色硅膠吸水后由藍色變紅色;無水醋酸常溫下為無色液體;無水醋酸和氫氧化鈉反應生成醋酸鈉和水。
小明同學在老師指導下進行圖丙所示的三個實驗。
(4)加入試劑后,要迅速塞緊橡膠塞的原因:_______________________________
_______。
(5)證明無水醋酸與氫氧化鈉反應有水生成的現象是_______________________
__________________________________。
(6)小芳認為實驗丙不嚴密,還應補充的實驗是_____________________________
_______。
　防止空氣中的水分進入試管干擾
實驗　
　試管③中的硅膠由藍色
變為紅色,試管①②中的硅膠不變色　
　驗證醋酸鈉是否能使變色硅膠
變色　
2.探究二氧化碳與水是否發生反應
(1)思路分析:二氧化碳與水反應生成碳酸,碳酸屬于酸,可通過與原物質的性質對比檢驗反應后溶液是否顯酸性。
(2)方案選擇:
①利用指示劑法;
②測定pH。
【典例2】請參與某化學興趣小組對“二氧化碳溶于水是否與水反應”的探究,并
回答下列問題。
【探究目的】二氧化碳溶于水是否與水反應。
【探究思路】(1)判斷物質間是否發生化學反應的根本依據是_______________
_____。
(2)溶于水無明顯現象,_________(填“能”或“不能”)用觀察的方法判斷是否發生
反應。
(3)“實驗”的方法探究物質間是否反應的實驗設計依據是生成物和反應物的性
質差異。
　是否生成新物
質　
　不能　
【提出猜想】猜想一:二氧化碳溶于水不與水反應;
猜想二:_____________________________。
【實驗設計】用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥紙花設計如下實驗:
序號 實驗設計
① 向第一朵紙花噴稀醋酸
② 向第二朵紙花噴水
③
④ 將第四朵紙花噴水后放入盛有二氧化碳的集氣瓶中
(1)“實驗設計③”的具體內容是_______________________________________________。
(2)寫出“實驗設計④”的化學方程式_______________________。
　二氧化碳溶于水能與水反應　
　將第三朵紙花直接放入盛有二氧化碳的集氣瓶中　
　H2O+CO2=== H2CO3　
【進行實驗】觀察記錄實驗現象,進行實驗探究。
【實驗結論】猜想二成立,支持猜想二成立的實驗現象是_________________
____________________。
【反思交流】實驗探究“無明顯實驗現象時是否發生化學反應”的核心思路有
___________(填字母)。
A.設計對比實驗　　　B.控制實驗條件
C.獲取事實證據　　　D.邏輯推理判斷
　②③中紙花不變
色,④中紙花變紅色　
　ABCD　
3.探究二氧化碳與氫氧化鈉溶液是否發生反應
角度1　驗證有新物質生成
(1)思路分析:二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應生成碳酸鈉和水,可通過添加試劑檢驗生成物碳酸鈉的存在,證明二者發生了反應
(2)本質:檢驗是否存在碳酸根離子
(3)試劑選擇:
【典例3】(2023·泉州實驗中學模擬)堿與非金屬氧化物的研究是一項重要的課題。
某興趣小組同學以“探究CO2與NaOH溶液的反應”為主題開展項目式學習。
興趣小組同學們將CO2通入NaOH溶液中,發現無明顯現象,為了證明該反應發生
了,同學設計了如下探究實驗:
【任務一】(1)通過做對比實驗證明CO2與NaOH溶液反應:小明取一充滿CO2的礦
泉水瓶,加入一定量的水,立即擰緊瓶蓋,振蕩,發現瓶子變癟,小明另取一相同大小
的充滿CO2的礦泉水瓶,向其中加入與水等體積的NaOH溶液,立即擰緊瓶蓋,振蕩,
得到溶液A,此時觀察到的現象是_______________________________________
_______。
　倒入NaOH溶液的塑料瓶比倒入水的塑料
瓶癟　
【任務二】(2)檢驗CO2與NaOH溶液反應的產物,小紅取任務一所得溶液A少許,
向其中滴加足量的稀鹽酸,觀察到現象是_______________。
小兵又取任務一所得溶液A少許,向其中滴加BaCl2溶液,現象是_____________
_______。
　有氣泡產生　
　有白色沉淀
產生　
【任務三】改進實驗,繼續探究,小組同學設計如圖實驗(裝置已連接好,氣密性良好,止水夾a和b已關閉,部分儀器已略去)。
【查閱資料】①CO2與乙醇不反應,在本實驗條件下CO2在乙醇中的溶解忽略不計;
②常溫下NaOH易溶于乙醇,Na2CO3常溫下幾乎不溶于乙醇。
(3)把注射器Ⅰ中氫氧化鈉的乙醇溶液注入充滿CO2的三頸燒瓶中,輕輕振蕩,觀察到
____________________________的現象;寫出該反應的化學方程式:______________
____________________。
(4)把導管d移出澄清石灰水,打開止水夾a、b,再從導管c端往三頸燒瓶中鼓入N2,目的
是______________________________________。過了一段時間后,先把導管d放入澄清
石灰水中,接著關閉止水夾a,再把注射器Ⅱ中的稀鹽酸注入三頸燒瓶內,觀察到三頸燒
瓶中產生氣泡,______________________________。
從生成物的角度驗證了CO2與NaOH溶液發生了反應。
　氣球變大,有白色沉淀析出　
　CO2+2NaOH
=== Na2CO3↓+H2O　
　排盡裝置內的二氧化碳,防止干擾實驗　
　氣球變癟,澄清石灰水變渾濁　
【任務四】拓展延伸:探究溶液的pH和溫度變化:興趣小組將CO2持續通入一定濃度一定量的NaOH溶液中,用數字化實驗技術測定反應過程中溶液的pH和溫度變化,結果如圖1、圖2所示:
【查閱資料】本實驗條件下,Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分別約為11.0和8.5。
(5)圖1中BC段發生反應的生成物為_____________。圖2中DE段溫度變化的原
因是_______________________________________________。
　碳酸氫鈉　
　二氧化碳與氫氧化鈉反應放熱,造成溶液溫度升高　
【反思感悟】(6)實驗從反應物、生成物等物質的變化,以及______________變
化等視角多維度探究CO2與NaOH發生了反應,對于現象不明顯的化學反應,可
以通過現代技術手段進行數據測定,實現反應過程的“可視化”。
　pH和溫度　
角度2　驗證反應物的減少或消失
思路分析:二氧化碳為氣體,隨著反應的進行,密閉容器內壓強會減小,可利用壓強差法設計實驗
【典例4】實驗是科學探究的重要方式,請結合圖示回答下列問題:
(1)實驗一可用于實驗室檢驗二氧化碳氣體,燒杯中應盛放的試劑是_________
_______,通入二氧化碳氣體后,現象是_____________________。
　澄清石
灰水　
　澄清石灰水變渾濁　
(2)實驗二是向一定量的水中不斷通入二氧化碳氣體,利用pH傳感器采集到的
數據如圖1所示,可推測出混合后溶液顯__________(填“酸性”或“堿性”),t1時刻后,
溶液pH幾乎無變化,其原因是______(填字母序號)。
A.二氧化碳難溶于水
B.二氧化碳與水不能發生化學反應
C.二氧化碳在水中已經達飽和狀態
　酸性　
　C　
(3)實驗三可用于探究二氧化碳與氫氧化鈉溶液的反應,反應過程中利用pH傳感
器采集到的數據如圖2所示,可推測出反應后減少的物質是___________。
(4)綜上所述,對于有明顯現象的化學反應,可借助生成沉淀或________________
________等現象(寫一條即可)判斷化學反應是否發生;對于沒有明顯現象的化學
反應,可以從驗證反應物的減少或驗證_________________等角度來判斷化學反
應是否發生。
　NaOH　
　產生氣體(合理
即可)　
　新物質的生成　
【典例5】關于堿的研究是一項重要的課題。某小組以“研究堿的部分物理和化學性質”為主題開展了以下項目式學習。
【任務一】
堿的物理性質
(1)有的堿易溶于水,如氫氧化鈉,但也有難溶于水的堿,如_____________。
　氫氧化銅　
【任務二】
堿與部分非金屬氧化物的反應
小組同學按照圖1所示,探究水、飽和石灰水和氫氧化鈉溶液與二氧化碳反應的情況。分別將85 mL液體迅速推入圓底燒瓶中,用壓強傳感器測定,氣壓變化形成的圖像情況如圖2。
(2)圖2中,發現一開始曲線都上升(AB段),分析可能的原因是_________________
_________________________________________________　。
(3)曲線3是_________________吸收二氧化碳變化情況。
(4)該實驗得到的結論是_________________________________________________。
　迅速推入85 mL
液體,液體占據了一定的空間,氣體被壓縮,導致壓強增大
　氫氧化鈉溶液　
　氫氧化鈉比氫氧化鈣、水吸收二氧化碳的能力都強　
【任務三】堿與酸的反應
電導率是衡量溶液導電能力大小的物理量。在相同條件下,電導率與離子濃度(單
位體積內的離子數)成正比,如圖是利用數據傳感技術測定氫氧化鈉溶液與稀鹽酸
反應的電導率變化過程。
(5)M點的意義是_____________________;P點和N點的電導率相同,但對應溶液中
的離子種類不完全相同,P點溶液中含有的
離子是_________________(填離子符號,
下同),N點溶液中含有的離子是
__________________。
　酸堿恰好完全反應　
　Na+、H+、Cl-　
　Na+、OH-、Cl-　

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