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11.为了探究酸碱中和反应中是否放热,某同学设计了如下图所示的实验装置。
(1)请你分析这个实验的不足之处,并指出应该如何改进。
(2)改进实验后,观察到的什么实验现象说明中和反应放热？
(1)请你分析这个实验的不足之处,并指出应该如何改进。
(2)改进实验后,观察到的什么实验现象说明中和反应放热？
答案
11.(1)不应该用 NaOH 固体,NaOH 固体溶解时放热,应改为 NaOH 溶液。
(2)红墨水向右移动。
(2)红墨水向右移动。
解析
【分析】
要探究酸碱中和反应是否放热，需确保实验仅由中和反应放热引起现象，排除其他放热因素的干扰。原装置中使用NaOH固体，NaOH固体溶解于水时会放出热量，无法确定红墨水的移动是中和反应放热还是固体溶解放热导致的，存在设计缺陷。改进时需替换NaOH固体为NaOH溶液，消除固体溶解放热的干扰，再通过红墨水的移动判断中和反应是否放热。
【解析】
(1) 原实验的不足：NaOH固体溶于水时会释放热量，会干扰对酸碱中和反应放热的探究，无法准确判断实验现象的成因。改进措施：将NaOH固体改为NaOH溶液，排除固体溶解放热的干扰，使实验仅探究中和反应的放热情况。
(2) 改进实验后，若酸碱发生中和反应且放热，烧瓶内的空气会因受热而膨胀，导致瓶内气体压强增大，因此会观察到红墨水向右移动，该现象说明中和反应放热。
【答案】
(1) 不足之处：使用NaOH固体，NaOH固体溶解时放热，干扰中和反应放热的探究；改进：将NaOH固体改为NaOH溶液。
(2) 红墨水向右移动。
【知识点】
酸碱中和反应、实验探究的变量控制
【点评】
本题通过实验设计的改进，考查学生对实验严谨性的理解，需排除无关变量的影响，体现了化学实验中控制变量的核心思想，有助于培养学生的实验分析能力。
【难度系数】
0.5
要探究酸碱中和反应是否放热，需确保实验仅由中和反应放热引起现象，排除其他放热因素的干扰。原装置中使用NaOH固体，NaOH固体溶解于水时会放出热量，无法确定红墨水的移动是中和反应放热还是固体溶解放热导致的，存在设计缺陷。改进时需替换NaOH固体为NaOH溶液，消除固体溶解放热的干扰，再通过红墨水的移动判断中和反应是否放热。
【解析】
(1) 原实验的不足：NaOH固体溶于水时会释放热量，会干扰对酸碱中和反应放热的探究，无法准确判断实验现象的成因。改进措施：将NaOH固体改为NaOH溶液，排除固体溶解放热的干扰，使实验仅探究中和反应的放热情况。
(2) 改进实验后，若酸碱发生中和反应且放热，烧瓶内的空气会因受热而膨胀，导致瓶内气体压强增大，因此会观察到红墨水向右移动，该现象说明中和反应放热。
【答案】
(1) 不足之处：使用NaOH固体，NaOH固体溶解时放热，干扰中和反应放热的探究；改进：将NaOH固体改为NaOH溶液。
(2) 红墨水向右移动。
【知识点】
酸碱中和反应、实验探究的变量控制
【点评】
本题通过实验设计的改进，考查学生对实验严谨性的理解，需排除无关变量的影响，体现了化学实验中控制变量的核心思想，有助于培养学生的实验分析能力。
【难度系数】
0.5
12.某同学用下图所示装置进行探究实验,该实验可观察到a中溶液先变红后褪色。
(1)请解释褪色的原因,并写出反应的化学方程式。
(2)设计方案,检验实验后a中溶液的溶质成分(酚酞除外)。
(1)请解释褪色的原因,并写出反应的化学方程式。
(2)设计方案,检验实验后a中溶液的溶质成分(酚酞除外)。
答案
12.【提出猜想】中 酸
【实验验证】红 中性或酸性
【分析与思考】
(1)$\ce{OH^{-}}$(或氢氧根离子) 稀盐酸 $\ce{HCl +NaOH\xlongequal{\;\;}NaCl +H_{2}O}$
(2)有气泡产生 $\ce{Zn}$(或 $\ce{Fe}$) 有气泡产生 $\ce{Zn +2HCl\xlongequal{\;\;}ZnCl_{2} +H_{2}\uparrow}$(或 $\ce{Fe +2HCl\xlongequal{\;\;}FeCl_{2} +H_{2}\uparrow}$)
【实验验证】红 中性或酸性
【分析与思考】
(1)$\ce{OH^{-}}$(或氢氧根离子) 稀盐酸 $\ce{HCl +NaOH\xlongequal{\;\;}NaCl +H_{2}O}$
(2)有气泡产生 $\ce{Zn}$(或 $\ce{Fe}$) 有气泡产生 $\ce{Zn +2HCl\xlongequal{\;\;}ZnCl_{2} +H_{2}\uparrow}$(或 $\ce{Fe +2HCl\xlongequal{\;\;}FeCl_{2} +H_{2}\uparrow}$)
解析
【分析】
要解决该问题，首先明确浓盐酸的挥发性：浓盐酸易挥发出氯化氢（HCl）气体，HCl分子会不断运动到a试管中。a试管内是澄清石灰水（含Ca(OH)₂）和酚酞溶液，澄清石灰水呈碱性，能使酚酞变红；当HCl与Ca(OH)₂发生中和反应，消耗了OH⁻，溶液碱性消失，酚酞就会褪色。对于检验反应后溶质，反应一定生成CaCl₂，需判断HCl是否过量，可利用酸的化学性质（如与活泼金属反应产生气泡）来检验。
【解析】
(1) 褪色原因：浓盐酸挥发的HCl气体进入a中，与Ca(OH)₂发生中和反应，使溶液的碱性减弱至消失，酚酞在碱性环境中显红色，中性或酸性环境中无色，因此溶液褪色。反应的化学方程式为：$\ce{2HCl + Ca(OH)_{2} = CaCl_{2} + 2H_{2}O}$。
(2) 检验方案：取少量实验后a中的溶液于试管中，加入锌粒（或铁粉），若观察到有气泡产生，说明溶液中含有剩余的HCl，此时溶质为CaCl₂和HCl；若无明显气泡，说明HCl与Ca(OH)₂恰好完全反应，溶质只有CaCl₂（合理即可）。
【答案】
(1) 褪色原因：浓盐酸挥发出的HCl与澄清石灰水中的Ca(OH)₂反应，溶液碱性消失，酚酞由红色变为无色；化学方程式：$\ce{2HCl + Ca(OH)_{2} = CaCl_{2} + 2H_{2}O}$。
(2) 方案：取少量实验后a中的溶液，加入锌粒，若有气泡产生，溶质为CaCl₂和HCl；若无气泡，溶质为CaCl₂（合理即可）。
【知识点】
酸的性质、碱的性质、中和反应
【点评】
本题通过实验现象考查酸碱中和反应的原理及应用，需要结合物质的挥发性、酸碱指示剂的变色规律分析，同时掌握反应后溶质成分的检验方法，难度适中，侧重实验分析能力。
【难度系数】
0.5
要解决该问题，首先明确浓盐酸的挥发性：浓盐酸易挥发出氯化氢（HCl）气体，HCl分子会不断运动到a试管中。a试管内是澄清石灰水（含Ca(OH)₂）和酚酞溶液，澄清石灰水呈碱性，能使酚酞变红；当HCl与Ca(OH)₂发生中和反应，消耗了OH⁻，溶液碱性消失，酚酞就会褪色。对于检验反应后溶质，反应一定生成CaCl₂，需判断HCl是否过量，可利用酸的化学性质（如与活泼金属反应产生气泡）来检验。
【解析】
(1) 褪色原因：浓盐酸挥发的HCl气体进入a中，与Ca(OH)₂发生中和反应，使溶液的碱性减弱至消失，酚酞在碱性环境中显红色，中性或酸性环境中无色，因此溶液褪色。反应的化学方程式为：$\ce{2HCl + Ca(OH)_{2} = CaCl_{2} + 2H_{2}O}$。
(2) 检验方案：取少量实验后a中的溶液于试管中，加入锌粒（或铁粉），若观察到有气泡产生，说明溶液中含有剩余的HCl，此时溶质为CaCl₂和HCl；若无明显气泡，说明HCl与Ca(OH)₂恰好完全反应，溶质只有CaCl₂（合理即可）。
【答案】
(1) 褪色原因：浓盐酸挥发出的HCl与澄清石灰水中的Ca(OH)₂反应，溶液碱性消失，酚酞由红色变为无色；化学方程式：$\ce{2HCl + Ca(OH)_{2} = CaCl_{2} + 2H_{2}O}$。
(2) 方案：取少量实验后a中的溶液，加入锌粒，若有气泡产生，溶质为CaCl₂和HCl；若无气泡，溶质为CaCl₂（合理即可）。
【知识点】
酸的性质、碱的性质、中和反应
【点评】
本题通过实验现象考查酸碱中和反应的原理及应用，需要结合物质的挥发性、酸碱指示剂的变色规律分析，同时掌握反应后溶质成分的检验方法，难度适中，侧重实验分析能力。
【难度系数】
0.5
