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  蜀麓耕夫者, 山野之间一散人也。朝饮一杯清茶, 夜酌二两小酒。闲来读数页诗书, 兴至诌两句心得。望日升月落, 观云卷云舒。虽在王化之内, 不在名利之中。

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【原创】实验研究25——中和反应  

2009-10-10 09:15:41|  分类: 实验研究 |  标签: |举报 |字号 订阅

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【原创】实验研究25——中和反应 - 蜀麓耕夫 - 蜀麓耕夫山野草堂

探究实验设计二十五:

中和反应

1.化学反应原理

酸与碱发生中和反应生成盐和水。反应中加入酚酞或石蕊做指示中和终了的指示剂。

NaOHHCl == NaClH2O

2NaOHH2SO4 == Na2SO42H2O

2.实验仪器:烧杯、滴管等。

实验药品:氢氧化钠溶液、稀盐酸(或稀硫酸)、酚酞试液等。

3.探究方案

如图25-1所示,在烧杯中加入10 mL氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞试液,此时溶液呈红色。再用滴管慢慢滴入稀盐酸(或稀硫酸),并不断搅拌溶液,至溶液颜色恰好变成无色为止。

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                                                  图25-1

2滴上述反应后的无色溶液滴在玻璃片上,使液体蒸发,观察玻璃片上有晶体出现。

4探究评价

本实验试图通过酚酞试液的变色情况,说明碱与酸发生了化学反应。该反应用滴管滴加稀盐酸(或稀硫酸)并用玻璃棒不断搅拌,操作很不顺手,特别是实验经验不多的学生,很容易顾此失彼,若稀酸溶液的浓度稍大,中和一定大大超过等当点。

做该实验要注意以下几点:

氢氧化钠溶液和稀盐酸(或稀硫酸)的浓度尽可能小点(一般以0.1 mol·L1为宜)。溶液浓度小,可有效防止反应过量,同时,也不会使酚酞溶液因氢氧化钠的氧化作用而褪色。

酚酞试液的浓度不可过大,酚酞不溶于水,溶液浓度大了,滴加到氢氧化钠溶液中会出现白色沉淀,干扰实验。

让反应中的容器改成锥形瓶,滴加稀酸溶液的速度要慢,滴一滴,振荡一会儿,待充分反应后再滴第二滴。直到滴入一滴稀酸溶液后溶液突然变无色为止。说明此时正好达到和等当点,中和反应完成。

5资源开发

用酸碱滴定管代替滴管进行以上实验,这样实验会更精确,也更方便。先在锥形瓶中加入10 mL 0.1mol·L1氢氧化钠溶液,滴入12滴酚酞试液,振荡,使其混合均匀,此时溶液显红色。在酸式滴定管中加入0.1mol·L1稀盐酸,直至到0刻度为止。

如图25-2所示,打开酸式滴定管的玻璃活塞阀,慢慢滴入稀盐酸,并不断振荡锥形瓶。开始时滴加稀盐酸的速度可稍快点,接近等当点时,滴加的速度要越来越慢,最后一滴一滴地加入。直到最后一滴加入时,溶液突然变无色时,说明中和反应正好完成。读出消耗的盐酸体积。

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                                                                                       图25-2

6. 创新思维

中和反应中有水生成,这是我们都清楚不过的事实,可怎么样用实验的方法来证实呢?

在坩埚内,将硫酸铜晶体加热,直到蓝色完全变成白色,且不再有水蒸气逸出为止。然后将坩埚放到干燥器里冷却备用。

在三支干燥试管里,分别加入少量白色无水硫酸粉。在第一、二支试管里,都加入少量干燥的氢氧化钠固体,用橡皮塞塞紧。第三支试管里加入少量无水醋酸。可见三去试管中的无水硫酸铜均没有变色。当把第三支试管中的混合液加入第一支试管中 (第二支试管留做对照),立即可见硫酸粉末变蓝色。证明有水生成。

这是由于氢氧化钠与醋酸反应生成了水。

NaOHCH3COOH == CH3COONaH2O

水与Cu2+离子结合,生成蓝色的[Cu(H2O)4]2+离子。

Cu2+4H2O == [Cu(H2O)4]2+

⑵中和反应时用什么指示剂好?

下表是常用指示剂的变色范围:

指示剂

酸溶液中的颜色

碱溶液中的颜色

变色范围

甲基橙

红色

黄色

3.14.4

甲基红

红色

黄色

4.46.2

石蕊

红色

蓝色

4.58.3

酚酞

无色

红色

8.010.0

用什么指示剂为好,一方面要考虚变色明显,便于判断等当点;一方面还要考虑指示剂的变色范围。从上表可以看出,如果用酸溶液滴定碱溶液时,酚酞是首选指示剂,而用碱溶液滴定酸溶液时,首选的指示剂是石蕊。

 

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