无现象化学反应发生的判断方法_化学反应论文

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物质之间发生化学反应时，常伴随有明显的现象，但有些化学反应却观察不到明显的现象。使学生在学习这些反应时没有直观的感性认识，对是否确实反应存在一定的疑问。典型的例子是二氧化碳与氢氧化钠的反应，稀盐酸（或稀硫酸）与氢氧化钠的中和反应，下面主要围绕这三个反应进行分析和归纳。

一、从反应物的角度来判断反应的发生

1.利用反应物的状态变化来判断

如对于二氧化碳与氢氧化钠的反应，因为二氧化碳是气体反应物，生成物中无气体，所以我们可以设计出很多种装置（见表1），近几年的中考试题中屡见不鲜。

表1

通过分析，我们不难发现，这些装置都有异曲同工之处，即利用二氧化碳的状态变化引起密闭装置气压变化，而产生诸如水柱、气泡、喷泉、倒吸等等现象，借助这些现象可判断出反应的发生。

2.利用反应物的酸碱性和pH变化来判断

例1 某兴趣小组同学为证明NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应，从不同角度设计了如下方案，并进行实验。

方案一先用pH试纸测定NaOH溶液的pH，再滴加盐酸，并不断振荡溶液，同时测定混合溶液的pH，如果测得的pH逐渐变小且小于7，则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应。

(1)用pH试纸测定溶液的pH时，正确的操作是：______。

(2)简述强调“测得的pH小于7”的理由：______。

方案二先在NaOH溶液中滴加几滴酚酞溶液，溶液显红色，然后再加盐酸，可观察到红色逐渐消失，则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应。

该组同学在向NaOH溶液中滴加酚酞溶液时，发现了一个意外现象：氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液，溶液变成了红色，过了一会儿红色就消失了。该小组对这种意外现象的原因作了如下猜想：

①可能是酚酞溶液与空气中的氧气反应，使红色消失；

②可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应，使红色消失。

(1)为验证猜想①，该组同学做了如下实验：将配制的氢氧化钠溶液加热，并在液面上方滴一些植物油，然后在冷却后的溶液中滴入酚酞溶液。实验中“加热”和“滴入植物油”目的是______。实验结果表明酚酞溶液红色消失与空气中的氧气无关。

(2)为验证猜想②，该组同学做了如下实验：取了一定量的溶液，在其中滴入酚酞溶液，发现溶液也呈现红色，由此可得出以下两点结论：

结论1：说明溶液呈______性；

结论2：说明酚酞溶液红色消失与空气中的二氧化碳无关。

(3)该小组同学通过查阅资料得知：当氢氧化钠溶液浓度很大时，就会出现上述意外现象。请设计实验证明该方案中取用的NaOH溶液浓度过大；①实验方法______，②观察到的现象______。

解析这是利用反应物氢氧化钠溶液呈碱性并通过其pH的变化来命制的一道中考题。题中既考查了学生的基础知识（“加热”和“滴入植物油”目的）和基本技能（pH的测定），又通过对实验中一些异常现象的进一步探究来激发学生好奇心和兴趣。学会了对比实验的方法。

答案：方案一：(1)在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸，将被测液滴到试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较；

(2)排除因盐酸的加入，稀释氢氧化钠溶液而引起pH减小。

方案二：(1)赶走溶液中少量氧气，隔绝氧气；(2)碱；(3)做对比实验，取上述NaOH溶液稀释，加入酚酞溶液出现红色且不褪去。

3.利用反应物的是否消失来判断

二氧化碳与氢氧化钠反应可设计按如图1所示装置进行，若澄清石灰水中无明显现象则说明二氧化碳与氢氧化钠反应了，这是从检验反应物二氧化碳完全反应的角度来证明，同样中和反应也可以从此角度考虑。

图1

例2 某化学兴趣小组的同学在老师的指导下对酸碱中和反应进行了探究。

【提出问题】能否用碳酸钾溶液验证硫酸与氢氧化钠溶液发生中和反应。

【实验药品】稀硫酸、稀氢氧化钠溶液、碳酸钾溶液。

【实验仪器】试管、滴管、10mL量筒等。

【设计方案并实验】

小江同学的实验：在试管中加入2 mL稀硫酸，逐滴加入①溶液，振荡后，再滴入 mL②溶液，实验过程中无气泡逸出。反应的化学方程式为③。

小伟同学的实验：在试管中加入2 mL稀硫酸，逐滴加入氢氧化钠溶液，振荡后，再滴入碳酸钾溶液，有气泡逸出，继续滴加碳酸钾溶液至恰好无气泡时，共消耗碳酸钾溶液mL。

小明同学的判断：小江的实验说明能用碳酸钾溶液来验证；小伟的实验还不能，需再做一个实验才能说明。

实验并判断：另取一支试管，加入2 mL稀硫酸，④（写出实验步骤、现象和判断依据）。

【结论】能用碳酸钾溶液验证硫酸与氢氧化钠溶液发生中和反应。

[反思]在小江的实验中，碳酸钾溶液的作用是⑤（填字母）。

A.仅是反应物B.相当于指示剂

C.作催化剂

解析本题中小江和小伟都是利用碳酸钾溶液检验反应物稀硫酸的有无来判断中和反应有没有发生；小伟的实验由于有气泡，所以必须通过定量比较，排除稀硫酸只与碳酸钾反应未与氢氧化钠的可能。

二、从生成物的角度来判断反应的发生

1.利用生成物的酸碱性和pH变化来判断

如：二氧化碳与水反应时无明显现象，但如果滴加了紫色石蕊试液，则会出现溶液变为红色的现象，可利用生成物碳酸显酸性，同时也可利用测液体pH变化的方法判断反应的发生。

2.利用生成物的是否存在来判断

如：二氧化碳与氢氧化钠反应的预测生成物是碳酸钠，我们可以通过检验碳酸钠的存在来判断反应是否发生，实际上是考查的鉴定。有关的性质是初中需要掌握的重要内容，在考查的鉴别时常为开放性的思维设置多种方案，如采用盐酸、硫酸等酸液（如图2），或加或等多种方法，以期培养学生开阔视野，考查学生开放性思维能力、多角度推理能力。一般是先将预测的生成物分类，利用其性质，选择试剂，将此问题化归为检验有生成物。