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专题10 物质成分无明显反应现象的探究
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03核心精讲·题型突破
考点一 以酸与碱反应的探究为核心
【真题研析】
考法01 以酸与碱反应的探究为核心
【核心精讲】
知识点一 以酸与碱反应的探究为核心知识点分析
【命题预测】
考点二 以NaOH和CO2反应的探究为核心
【真题研析】
考法01以NaOH和CO2反应的探究为核心
【核心精讲】
知识点一 以NaOH和CO2反应的探究为核心知识点分析
【命题预测】
考点三 以二氧化碳和水反应的探究为核心
【核心精讲】
知识点一 以二氧化碳和水反应的探究为核心知识点分析
【命题预测】
考点要求 课标要求 命题预测
物质成分无明显反应现象的探究 化学反应原理的理解：学生需要掌握常见化学反应的基本原理，包括酸、碱、盐、金属、氧化物等各类物质之间的反应规律，清楚哪些反应通常会有明显现象，哪些可能无明显现象。理解复分解反应发生的条件，即生成沉淀、气体或水，以及氧化还原反应的特点等，能够从微观角度解释无明显反应现象的化学反应的实质物质性质的掌握：熟悉常见物质的物理性质和化学性质，特别是那些在无明显现象反应中涉及的物质。知道不同物质在特定条件下的反应特性，例如氢氧化钠溶液与盐酸反应无明显现象，但可以通过酸碱指示剂来判断反应的发生，利用酚酞试液在碱性溶液中变红，在中性或酸性溶液中无色的性质来证明反应的进行。 选择题：题干会给出一个无明显现象的化学反应情境，通过这样的选项设置，考查学生对判断无明显现象反应发生方法的理解，能否准确识别真正能证明反应发生的依据。还可能给出多个无明显现象反应的实验描述，考查学生对不同实验设计合理性的判断。填空题：给出一个具体的无明显现象反应，考查学生对检验反应产物方法的掌握，以及化学方程式的书写。或者给出一个探究无明显现象中和反应的实验步骤，考查学生对中和反应实验现象的观察和对反应后溶液成分的分析。实验探究题：给出一个复杂的混合体系，其中包含无明显现象反应的物质，如 “某混合气体中可能含有二氧化碳、一氧化碳、氢气，将混合气体依次通过氢氧化钠溶液（无明显现象）、浓硫酸、灼热的氧化铜（黑色粉末变红）、澄清石灰水（变浑浊）”，题目提问 “通过上述实验现象，能否确定二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应？为什么？若要确定，还需要补充什么实验？” 考查学生对复杂实验现象的分析，以及对无明显现象反应在混合体系中探究方法的掌握。
考点一 以酸与碱反应的探究为核心
考法01 以酸与碱反应的探究为核心
（2023 金华）研究小组同学在完成“酸的性质”实验①②后，将①②实验后试管中的物质全部倒入各自废液缸③中（如图甲），结果出现了不同现象，部分小组同学的实验现象记录如下表。
组别 废液缸中现象 现象解释
第1小组 无沉淀、有气泡产生
第2小组 无沉淀、无气泡产生
第3小组 …
… …
【原理分析】小组同学在老师指导下讨论后认为：任何一个化学反应，反应物的用量不同，反应后物质的组成成分就会不同，这是最终导致各组废液缸中出现不同现象的原因。
【交流讨论】
（1）为分析第1小组废液缸中溶液的溶质成分，用玻璃棒蘸取溶液测得pH＝3，则该小组废液中的溶质组成成分为 （写化学式）。
（2）第2小组废液缸中无沉淀、无气泡产生，从反应物用量的角度分析实验①②，可以得出该小组的实验②中反应物盐酸的用量应该是 。
（3）如果其他小组实验所用反应物的用量都不一样，除了上面第1、2小组出现的现象外，还会出现的现象是 。
【实验拓展】取第1小组废液缸中的溶液于试管中，逐滴加入碳酸钠溶液，并振荡，产生的气体全部逸出。图乙表示“溶液质量”随加入“碳酸钠溶液质量”的变化情况。
（4）解释图中AB段和BC段溶液质量呈现不同增重趋势的原因 。
【解答】解：（1）①中的反应是盐酸和氢氧化钙反应生成氯化钙和水，②中的反应是盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳；为分析第1小组废液缸中溶液的溶质成分，用玻璃棒蘸取溶液测得pH＝3，溶液显酸性，说明盐酸过量，则该小组废液中的溶质组成成分为生成的氯化钙、氯化钠和过量的盐酸，化学式为：CaCl2、NaCl、HCl。
（2）第2小组废液缸中无沉淀、无气泡产生，从反应物用量的角度分析实验①②，可以得出该小组的实验②中反应物盐酸的用量应该是恰好完全反应或者过量，将碳酸钠完全反应，就算①中氢氧化钙过量，盐酸和氢氧化钙反应也不会有明显现象。
（3）如果其他小组实验所用反应物的用量都不一样，若①中盐酸完全反应，溶液中有生成的氯化钙和可能过量的氢氧化钙，②中碳酸钠过量，碳酸钠和氢氧化钙、氯化钙反应能生成碳酸钙沉淀，则此时还会出现的现象是有沉淀、无气泡产生；若①中盐酸稍过量，溶液中有生成的氯化钙和过量的盐酸，②中碳酸钠过量，稍过量的盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体，盐酸反应完后，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀，则此时还会出现的现象是有有气泡、有沉淀产生；综上所述，除了上面第1、2小组出现的现象外，还会出现的现象是有沉淀、无气泡产生，或有气泡、有沉淀产生。
【实验拓展】取第1小组废液缸中的溶液于试管中，逐滴加入碳酸钠溶液，并振荡，产生的气体全部逸出。图乙表示“溶液质量”随加入“碳酸钠溶液质量”的变化情况。
（4）第1小组废液缸中的溶液中含有生成的氯化钙、氯化钠和过量的盐酸，将碳酸钠滴入该溶液，盐酸先和碳酸钠反应，盐酸反应完后，氯化钙再和碳酸钠反应，则图中AB段和BC段溶液质量呈现不同增重趋势的原因是：AB段是盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体，BC段是氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀，二氧化碳的相对分子质量比碳酸钙小，等质量的碳酸钠完全反应，生成气体的质量比沉淀的质量小，所以AB段溶液质量增大得快，BC段溶液质量增大得慢。
知识点一 以酸与碱反应的探究为核心
方法一:借助酸碱指示剂检验反应物是否消失(以向氢氧化钠溶液中加入足量稀盐酸为例)。
先向一定量的氢氧化钠溶液中滴加几滴无色酚酞溶液,溶液颜色变为红色;然后逐滴滴加稀盐酸,观察到溶液红色逐渐消失,说明溶液中的氢氧化钠消失,即氢氧化钠与稀盐酸发生了反应。
方法二:向实验后的溶液中加入试剂检验反应物是否消失(以向稀盐酸中加入足量氢氧化钠溶液为例)。
向一定量的稀盐酸中滴加足量氢氧化钠溶液,然后取样,向样品溶液中加入活泼金属或碳酸盐,观察到无气泡产生,即氢氧化钠与稀盐酸发生了反应。
方法三:借助传感器测得反应过程中溶液的pH或温度变化。
甲　 乙
图甲是将酸加入碱溶液中,pH=7时,酸与碱恰好完全反应;图乙中V的数值接近图甲中的数值12。
（2024 浙江模拟）某同学将稀盐酸逐滴加入到氢氧化钡溶液中（如图甲），无明显现象。为确定反应后溶液中溶质组成，他进行以下实验探究：
【建立猜想】猜想①：氢氧化钡过量；猜想②：盐酸过量；猜想③：两者恰好完全反应。
【实验设计】
方案一：取少量反应后溶液于试管1中，滴入少量无色酚酞，溶液不变色，得出猜想①不成立。
方案二：用表中步骤进行探究，得出猜想②成立：
步骤 实验操作 实验现象
Ⅰ 重新取样，滴加少量紫色石蕊试剂 变红
Ⅱ 继续滴加过量的Na2CO3的溶液 先产生气泡，后产生白色沉淀，溶液由红色变蓝色
（1）如图乙描述的是氢氧化钡与盐酸反应的微观过程，请从微观角度分析反应的实质是 。
（2）根据实验结果分析可知图甲中反应后溶液中溶质组成是 。
（3）他的同学认为方案二中步骤Ⅱ多余，你认为他的同学的理由是： 。
【拓展探究】
（4）相同条件下，离子浓度越大，电导率越大。他将某Ba（OH）2溶液平均分成两份置于两个烧杯中并插入电导率传感器（如丙图1），往其中一份滴加稀硫酸，往另一份滴加盐酸溶液，测得溶液的电导率变化（如丙图2）所示。结合材料信息和所学知识分析：曲线 （选填“甲”或“乙”）对应氢氧化钡与硫酸反应。
【解答】解：（1）氢氧化钡与盐酸反应生成氯化钡和水，从微观角度分析反应的实质是氢离子与氢氧根离子结合成水分子。
（2）氢氧化钡与盐酸反应生成氯化钡和水，溶液中一定含有氯化钡，取样，滴加少量紫色石蕊试剂，变红色，说明溶液中含有氯化氢，所以甲中反应后溶液中溶质组成是BaCl2、HCl；
（3）氢氧化钡与盐酸反应生成氯化钡和水，溶液中一定含有氯化钡，步骤Ⅰ中石蕊变红已可以确定溶液中盐酸过量，所以方案二中步骤Ⅱ多余；
（4）Ba（OH）2溶液与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水，恰好反应时，溶液的导电率为0；氢氧化钡与硫酸钠反应生成了硫酸钡沉淀和氢氧化钠，导电性不可能为0。由此可知，甲为加入稀硫酸的曲线，乙为加入硫酸钠的曲线。
（2024 嘉兴模拟）化学变化中常伴随着能量的变化，酸与碱的反应是对外放热还是吸热呢？兴趣小组用如图所示装置开展了以下探究。
组别 1 2 3 4
初温/℃ 22.4 22.5 22.5 22.4
末温/℃ 25.0 25.2 23.2 25.1
温差/℃ 2.6 2.7 0.7 2.7
【建立假设】酸与碱的反应对外放热。
【实验过程】
①用量筒量取10%的稀盐酸和10%的氢氧化钠溶液各20mL。
②用温度计测量混合前溶液的初温并记录。
③将稀盐酸和氢氧化钠溶液加入如图装置的小烧杯中。
④迅速盖上杯盖后上下移动玻璃搅拌器，充分反应后测量混合液温度并记录。
装置中碎泡沫塑料的作用是 。
【数据处理】第3组数据温差明显偏小，你认为可能是由于 （写出1点即可）。
【实验结论】酸与碱的反应对外放热。
【实验反思】有同学认为该实验结论不够可靠，兴趣小组接下来的操作应是 。
【解答】解：【实验过程】酸与碱的反应是对外放热还是吸热需要做好保温措施，装置中碎泡沫塑料的作用是保温、隔热，防止热量的损失；
【数据处理】第3组数据温差明显偏小，保温效果不好，可能是由于没有迅速盖上杯盖，导致热量散失（合理即可）；
【实验反思】为提高实验结论可靠性，迅速盖上杯盖后上下移动玻璃搅拌器，密切关注温度变化，将最高温度记为反应后的温度。
（2021 鹿城区校级一模）酸和碱反应是一类重要的化学反应。某科学兴趣小组利用图1装置研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应过程中溶液的pH值，得到溶液pH值和溶液中Na+、OH﹣数量随加入甲溶液体积的变化图像，请结合图像回答下列问题：
（1）根据图1和图2可知甲溶液的溶质是 （填化学式）
（2）结合图2、图3，该兴趣小组同学推断图3中V的值为12，他的理由是 。
（3）若烧瓶中乙溶液的体积和浓度均不变，甲溶液的溶质质量分数增大，请在图2中画出烧瓶中溶液的pH值随加入甲溶液体积的变化而变化的大致图像。 。
【解答】解：（1）根据图1和图2可知，开始未滴加甲溶液时，溶液的pH大于7，所以甲溶液的溶质是HCl；故答案为：HCl；
（2）根据溶液的pH值可知，当pH＝7时，甲溶液加入体积＝12mL，说明氢氧根离子被完全中和，溶液中没有氢氧根离子；故答案为：甲溶液加入体积＝12mL时，pH＝7，此时溶液中没有氢氧根离子；
（3）若烧瓶中乙溶液的体积和浓度均不变，甲溶液的溶质质量分数增大，说明甲溶液体积小于12mL时，溶液达到中性，且最终的pH值较小，烧瓶中溶液的pH值随加入甲溶液体积的变化而变化如图：。
某化学探究小组用如下实验证明了烧碱与稀硫酸能发生中和反应．
②③两步均充分反应，加入硫酸铁溶液，立即产生明显现象，最终得到只含一种溶质的无色溶液．请回答下列问题：
（1）根据发生的反应及现象可知反应②结束时溶液中的离子有 （填离子符号）；②无明显现象，发生反应的化学方程式是 ；
（2）求解③中参加反应的烧碱的质量为 ；
（3）发生中和反应的硫酸的质量为 ；
（4）最终得到的无色不饱和溶液只含一种溶质，则所得溶液中溶质的质量分数为 ．
【解答】解：（1）根据发生的反应及现象可知反应②结束时溶液中的离子有过量氢氧化钠中的钠离子和氢氧根离子及其反应生成的硫酸钠中的钠离子和硫酸根离子；
氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水，反应的化学方程式为：2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O．
故填：Na+、OH﹣、SO42﹣；2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O．
（2）设③中参加反应的烧碱的质量为x，反应生成硫酸钠质量为y，
6NaOH+Fe2（SO4）3＝2Fe（OH）3↓+3Na2SO4，
240 214 426
x 10.7g y
，
x＝12g，y＝21.3g，
故填：12g．
（3）设发生中和反应的硫酸的质量为z，生成硫酸钠质量为m，
2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O，
80 98 142
20g﹣12g z m
，
z＝9.8g，m＝14.2g，
故填：9.8g．
（4）最终得到的无色不饱和溶液只含一种溶质硫酸钠，硫酸钠溶液质量为：20g+80g+100g+200g﹣10.7g﹣34.3g＝355g，
则所得溶液中溶质的质量分数为：100%＝10%，
故填：10%．
（2022 淳安县校级一模）做酸碱实验时，小金同学将稀盐酸逐滴加到氢氧化钡溶液中，发现一直无明显现象，突然想起忘记加无色酚酞试液。为探究反应的进程，过程如下：（已知BaCl2溶液呈中性）
[建立猜想]①氢氧化钡过量 ②盐酸过量 ③
[实验设计]
步骤一：取少量反应后的溶液于试管中，滴入几滴无色酚酞试液，溶液不变色，得出猜想①错误。
步骤二：继续探究
实验方案 实验操作 实验现象 实验结论
Ⅰ 重新取样，滴加少量AgNO3溶液 白色沉淀 猜想②正确
Ⅱ 重新取样，滴加足量Na2CO3溶液 猜想②正确
白色沉淀 猜想③正确
（1）表格空白处的实验现象是： 。
（2）对方案Ⅰ的结论进行评价： 。
【解答】解：[建立猜想]氢氧化钡和盐酸反应，可能氢氧化钡过量；可能盐酸过量；还可能氢氧化钡和盐酸恰好完全反应；
[实验设计]（1）猜想②正确，盐酸和碳酸钠生成氯化钠、二氧化碳和水，有气体生成，然后和氯化钡生成碳酸钡沉淀；
（2）方案Ⅰ的结论不正确，反应生成的氯化钡也能和硝酸银反应生成白色沉淀，不能证明盐酸过量。
故答案为：
[建立猜想]恰好完全反应；
[实验设计]（1）产生气泡；
（2）反应生成的氯化钡也能和硝酸银反应生成白色沉淀，不能证明盐酸过量。
（2022 绍兴模拟）中和反应是放热反应吗？三位同学为探究此问题进行了下列实验：
（1）甲同学取10mL 10%的NaOH溶液于试管中，逐滴加入10%的稀硫酸，随着硫酸的加入，烧杯中溶液温度与加入硫酸体积之间的变化关系如甲图所示。本实验选用10%的NaOH溶液而不选用NaOH固体的原因是 。
（2）乙同学按乙图装置进行实验，其中的澄清饱和石灰水的作用是 。
（3）丙同学按丙图实验，可以根据 现象也能证明中和反应是放热的。
【解答】解：（1）氢氧化钠固体溶于水放热，会对实验造成干扰，故本实验选用10%的NaOH溶液而不选用NaOH固体；
（2）氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低，饱和石灰水变浑浊，说明氢氧化钠与稀硫酸反应能放出热量；
（3）反应若放出热量，则会使烧瓶中的气体受热而膨胀，从而烧杯中的导管口有气泡冒出，则说明中和反应放热。
故答案为：
（1）此时二者恰好完全反应，放出的热量最多；
（2）饱和石灰水变浑浊，说明氢氧化钠与稀硫酸反应能放出热量；
（3）烧杯中的导管口有气泡冒出。
（2023 杭州模拟）酸和碱反应是一类重要的化学反应。某同学利用图1实验研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程，并测量反应过程中溶液的pH和温度的变化情况，得到图2和图3，请回答下列问题：
（1）胶头滴管中A溶液的溶质是： （填化学式）。
（2）要配制50克15%的稀盐酸，需要质量分数为30%的浓盐酸 克。
（3）该兴趣小组同学推断出图3中V的值为12，他的理由是： 。
（4）下列说法正确的是 。
A.图2中b点所示溶液中的溶质是NaCl和HCl
B.取图2中d点所示溶液加热蒸干所得固体为纯净物
C.图2中c→d所示溶液中NaCl的质量不断增加
D.图3中e→f变化趋势可说明该反应是放热反应
【解答】解：（1）实验过程中溶液pH由小于7逐渐升高，是把氢氧化钠溶液加入稀盐酸中，胶头滴管中A溶液的溶质是NaOH。
故填：NaOH。
（2）要配制50克15%的稀盐酸，需要质量分数为30%的浓盐酸质量：50g×15%÷30%＝25克。
故填：25。
（3）该兴趣小组同学推断出图3中V的值为12，他的理由是：由图2可知，恰好完全反应时消耗氢氧化钠溶液体积是12mL，说明此时放热最多，温度最高。
故填：由图2可知，恰好完全反应时消耗氢氧化钠溶液体积是12mL，说明此时放热最多，温度最高。
（4）A.图2中b点所示溶液中的溶质是反应生成的NaCl和过量的HCl，该选项说法正确；
B.取图2中d点所示溶液中含有氯化钠和氢氧化钠，加热蒸干所得固体是氯化钠和氢氧化钠，是混合物，该选项说法不正确；
C.图2中c→d所示溶液中NaCl的质量不再变化，该选项说法不正确；
D.图3中e→f变化趋势可说明该反应是放热反应，该选项说法正确。
故填：AD。
考点二 以NaOH和CO2反应的探究为核心
考法01以NaOH和CO2反应的探究为核心
（2023 绍兴）碳捕集是实现“碳中和”的措施之一，其中一种方法是用氢氧化钠溶液来吸收二氧化碳。某探究小组将二氧化碳持续通入氢氧化钠溶液中，并利用传感器实时测定氢氧化钠溶液吸收二氧化碳后溶液的pH，装置如图甲所示。溶液的pH随时间变化情况如图乙，且pH等于11.6时溶液处于饱和状态。通过查阅资料发现。
①碳酸钠能与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠（Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3）。
②该温度下，饱和碳酸钠溶液的pH为11.6，饱和碳酸氢钠溶液的pH为8.3。
③该温度下碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度。
根据以上现象和信息，小组同学展开进一步探究。
【提出问题】二氧化碳持续通入氢氧化钠溶液中，形成的产物是什么？
【建立假设】假设1：只有碳酸钠；假设2：碳酸钠、碳酸氢钠；假设3：只有碳酸氢钠；假设4：………
小敏根据图乙曲线判断假设1不成立，理由是 。
【实验过程】继续通入二氧化碳，溶液的pH随时间变化情况如图丙。
【实验结论】小敏根据图丙曲线认为二氧化碳持续通入氢氧化钠溶液后的最终产物是 。
【交流评价】
（1）小金认为该曲线还不能确定最终产物。因为pH可能还未呈稳定状态，接下去的操作是 。
（2）小兴受小金的启发，猜测最后溶液可能呈酸性，他猜想的依据是 ，所以建议小组同学继续展开探究。
【解答】解：【建立假设】该温度下，饱和碳酸钠溶液的 pH为11.6，此时pH小于11.6；
【实验结论】该温度下，饱和碳酸钠溶液的pH为11.6，饱和碳酸氢钠溶液的pH为8.3，根据图丙曲线认为二氧化碳持续通入氢氧化钠溶液后的最终产物是碳酸氢钠；
【交流评价】（1）碳酸钠能与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠，溶液的pH可能还未呈稳定状态，接下去的操作是继续通入二氧化碳，直到pH不再变化；
（2）猜测最后溶液可能呈酸性，他猜想的依据是二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性。
故答案为：【建立假设】该温度下，饱和碳酸钠溶液的 pH为11.6，此时pH小于11.6；
【实验结论】碳酸氢钠；
【交流评价】（1）继续通入二氧化碳，直到pH不再变化；
（2）二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性。
知识点一 以NaOH和CO2反应的探究为核心
1.反应原理:2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O。
2.实验分析:此反应没有明显的实验现象,与前面学习的中和反应NaOH+HCl==NaCl+H2O相似,需要借助加入其他试剂或一些实验装置来确定它们之间的反应。
3.检验NaOH和CO2是否反应的方法
(1)向待测液中滴加足量的稀盐酸,若产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,可证明碳酸钠的存在,原理:Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑。
注意:加入稀盐酸的量必须足量,如果加入的量太少,如加入几滴稀盐酸,可能也不会出现明显现象,因为稀盐酸要先与可能剩余的NaOH反应,再与碳酸钠反应。
(2)向待测液中滴加氢氧化钡或氯化钙溶液有白色沉淀产生,证明NaOH和CO2已经反应,原理:Na2CO3+Ba(OH)2==BaCO3↓+2NaOH或Na2CO3+CaCl2==CaCO3↓+2NaCl。
(3)借助实验装置进行实验(如下图所示几组实验设计):
探究角度 实验装置图 实验现象
证明反应物减少或消失 试管中液面上升
气球胀大
U形管中液面左高右低
证明反应物减少或消失 水倒吸进入圆底烧瓶
去壳熟鸡蛋吸入锥形瓶
塑料瓶变瘪
（2024 余姚市校级三模）喷泉是一种常见的自然现象，其产生的原因是存在压强差。
【实验一】科学小组用压强传感器装置（如图1），测定二氧化碳与氢氧化钠溶液产生喷泉的实验过程中，三颈烧瓶内压强的变化（如图2）。
实验过程：室温下，将装满二氧化碳的三颈烧瓶安装在铁架台上，用单孔塞（插有装水的注射器）塞紧瓶口a，数据采集器采集起始气压。将注射器内水压入瓶内，打开止水夹b，烧杯内的NaOH溶液喷到三颈烧瓶内形成喷泉。
（1）试分析图1中形成喷泉的原因： 。
（2）图2中A、B、C、D、E哪点时喷泉现象最剧烈： 。
【实验二】科学小组利用喷泉原理设计连锁反应装置（如图3）。
实验过程：圆底烧瓶内有收集满的二氧化碳，如图3组装装置。用注射器缓缓注入3毫升NaOH溶液，轻轻振荡烧瓶，打开止水夹，玻璃导管尖嘴处很快产生喷泉，与此同时，试管C、E中发生连锁反应。
（3）实验中，试管C中的现象是 。
（4）实验结束后，同学们将试管C、E中的物质全部倒入一个洁净的废液缸中充分搅拌、静置，观察到废液缸内蓝色絮状沉淀消失溶液呈蓝色。最终，废液缸中一定含的溶质为 。
【解答】解：（1）将注射器内水压入瓶内，二氧化碳能溶于水且与水反应，气体体积减小，导致三颈烧瓶内压强减小，在大气压的作用下，将烧杯内的NaOH溶液沿导管压入三颈烧瓶内形成喷泉；
（2）由图2可知，C点时瓶内压强最小，所以此时喷泉现象最剧烈；
（3）连锁反应后，C试管中进入稀盐酸，稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，溶液颜色的变化为红色消失；
（4）C试管中稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，C试管中含有物质可能为氯化钠，氯化钠和稀盐酸，氯化钠和氢氧化钠，E试管中氢氧化钠和硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，E试管中可能含有的物质为氢氧化铜沉淀和硫酸钠，氢氧化铜沉淀、硫酸钠和硫酸铜，氢氧化铜沉淀、硫酸钠和氢氧化钠，试管C、E中的物质全部倒入一个洁净的废液缸中充分搅拌、静置，观察到废液缸内蓝色絮状沉淀消失溶液呈蓝色，说明C试管中有盐酸，E试管中没有氢氧化钠，蓝色絮状沉淀消失是因为稀盐酸和氢氧化铜反应生成氯化铜和水，则废液缸中一定含的溶质为NaCl、CuCl2、Na2SO4。
某兴趣小组在探究氢氧化钠的性质时，将二氧化碳通入盛有氢氧化钠溶液的试管中，没有观察到现象。小组同学对氢氧化钠和二氧化碳是否发生反应产生了兴趣，他们又做了如图所示两组实验。
（1）实验一：如图1将氢氧化钠溶液加入装有二氧化碳的软塑料瓶中，旋紧瓶盖振荡，观察到软塑料瓶变瘪。小明同学认为氢氧化钠和二氧化碳发生了反应；小林同学认为二氧化碳还会与水发生反应，所以根据上述实验现象不足以证明二氧化碳和氢氧化钠发生了化学反应。你赞成哪位同学的观点 。
（2）实验二：小组同学将实验一做了改进，将注射器1中的氢氧化钠溶液注入拧紧瓶盖的软塑料瓶中振荡，观察到软塑料瓶变瘪，再将足量的稀盐酸从注射器2注入瓶中（如图2），观察到 ，证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应。
（3）实验二结束后，兴趣小组的同学想进一步探究塑料瓶中液体的溶质组成，取少量塑料瓶中的液体，滴加酚酞后发现不变色，接着放入适量的铁粉，产生大量气泡。得出结论：塑料瓶中溶液的溶质除了氯化钠还有 。
【解答】解：（1）二氧化碳可与氢氧化钠反应，同时也可以与水反应，因此加入氢氧化钠溶液，无法排除溶液中水的影响，所以小林同学观点正确；
故答案为：小林。
（2）盐酸与碳酸钠反应后生成二氧化碳，所以看到气泡，此时二氧化碳生成，说明气体增多，则内部压强增大，所以塑料瓶会膨胀变大；
故答案为：有气泡产生，塑料瓶膨胀变大。
（3）加入酚酞不变色，说明不显碱性，因此碳酸钠和氢氧化钠不存在，加入铁粉有气泡产生，说明有盐酸；
故答案为：HCl。
为探究CO2和NaOH确实发生了化学反应，某实验小组的同学设计出了如图4种实验装置，请回答下列问题：
（1）图示四种实验装置的设计，在原理上的共同点是
（2）某同学质疑上述实验设计，该同学质疑的依据是 ；
（3）在A实验基础上，请你设计实验证明CO2和NaOH肯定发生了化学反应 。
【解答】解：（1）图示四种实验装置的设计，在原理上的共同点是二氧化碳和氢氧化钠反应，导致压强减小。
故填：二氧化碳和氢氧化钠反应，导致压强减小。
（2）某同学质疑上述实验设计，该同学质疑的依据是二氧化碳能够溶于水，也能够导致压强减小。
故填：二氧化碳能够溶于水。
（3）实验方案：组装与A同样的装置，把氢氧化钠溶液换成等体积的水，最终试管中的液面上升高度比A中低，说明A中氢氧化钠和二氧化碳发生了反应。
故填：组装与A同样的装置，把氢氧化钠溶液换成等体积的水，最终试管中的液面上升高度比A中低，说明A中氢氧化钠和二氧化碳发生了反应。
某兴趣小组同学将CO2分别通入澄清石灰水和氢氧化钠溶液中，观察到前者变浑浊，后者无明显现象。为探究CO2和NaOH是否发生了化学反应，小江设计了如图所示的A、B两个实验方案，验证CO2与NaOH溶液发生了化学反应。实验现象为A中试管内液面上升，B中气球胀大。
（1）小江认为上述实验是可行的，其共同原理是 。
（2）小南提出质疑，她认为上述实验不严谨，其理由是 ，要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，补做的对比实验是 。
（3）要验证B装置中的CO2和NaOH溶液发生了反应，下一步的操作是： 。
【解答】解：（1）CO2与氢氧化钠发生反应，CO2被吸收，造成内部气压降低，A装置中大气压就会将液体压入试管内，B装置中气球变大，
故答：CO2与氢氧化钠反应，使内部气压降低；
（2）由于氢氧化钠溶液中都含有水，CO2在水中有一定溶解度，也会造成气体被吸收，内部气压降低，因此，为了排除水溶解CO2造成的影响，采取对比实验，为了保证单一变量，加入水的体积要与氢氧化钠体积相等，消除水的影响，使上述实验合理可行；
故答：CO2可溶于水，造成内部气压降低；将氢氧化钠溶液换成等体积水进行上述实验
（3）CO2和NaOH溶液发生反应生成Na2CO3，为了验证此反应发生，只要验证有Na2CO3生成即可，借助稀盐酸与Na2CO3的反应中有CO2生成，观察有无气泡就可以验证上述反应是否发生，或者借助氯化钙溶液与Na2CO3的反应中有CaCO3生成，观察有无沉淀验证上述反应是否发生；
故答：向B装置中的液体内滴加稀盐酸或者向B装置中的液体加入氯化钙溶液
（2024 鄞州区校级模拟）某班的同学在劳动课上蒸馒头，老师给大家提供了纯碱和小苏打两种膨松剂，最终同学们蒸的馒头形状、大小、蓬松度等均有差异，对此课后大家进行了项目式探究。
项目一：梳理蒸馒头过程中的知识
同学们梳理出蒸馒头的大致步骤如下：和面→醒发→揉搓排气→醒面→蒸制
（1）加水和面的过程中发生的是 （选填“物理”或“化学”）变化。
（2）蒸制好的馒头温度较高，此时先将手沾上凉水，再去拿取馒头。这样做是利用了 的原理，从而使手不易被烫伤。
项目二：分析不同配方对馒头效果的影响
【实验分析】同学们仔细分析了馒头的制作流程后，发现大家在馒头醒发过程中总共用了以下5种配方，这5种配方制作出的馒头效果记录如下表。
【查阅资料】食醋的主要成分是醋酸，醋酸与稀盐酸的化学性质相似。
配方 原料 效果
配方1 面粉 馒头是实心的
配方2 面粉+食用级纯碱（Na2CO3） 馒头是实心的，有碱味
配方3 面粉+食用级小苏打（NaHCO3） 馒头较蓬松，有气孔，有碱味
配方4 面粉+食用级纯碱（Na2CO3）+食醋 馒头较蓬松，有气孔，几乎没有碱味
配方5 面粉+食用级小苏打（NaHCO3）+食醋 馒头蓬松，气孔多，几乎没有碱味
对比配方1、2、4的效果，猜测馒头中的碱味可能与加入的哪种原料有关，并解释配方4中几乎没有碱味的原因： 。
项目三：探究配方5制作的馒头效果更好的原因
【设计实验】同学们发现4、5两个配方中只有加入的膨松剂种类不同，为什么配方5蒸出的馒头气孔更多、蓬松度更高？查阅资料后发现碳酸氢钠受热易分解，在50℃以上迅速分解。于是设计如下实验进行验证。
实验装置 实验操作 实验现象 实验结论
①取少量碳酸氢钠固体于装置A中，连接A和B装置，点燃酒精灯 碳酸氢钠受热分解产生二氧化碳、水和碳酸钠
②取①中完全反应后的固体粉末于另一支试管中，加水溶解，向其中加入稀盐酸 有气泡产生
【交流讨论】（1）操作②中发生反应的化学方程式： 。
（2）结合上述实验，分析配方5制作出的馒头比配方3、4更蓬松、气孔更多的原因： 。
【解答】解：项目一：
（1）加水和面的过程中没有生成新物质，发生的是物理”变化。
故答案为：物理。
（2）蒸制好的馒头温度较高，此时先将手沾上凉水，再去拿取馒头。这样做是利用了水吸热降温的原理，从而使手不易被烫伤。
故答案为：水吸热降温。
项目二：
【查阅资料】
馒头中的碱味可能与加入的纯碱有关；配方4中几乎没有碱味的原因是食醋中的醋酸能和纯碱反应，从而把纯碱消耗。
故答案为：馒头中的碱味可能与加入的纯碱有关；配方4中几乎没有碱味的原因是食醋中的醋酸能和纯碱反应，从而把纯碱消耗。
项目三：探究配方5制作的馒头效果更好的原因
【设计实验】
实验装置 实验操作 实验现象 实验结论
①取少量碳酸氢钠固体于装置A中，连接A和B装置，点燃酒精灯 澄清石灰水变浑浊（碳酸氢钠受热分解生成了二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊） 碳酸氢钠受热分解产生二氧化碳、水和碳酸钠
②取①中完全反应后的固体粉末于另一支试管中，加水溶解，向其中加入稀盐酸 有气泡产生（碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳）
故答案为：澄清石灰水变浑浊。
【交流讨论】
（1）操作②中发生反应的化学方程式：Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑。
故答案为：Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑。
（2）配方5制作出的馒头比配方3、4更蓬松、气孔更多的原因是碳酸氢钠分解、碳酸氢钠和醋酸反应都能够产生二氧化碳气体。
故答案为：碳酸氢钠分解、碳酸氢钠和醋酸反应都能够产生二氧化碳气体。
考点三 以二氧化碳和水反应的探究为核心
知识点一 以二氧化碳和水反应的探究为核心
方法:借助酸碱指示剂,通过无水和有水两种不同状况下分别通入CO2的对比实验产生的不同现象,证明二氧化碳与水发生化学反应生成酸性物质。
将纯净、干燥的二氧化碳从左到右通过图示装置,观察到干燥的紫色石蕊试纸不变色,湿润的紫色石蕊试纸变成红色。说明二氧化碳不能使紫色石蕊变红,紫色石蕊变红的原因是CO2+H2O==H2CO3。
（2024 拱墅区二模）小乐家的水族箱，因水中二氧化碳含量偏低而影响了水草的正常生长。为解决此问题，小乐开展了如下研究：【市场调查】小乐发现市场上有如图甲所示的二氧化碳气体补给器出售，该补给器连接上气体细化器后就可向水族箱的水中补充二氧化碳气体，其结构示意图如图乙所示。
【自制补给器】小乐研究了市售的二氧化碳气体补给器后，自制补给器，部分设计如图丙所示。
（1）写出小乐自制补给器产生二氧化碳反应的化学方程式 。
（2）在如图丙所示的计泡器的中补全导管；将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后，应将气体细化器置于水族箱的 （选填“①”“②”或“③”）处。
（3）依据如下评价量表，对小乐的自制补给器进行评价，写出评价等级及依据 。
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 反应安全，且可控 反应安全，但不可控 反应有较大安全隐患
指标二 气体能直接排出且速度可以观测 气体能直接排出但速度无法观测 气体无法排出
【解答】解：（1）石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑，故答案为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；
（2）图丙所示的计泡器中长管要伸入液面以下，将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后，应将气体细化器置于水族箱的③处，这样可使二氧化碳更容易溶于水中，避免大量逸出；故答案为：；③；
（3）在装置丙中，二氧化碳气体的制备采用了启普发生器原理，故反应安全，且可控；采用了记泡器装置，故气体能直接排出且速度可以观测。故评价等级为优秀；故答案为：优秀，因为反应安全可控，气体能直接排出且速度可以观测。
（2024 路桥区一模）某化学兴趣小组同学用一组注射器对二氧化碳的制取和性质实验进行了重新设计。
实验一：制取二氧化碳。
（1）实验前拉动注射器的活塞抽取部分空气后连接医用二通阀，旋紧二通阀旋钮，使气流无法通过该处，用力向上推动注射器活塞（如图①），活塞向前被推动一段距离，松手后若发现 （填现象），则说明气密性良好。
（2）实验二：二氧化碳的检验与吸收。
按如上步骤进行实验，对比⑥中注射器活塞位置出现 现象，即能得出氢氧化钠溶液吸收CO2的能力比石灰水更强。
（3）你认为该兴趣小组的改进装置有何优点 （答一点即可）。
【解答】解：（1）向下推动注射器活塞，活塞可以被推动一部分，松手后活塞弹回原位，说明气密性良好，因为若装置漏气，装置内外压强差变小，活塞弹性会减小。
（2）注射器B活塞上移的距离大于注射器A，即装置B中反应后压强更小，即氢氧化钠溶液吸收了更多的二氧化碳，能说明氢氧化钠溶液吸收CO2的能力比石灰水更强。
（3）该实验所用的药品量较少，可以节约药品。
故答案为：（ 1 ）活塞弹回原位；
（2）注射器B活塞上移的距离大于注射器A；
（3）药品量较少，可以节约药品。
（2024 温州模拟）某校学习小组准备探究气体的测定和数据处理方法。
【提出问题】如何利用石灰石（主要成分为CaCO3）与稀盐酸反应来测定生成CO2的质量和体积，并处理数据。
【实验设计】通过下列两个实验分别测定CO2的质量和体积：
【分析与表达】
（1）实验Ⅰ中，将小烧杯中的所有稀盐酸分几次加入到大烧杯中，并不断搅拌，判断石灰石中CaCO3完全反应的实验现象是 。
（2）实验Ⅱ中，先连接好装置，再检查装置的气密性，然后装好药品，最后将10毫升稀盐酸快速推入烧瓶中。
【记录与处理】
（3）已知实验Ⅰ反应前的总质量[m（大烧杯+石灰石粉末）+m（小烧杯+稀盐酸）]，要计算生成CO2的质量，至少还需要的数据是 。
A．m（小烧杯）
B．m（大烧杯）
C．m（大烧杯+反应后剩余物）
（4）实验Ⅱ的实验记录如下（表中数据在相同温度、相同压强条件下测定）：
时间/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
注射器读数/毫升 60.0 85.0 88.0 89.0 89.5 89.8 89.9 90.0 90.0 90.0
根据以上实验过程和数据综合分析，最终生成CO2的体积是 毫升，理由 。
【解答】解：（1）碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳，反应发生时会看到有气泡产生。实验I中，将小烧杯中的所有稀盐酸分几次加入到大烧杯中，并不断搅拌，则判断石灰石中CaCO3完全反应的实验现象是最后一次加入盐酸后不再产生气泡；故答案为：最后一次加入盐酸后不再产生气泡；
（3）要计算生成CO2的质量，至少还需要的数据是小烧杯质量可以计算出稀盐酸质量、大烧杯及其内容物反应前后质量差即为反应生成二氧化碳的质量，故答案为：AC。
（4）从第8分钟后气体的体积不再变化，但原稀盐酸占有10mL（推入稀盐酸后仍然会恢复到原压强），所以第1分钟生成CO2的体积是50mL，第2分钟是75mL，最终生成CO2的体积是80mL，故答案为：80；注射器的起始读数是10mL，最终读数为90mL，增加了80mL。
（2023 宁波模拟）在学习了CO2的相关知识后，老师带着同学们来到实验室，指导同学们做CO2的制取、检验和收集实验，如图甲所示。实验过程中，有同学遇到了下列问题：
（1）甲装置收集CO2用的是排水法，有同学担心此时CO2能溶于水。老师提示可以在用排水法时阻止CO2溶于水，这样收集到的CO2还比排空气法更纯净，如何操作？ 。
（2）有的同学在检验CO2气体时，澄清石灰水始终不变浑浊，他猜测可能是CO2中混有了HCl气体。请在检验CO2前增加装有以下哪种溶液的洗气瓶可以解决这个问题 。
A.浓H2SO4 B.AgNO3溶液 C.NaOH D.澄清石灰水
（3）有同学认为仪器内空气中的CO2会干扰检验实验。于是他设计了实验如图乙所示，开始实验时，先打开K1、K2，关闭K3，左侧通空气；再打开K3，关闭K1、K2，分液漏斗滴加稀盐酸开始实验，这样便可排除上述干扰。请选择药品加入4个洗气瓶中，从左到右分别加入 。（药品可重复选择）
a.浓H2SO4 b.NaOH溶液 c.NaHCO3溶液 d.澄清石灰水 e.Na2CO3溶液
【解答】解：（1）根据可以在用排水法时阻止CO2溶于水的信息可知，在水面上铺一层植物油，这样收集到的CO2还比排空气法更纯净；
（2）在检验CO2气体时，澄清石灰水始终不变浑浊，他猜测可能是CO2中混有了 HCl气体，硝酸银与氯化氢反应生成氯化银沉淀，浓硫酸只能吸水，氢氧化钠溶液、澄清的石灰水既能吸收氯化氢，又能吸收二氧化碳，因此在检验CO2前增加装有AgNO3溶液的洗气瓶可以解决这个问题，故选：B；
（3）根据实验的目的可知，乙装置左侧两个集气瓶中盛装的试剂是用来除去空气中的二氧化碳及检验是否除干净的，因此最左边的洗气瓶盛装氢氧化钠溶液除去二氧化碳气体，第二个洗气瓶盛装澄清的石灰水，检验二氧化碳气体是否除尽；乙装置右侧的两个洗气瓶主要用来除去二氧化碳中混有的氯化氢气体及检验反应产生的二氧化碳气体，因此右侧第一个洗气瓶装有澄清的石灰水，第二洗气瓶装氢氧化钠溶液，防止空气中的二氧化碳对实验的干扰；从左到右分别加入bddb；
5. （2024 温州模拟）海水晒盐在我国具有悠久的历史。海水晒盐得到的粗盐经过滤除去不溶性的固体杂质后，可能还含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙等杂质。为验证食盐中杂质的成分，某学习小组的同学设计了以下实验：（注：实验过程中微溶算是可溶）
（1）步骤①中加入NaOH溶液的目的是 。
（2）根据步骤②的现象说明杂质中不含 。
（3）有小组成员提出该设计存在问题，不能得到准确结论。如果要得出准确结论，那么需要补充的操作是 ，再根据观察到的现象进行判断。
【解答】解：（1）加入氢氧化钠溶液，产生白色沉淀，说明食盐溶液中含有氯化镁，则步骤①中加入NaOH溶液的目的是检验食盐含有氯化镁并将氯化镁除去。
（2）加入足量的碳酸钠溶液，碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，无明显现象，说明杂质中不含氯化钙。
（3）再加入氯化钡溶液，产生白色沉淀，由于碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡变色沉淀和氯化钠，不能检验粗盐中是否含有硫酸钠，不能得到准确结论；向白色沉淀中加入足量的稀盐酸，白色沉淀部分溶解，说明生成了硫酸钡沉淀，说明粗盐中含有硫酸钠。
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专题10 物质成分无明显反应现象的探究
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03核心精讲·题型突破
考点一 以酸与碱反应的探究为核心
【真题研析】
考法01 以酸与碱反应的探究为核心
【核心精讲】
知识点一 以酸与碱反应的探究为核心知识点分析
【命题预测】
考点二 以NaOH和CO2反应的探究为核心
【真题研析】
考法01以NaOH和CO2反应的探究为核心
【核心精讲】
知识点一 以NaOH和CO2反应的探究为核心知识点分析
【命题预测】
考点三 以二氧化碳和水反应的探究为核心
【核心精讲】
知识点一 以二氧化碳和水反应的探究为核心知识点分析
【命题预测】
考点要求 课标要求 命题预测
物质成分无明显反应现象的探究 化学反应原理的理解：学生需要掌握常见化学反应的基本原理，包括酸、碱、盐、金属、氧化物等各类物质之间的反应规律，清楚哪些反应通常会有明显现象，哪些可能无明显现象。理解复分解反应发生的条件，即生成沉淀、气体或水，以及氧化还原反应的特点等，能够从微观角度解释无明显反应现象的化学反应的实质物质性质的掌握：熟悉常见物质的物理性质和化学性质，特别是那些在无明显现象反应中涉及的物质。知道不同物质在特定条件下的反应特性，例如氢氧化钠溶液与盐酸反应无明显现象，但可以通过酸碱指示剂来判断反应的发生，利用酚酞试液在碱性溶液中变红，在中性或酸性溶液中无色的性质来证明反应的进行。 选择题：题干会给出一个无明显现象的化学反应情境，通过这样的选项设置，考查学生对判断无明显现象反应发生方法的理解，能否准确识别真正能证明反应发生的依据。还可能给出多个无明显现象反应的实验描述，考查学生对不同实验设计合理性的判断。填空题：给出一个具体的无明显现象反应，考查学生对检验反应产物方法的掌握，以及化学方程式的书写。或者给出一个探究无明显现象中和反应的实验步骤，考查学生对中和反应实验现象的观察和对反应后溶液成分的分析。实验探究题：给出一个复杂的混合体系，其中包含无明显现象反应的物质，如 “某混合气体中可能含有二氧化碳、一氧化碳、氢气，将混合气体依次通过氢氧化钠溶液（无明显现象）、浓硫酸、灼热的氧化铜（黑色粉末变红）、澄清石灰水（变浑浊）”，题目提问 “通过上述实验现象，能否确定二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应？为什么？若要确定，还需要补充什么实验？” 考查学生对复杂实验现象的分析，以及对无明显现象反应在混合体系中探究方法的掌握。
考点一 以酸与碱反应的探究为核心
考法01 以酸与碱反应的探究为核心
（2023 金华）研究小组同学在完成“酸的性质”实验①②后，将①②实验后试管中的物质全部倒入各自废液缸③中（如图甲），结果出现了不同现象，部分小组同学的实验现象记录如下表。
组别 废液缸中现象 现象解释
第1小组 无沉淀、有气泡产生
第2小组 无沉淀、无气泡产生
第3小组 …
… …
【原理分析】小组同学在老师指导下讨论后认为：任何一个化学反应，反应物的用量不同，反应后物质的组成成分就会不同，这是最终导致各组废液缸中出现不同现象的原因。
【交流讨论】
（1）为分析第1小组废液缸中溶液的溶质成分，用玻璃棒蘸取溶液测得pH＝3，则该小组废液中的溶质组成成分为 （写化学式）。
（2）第2小组废液缸中无沉淀、无气泡产生，从反应物用量的角度分析实验①②，可以得出该小组的实验②中反应物盐酸的用量应该是 。
（3）如果其他小组实验所用反应物的用量都不一样，除了上面第1、2小组出现的现象外，还会出现的现象是 。
【实验拓展】取第1小组废液缸中的溶液于试管中，逐滴加入碳酸钠溶液，并振荡，产生的气体全部逸出。图乙表示“溶液质量”随加入“碳酸钠溶液质量”的变化情况。
（4）解释图中AB段和BC段溶液质量呈现不同增重趋势的原因 。
知识点一 以酸与碱反应的探究为核心
方法一:借助酸碱指示剂检验反应物是否消失(以向氢氧化钠溶液中加入足量稀盐酸为例)。
先向一定量的氢氧化钠溶液中滴加几滴无色酚酞溶液,溶液颜色变为红色;然后逐滴滴加稀盐酸,观察到溶液红色逐渐消失,说明溶液中的氢氧化钠消失,即氢氧化钠与稀盐酸发生了反应。
方法二:向实验后的溶液中加入试剂检验反应物是否消失(以向稀盐酸中加入足量氢氧化钠溶液为例)。
向一定量的稀盐酸中滴加足量氢氧化钠溶液,然后取样,向样品溶液中加入活泼金属或碳酸盐,观察到无气泡产生,即氢氧化钠与稀盐酸发生了反应。
方法三:借助传感器测得反应过程中溶液的pH或温度变化。
甲　 乙
图甲是将酸加入碱溶液中,pH=7时,酸与碱恰好完全反应;图乙中V的数值接近图甲中的数值12。
（2024 浙江模拟）某同学将稀盐酸逐滴加入到氢氧化钡溶液中（如图甲），无明显现象。为确定反应后溶液中溶质组成，他进行以下实验探究：
【建立猜想】猜想①：氢氧化钡过量；猜想②：盐酸过量；猜想③：两者恰好完全反应。
【实验设计】
方案一：取少量反应后溶液于试管1中，滴入少量无色酚酞，溶液不变色，得出猜想①不成立。
方案二：用表中步骤进行探究，得出猜想②成立：
步骤 实验操作 实验现象
Ⅰ 重新取样，滴加少量紫色石蕊试剂 变红
Ⅱ 继续滴加过量的Na2CO3的溶液 先产生气泡，后产生白色沉淀，溶液由红色变蓝色
（1）如图乙描述的是氢氧化钡与盐酸反应的微观过程，请从微观角度分析反应的实质是 。
（2）根据实验结果分析可知图甲中反应后溶液中溶质组成是 。
（3）他的同学认为方案二中步骤Ⅱ多余，你认为他的同学的理由是： 。
【拓展探究】
（4）相同条件下，离子浓度越大，电导率越大。他将某Ba（OH）2溶液平均分成两份置于两个烧杯中并插入电导率传感器（如丙图1），往其中一份滴加稀硫酸，往另一份滴加盐酸溶液，测得溶液的电导率变化（如丙图2）所示。结合材料信息和所学知识分析：曲线 （选填“甲”或“乙”）对应氢氧化钡与硫酸反应。
（2024 嘉兴模拟）化学变化中常伴随着能量的变化，酸与碱的反应是对外放热还是吸热呢？兴趣小组用如图所示装置开展了以下探究。
组别 1 2 3 4
初温/℃ 22.4 22.5 22.5 22.4
末温/℃ 25.0 25.2 23.2 25.1
温差/℃ 2.6 2.7 0.7 2.7
【建立假设】酸与碱的反应对外放热。
【实验过程】
①用量筒量取10%的稀盐酸和10%的氢氧化钠溶液各20mL。
②用温度计测量混合前溶液的初温并记录。
③将稀盐酸和氢氧化钠溶液加入如图装置的小烧杯中。
④迅速盖上杯盖后上下移动玻璃搅拌器，充分反应后测量混合液温度并记录。
装置中碎泡沫塑料的作用是 。
【数据处理】第3组数据温差明显偏小，你认为可能是由于 （写出1点即可）。
【实验结论】酸与碱的反应对外放热。
【实验反思】有同学认为该实验结论不够可靠，兴趣小组接下来的操作应是 。
（2021 鹿城区校级一模）酸和碱反应是一类重要的化学反应。某科学兴趣小组利用图1装置研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应过程中溶液的pH值，得到溶液pH值和溶液中Na+、OH﹣数量随加入甲溶液体积的变化图像，请结合图像回答下列问题：
（1）根据图1和图2可知甲溶液的溶质是 （填化学式）
（2）结合图2、图3，该兴趣小组同学推断图3中V的值为12，他的理由是 。
（3）若烧瓶中乙溶液的体积和浓度均不变，甲溶液的溶质质量分数增大，请在图2中画出烧瓶中溶液的pH值随加入甲溶液体积的变化而变化的大致图像。 。
某化学探究小组用如下实验证明了烧碱与稀硫酸能发生中和反应．
②③两步均充分反应，加入硫酸铁溶液，立即产生明显现象，最终得到只含一种溶质的无色溶液．请回答下列问题：
（1）根据发生的反应及现象可知反应②结束时溶液中的离子有 （填离子符号）；②无明显现象，发生反应的化学方程式是 ；
（2）求解③中参加反应的烧碱的质量为 ；
（3）发生中和反应的硫酸的质量为 ；
（4）最终得到的无色不饱和溶液只含一种溶质，则所得溶液中溶质的质量分数为 ．
（2022 淳安县校级一模）做酸碱实验时，小金同学将稀盐酸逐滴加到氢氧化钡溶液中，发现一直无明显现象，突然想起忘记加无色酚酞试液。为探究反应的进程，过程如下：（已知BaCl2溶液呈中性）
[建立猜想]①氢氧化钡过量 ②盐酸过量 ③
[实验设计]
步骤一：取少量反应后的溶液于试管中，滴入几滴无色酚酞试液，溶液不变色，得出猜想①错误。
步骤二：继续探究
实验方案 实验操作 实验现象 实验结论
Ⅰ 重新取样，滴加少量AgNO3溶液 白色沉淀 猜想②正确
Ⅱ 重新取样，滴加足量Na2CO3溶液 猜想②正确
白色沉淀 猜想③正确
（1）表格空白处的实验现象是： 。
（2）对方案Ⅰ的结论进行评价： 。
（2022 绍兴模拟）中和反应是放热反应吗？三位同学为探究此问题进行了下列实验：
（1）甲同学取10mL 10%的NaOH溶液于试管中，逐滴加入10%的稀硫酸，随着硫酸的加入，烧杯中溶液温度与加入硫酸体积之间的变化关系如甲图所示。本实验选用10%的NaOH溶液而不选用NaOH固体的原因是 。
（2）乙同学按乙图装置进行实验，其中的澄清饱和石灰水的作用是 。
（3）丙同学按丙图实验，可以根据 现象也能证明中和反应是放热的。
（2023 杭州模拟）酸和碱反应是一类重要的化学反应。某同学利用图1实验研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程，并测量反应过程中溶液的pH和温度的变化情况，得到图2和图3，请回答下列问题：
（1）胶头滴管中A溶液的溶质是： （填化学式）。
（2）要配制50克15%的稀盐酸，需要质量分数为30%的浓盐酸 克。
（3）该兴趣小组同学推断出图3中V的值为12，他的理由是： 。
（4）下列说法正确的是 。
A.图2中b点所示溶液中的溶质是NaCl和HCl
B.取图2中d点所示溶液加热蒸干所得固体为纯净物
C.图2中c→d所示溶液中NaCl的质量不断增加
D.图3中e→f变化趋势可说明该反应是放热反应
考点二 以NaOH和CO2反应的探究为核心
考法01以NaOH和CO2反应的探究为核心
（2023 绍兴）碳捕集是实现“碳中和”的措施之一，其中一种方法是用氢氧化钠溶液来吸收二氧化碳。某探究小组将二氧化碳持续通入氢氧化钠溶液中，并利用传感器实时测定氢氧化钠溶液吸收二氧化碳后溶液的pH，装置如图甲所示。溶液的pH随时间变化情况如图乙，且pH等于11.6时溶液处于饱和状态。通过查阅资料发现。
①碳酸钠能与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠（Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3）。
②该温度下，饱和碳酸钠溶液的pH为11.6，饱和碳酸氢钠溶液的pH为8.3。
③该温度下碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度。
根据以上现象和信息，小组同学展开进一步探究。
【提出问题】二氧化碳持续通入氢氧化钠溶液中，形成的产物是什么？
【建立假设】假设1：只有碳酸钠；假设2：碳酸钠、碳酸氢钠；假设3：只有碳酸氢钠；假设4：………
小敏根据图乙曲线判断假设1不成立，理由是 。
【实验过程】继续通入二氧化碳，溶液的pH随时间变化情况如图丙。
【实验结论】小敏根据图丙曲线认为二氧化碳持续通入氢氧化钠溶液后的最终产物是 。
【交流评价】
（1）小金认为该曲线还不能确定最终产物。因为pH可能还未呈稳定状态，接下去的操作是 。
（2）小兴受小金的启发，猜测最后溶液可能呈酸性，他猜想的依据是 ，所以建议小组同学继续展开探究。
知识点一 以NaOH和CO2反应的探究为核心
1.反应原理:2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O。
2.实验分析:此反应没有明显的实验现象,与前面学习的中和反应NaOH+HCl==NaCl+H2O相似,需要借助加入其他试剂或一些实验装置来确定它们之间的反应。
3.检验NaOH和CO2是否反应的方法
(1)向待测液中滴加足量的稀盐酸,若产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,可证明碳酸钠的存在,原理:Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑。
注意:加入稀盐酸的量必须足量,如果加入的量太少,如加入几滴稀盐酸,可能也不会出现明显现象,因为稀盐酸要先与可能剩余的NaOH反应,再与碳酸钠反应。
(2)向待测液中滴加氢氧化钡或氯化钙溶液有白色沉淀产生,证明NaOH和CO2已经反应,原理:Na2CO3+Ba(OH)2==BaCO3↓+2NaOH或Na2CO3+CaCl2==CaCO3↓+2NaCl。
(3)借助实验装置进行实验(如下图所示几组实验设计):
探究角度 实验装置图 实验现象
证明反应物减少或消失 试管中液面上升
气球胀大
U形管中液面左高右低
证明反应物减少或消失 水倒吸进入圆底烧瓶
去壳熟鸡蛋吸入锥形瓶
塑料瓶变瘪
（2024 余姚市校级三模）喷泉是一种常见的自然现象，其产生的原因是存在压强差。
【实验一】科学小组用压强传感器装置（如图1），测定二氧化碳与氢氧化钠溶液产生喷泉的实验过程中，三颈烧瓶内压强的变化（如图2）。
实验过程：室温下，将装满二氧化碳的三颈烧瓶安装在铁架台上，用单孔塞（插有装水的注射器）塞紧瓶口a，数据采集器采集起始气压。将注射器内水压入瓶内，打开止水夹b，烧杯内的NaOH溶液喷到三颈烧瓶内形成喷泉。
（1）试分析图1中形成喷泉的原因： 。
（2）图2中A、B、C、D、E哪点时喷泉现象最剧烈： 。
【实验二】科学小组利用喷泉原理设计连锁反应装置（如图3）。
实验过程：圆底烧瓶内有收集满的二氧化碳，如图3组装装置。用注射器缓缓注入3毫升NaOH溶液，轻轻振荡烧瓶，打开止水夹，玻璃导管尖嘴处很快产生喷泉，与此同时，试管C、E中发生连锁反应。
（3）实验中，试管C中的现象是 。
（4）实验结束后，同学们将试管C、E中的物质全部倒入一个洁净的废液缸中充分搅拌、静置，观察到废液缸内蓝色絮状沉淀消失溶液呈蓝色。最终，废液缸中一定含的溶质为 。
某兴趣小组在探究氢氧化钠的性质时，将二氧化碳通入盛有氢氧化钠溶液的试管中，没有观察到现象。小组同学对氢氧化钠和二氧化碳是否发生反应产生了兴趣，他们又做了如图所示两组实验。
（1）实验一：如图1将氢氧化钠溶液加入装有二氧化碳的软塑料瓶中，旋紧瓶盖振荡，观察到软塑料瓶变瘪。小明同学认为氢氧化钠和二氧化碳发生了反应；小林同学认为二氧化碳还会与水发生反应，所以根据上述实验现象不足以证明二氧化碳和氢氧化钠发生了化学反应。你赞成哪位同学的观点 。
（2）实验二：小组同学将实验一做了改进，将注射器1中的氢氧化钠溶液注入拧紧瓶盖的软塑料瓶中振荡，观察到软塑料瓶变瘪，再将足量的稀盐酸从注射器2注入瓶中（如图2），观察到 ，证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应。
（3）实验二结束后，兴趣小组的同学想进一步探究塑料瓶中液体的溶质组成，取少量塑料瓶中的液体，滴加酚酞后发现不变色，接着放入适量的铁粉，产生大量气泡。得出结论：塑料瓶中溶液的溶质除了氯化钠还有 。
为探究CO2和NaOH确实发生了化学反应，某实验小组的同学设计出了如图4种实验装置，请回答下列问题：
（1）图示四种实验装置的设计，在原理上的共同点是
（2）某同学质疑上述实验设计，该同学质疑的依据是 ；
（3）在A实验基础上，请你设计实验证明CO2和NaOH肯定发生了化学反应 。
某兴趣小组同学将CO2分别通入澄清石灰水和氢氧化钠溶液中，观察到前者变浑浊，后者无明显现象。为探究CO2和NaOH是否发生了化学反应，小江设计了如图所示的A、B两个实验方案，验证CO2与NaOH溶液发生了化学反应。实验现象为A中试管内液面上升，B中气球胀大。
（1）小江认为上述实验是可行的，其共同原理是 。
（2）小南提出质疑，她认为上述实验不严谨，其理由是 ，要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，补做的对比实验是 。
（3）要验证B装置中的CO2和NaOH溶液发生了反应，下一步的操作是： 。
（2024 鄞州区校级模拟）某班的同学在劳动课上蒸馒头，老师给大家提供了纯碱和小苏打两种膨松剂，最终同学们蒸的馒头形状、大小、蓬松度等均有差异，对此课后大家进行了项目式探究。
项目一：梳理蒸馒头过程中的知识
同学们梳理出蒸馒头的大致步骤如下：和面→醒发→揉搓排气→醒面→蒸制
（1）加水和面的过程中发生的是 （选填“物理”或“化学”）变化。
（2）蒸制好的馒头温度较高，此时先将手沾上凉水，再去拿取馒头。这样做是利用了 的原理，从而使手不易被烫伤。
项目二：分析不同配方对馒头效果的影响
【实验分析】同学们仔细分析了馒头的制作流程后，发现大家在馒头醒发过程中总共用了以下5种配方，这5种配方制作出的馒头效果记录如下表。
【查阅资料】食醋的主要成分是醋酸，醋酸与稀盐酸的化学性质相似。
配方 原料 效果
配方1 面粉 馒头是实心的
配方2 面粉+食用级纯碱（Na2CO3） 馒头是实心的，有碱味
配方3 面粉+食用级小苏打（NaHCO3） 馒头较蓬松，有气孔，有碱味
配方4 面粉+食用级纯碱（Na2CO3）+食醋 馒头较蓬松，有气孔，几乎没有碱味
配方5 面粉+食用级小苏打（NaHCO3）+食醋 馒头蓬松，气孔多，几乎没有碱味
对比配方1、2、4的效果，猜测馒头中的碱味可能与加入的哪种原料有关，并解释配方4中几乎没有碱味的原因： 。
项目三：探究配方5制作的馒头效果更好的原因
【设计实验】同学们发现4、5两个配方中只有加入的膨松剂种类不同，为什么配方5蒸出的馒头气孔更多、蓬松度更高？查阅资料后发现碳酸氢钠受热易分解，在50℃以上迅速分解。于是设计如下实验进行验证。
实验装置 实验操作 实验现象 实验结论
①取少量碳酸氢钠固体于装置A中，连接A和B装置，点燃酒精灯 碳酸氢钠受热分解产生二氧化碳、水和碳酸钠
②取①中完全反应后的固体粉末于另一支试管中，加水溶解，向其中加入稀盐酸 有气泡产生
【交流讨论】（1）操作②中发生反应的化学方程式： 。
（2）结合上述实验，分析配方5制作出的馒头比配方3、4更蓬松、气孔更多的原因： 。
考点三 以二氧化碳和水反应的探究为核心
知识点一 以二氧化碳和水反应的探究为核心
方法:借助酸碱指示剂,通过无水和有水两种不同状况下分别通入CO2的对比实验产生的不同现象,证明二氧化碳与水发生化学反应生成酸性物质。
将纯净、干燥的二氧化碳从左到右通过图示装置,观察到干燥的紫色石蕊试纸不变色,湿润的紫色石蕊试纸变成红色。说明二氧化碳不能使紫色石蕊变红,紫色石蕊变红的原因是CO2+H2O==H2CO3。
（2024 拱墅区二模）小乐家的水族箱，因水中二氧化碳含量偏低而影响了水草的正常生长。为解决此问题，小乐开展了如下研究：【市场调查】小乐发现市场上有如图甲所示的二氧化碳气体补给器出售，该补给器连接上气体细化器后就可向水族箱的水中补充二氧化碳气体，其结构示意图如图乙所示。
【自制补给器】小乐研究了市售的二氧化碳气体补给器后，自制补给器，部分设计如图丙所示。
（1）写出小乐自制补给器产生二氧化碳反应的化学方程式 。
（2）在如图丙所示的计泡器的中补全导管；将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后，应将气体细化器置于水族箱的 （选填“①”“②”或“③”）处。
（3）依据如下评价量表，对小乐的自制补给器进行评价，写出评价等级及依据 。
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 反应安全，且可控 反应安全，但不可控 反应有较大安全隐患
指标二 气体能直接排出且速度可以观测 气体能直接排出但速度无法观测 气体无法排出
（2024 路桥区一模）某化学兴趣小组同学用一组注射器对二氧化碳的制取和性质实验进行了重新设计。
实验一：制取二氧化碳。
（1）实验前拉动注射器的活塞抽取部分空气后连接医用二通阀，旋紧二通阀旋钮，使气流无法通过该处，用力向上推动注射器活塞（如图①），活塞向前被推动一段距离，松手后若发现 （填现象），则说明气密性良好。
（2）实验二：二氧化碳的检验与吸收。
按如上步骤进行实验，对比⑥中注射器活塞位置出现 现象，即能得出氢氧化钠溶液吸收CO2的能力比石灰水更强。
（3）你认为该兴趣小组的改进装置有何优点 （答一点即可）。
（2024 温州模拟）某校学习小组准备探究气体的测定和数据处理方法。
【提出问题】如何利用石灰石（主要成分为CaCO3）与稀盐酸反应来测定生成CO2的质量和体积，并处理数据。
【实验设计】通过下列两个实验分别测定CO2的质量和体积：
【分析与表达】
（1）实验Ⅰ中，将小烧杯中的所有稀盐酸分几次加入到大烧杯中，并不断搅拌，判断石灰石中CaCO3完全反应的实验现象是 。
（2）实验Ⅱ中，先连接好装置，再检查装置的气密性，然后装好药品，最后将10毫升稀盐酸快速推入烧瓶中。
【记录与处理】
（3）已知实验Ⅰ反应前的总质量[m（大烧杯+石灰石粉末）+m（小烧杯+稀盐酸）]，要计算生成CO2的质量，至少还需要的数据是 。
A．m（小烧杯）
B．m（大烧杯）
C．m（大烧杯+反应后剩余物）
（4）实验Ⅱ的实验记录如下（表中数据在相同温度、相同压强条件下测定）：
时间/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
注射器读数/毫升 60.0 85.0 88.0 89.0 89.5 89.8 89.9 90.0 90.0 90.0
根据以上实验过程和数据综合分析，最终生成CO2的体积是 毫升，理由 。
（2023 宁波模拟）在学习了CO2的相关知识后，老师带着同学们来到实验室，指导同学们做CO2的制取、检验和收集实验，如图甲所示。实验过程中，有同学遇到了下列问题：
（1）甲装置收集CO2用的是排水法，有同学担心此时CO2能溶于水。老师提示可以在用排水法时阻止CO2溶于水，这样收集到的CO2还比排空气法更纯净，如何操作？ 。
（2）有的同学在检验CO2气体时，澄清石灰水始终不变浑浊，他猜测可能是CO2中混有了HCl气体。请在检验CO2前增加装有以下哪种溶液的洗气瓶可以解决这个问题 。
A.浓H2SO4 B.AgNO3溶液 C.NaOH D.澄清石灰水
（3）有同学认为仪器内空气中的CO2会干扰检验实验。于是他设计了实验如图乙所示，开始实验时，先打开K1、K2，关闭K3，左侧通空气；再打开K3，关闭K1、K2，分液漏斗滴加稀盐酸开始实验，这样便可排除上述干扰。请选择药品加入4个洗气瓶中，从左到右分别加入 。（药品可重复选择）
a.浓H2SO4 b.NaOH溶液 c.NaHCO3溶液 d.澄清石灰水 e.Na2CO3溶液
5. （2024 温州模拟）海水晒盐在我国具有悠久的历史。海水晒盐得到的粗盐经过滤除去不溶性的固体杂质后，可能还含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙等杂质。为验证食盐中杂质的成分，某学习小组的同学设计了以下实验：（注：实验过程中微溶算是可溶）
（1）步骤①中加入NaOH溶液的目的是 。
（2）根据步骤②的现象说明杂质中不含 。
（3）有小组成员提出该设计存在问题，不能得到准确结论。如果要得出准确结论，那么需要补充的操作是 ，再根据观察到的现象进行判断。
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