Question

某小组同学设计实验，探究中和反应的发生。

（实验过程）

编号	实验操作
实验I	向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸，观察现象
实验II	按如图进行实验，对比①、②中的实验现象

（分析与解释）

(1)中和反应的实质是______(用离子方程式表示)。

(2)实验I中，中和反应发生的现象是______。

(3)实验II中，能判断中和反应发生的依据是______。

a.反应结束消耗镁条的量②＞①

b.镁条表面产生气泡的速率①＞②

(4)实验II中，如果提供温度计、气球(收集气体)等辅助仪器，还能获取证明中和反应发生的实验证据是______。

Answer

H++OH-=H2O 溶液由红色逐渐变为无色 b 相同温度和压强下，用气球收集①、②中完全反应时产生的气体，①中收集气体的气球比②中收集气体的气球体积大。

【解析】

实验I：由于酚酞遇碱变红，向氢氧化钠溶液中滴加酚酞，溶液变红，再向溶液中滴加盐酸，发生酸碱中和反应，溶液中氢氧根离子被消耗，随着盐酸的滴加，氢氧根离子逐渐减少至完全被消耗，溶液由红色逐渐变为无色；

实验II：操作①、②中盐酸的物质的量相同，直接与打磨过的相同质量的镁条反应，发生的离子反应都为：Mg+2H+= Mg2++H2↑，完全反应后，①、②中消耗镁条的质量相同；若操作①先加水稀释，氢离子的总的物质的量不变，操作②先加氢氧化钠溶液发生反应生成水，氢离子的总的物质的量减小，①、②中都进行操作i后，溶液体积都为6mL，则①中的氢离子浓度大于②中氢离子的浓度，都与打磨过的相同质量的镁条反应，完全反应后，①中消耗的镁条的质量比②中消耗的镁条质量更多，①中的氢离子浓度大，与镁条反应时的速率①＞②，综上分析②中加入氢氧化钠后氢离子被消耗，证明加入氢氧化钠后与盐酸发生了中和反应，据此分析解答。

(1)中和反应的实质是H++OH-=H2O；

(2)实验I中，中和反应发生的现象是溶液由红色逐渐变为无色；

(3)根据分析，实验II中，反应结束消耗镁条的量①＞②，镁条表面产生气泡的速率①＞②，则能判断中和反应发生的依据是b；

(4)实验II中，由于氢离子的物质的量①＞②，镁条完全反应时，相同条件下，产生氢气的体积①＞②，如果提供温度计、气球(收集气体)等辅助仪器，还能获取证明中和反应发生的实验证据是相同温度和压强下，用气球收集①、②中完全反应时产生的气体，①中收集气体的气球比②中收集气体的气球体积大。