Question

13．鹽酸或硫酸和氫氧化鈉溶液的中和反應(yīng)沒(méi)有明顯的現(xiàn)象．某學(xué)習(xí)興趣小組的同學(xué)為了證明氫氧化鈉溶液與鹽酸或硫酸發(fā)生了反應(yīng)，從中和反應(yīng)的熱效應(yīng)出發(fā)，設(shè)計(jì)了下面幾種實(shí)驗(yàn)方案．請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題．
（1）方案一：如圖1組裝好實(shí)驗(yàn)裝置，圖中小試管用細(xì)線吊著，細(xì)線的上端拴在細(xì)鐵絲上．開(kāi)始時(shí)使右端U形管兩端品紅溶液相平．實(shí)驗(yàn)開(kāi)始，向下插細(xì)鐵絲，使小試管內(nèi)鹽酸和廣口瓶?jī)?nèi)氫氧化鈉溶液混合，此時(shí)觀察到的現(xiàn)象是U形管內(nèi)液面左邊下降、右邊升高，原因是鹽酸和氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)放出熱量，使瓶?jī)?nèi)氣體溫度升高，壓強(qiáng)增大．
（2）方案二：該小組借助反應(yīng)溶液溫度的變化來(lái)判斷反應(yīng)的發(fā)生，用溫度計(jì)測(cè)量反應(yīng)前后溫度的變化，如果氫氧化鈉溶液與鹽酸混合后有溫度的變化，則證明發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)．如果用CH₃COOH（電離吸熱）代替稀鹽酸或稀硫酸，則反應(yīng)后所測(cè)溫度偏低（回答“偏高”“偏低”“無(wú)影響”）
（3）方案三：該小組還設(shè)計(jì)了如圖2所示裝置來(lái)證明氫氧化鈉溶液確實(shí)與稀硫酸發(fā)生了反應(yīng)．他們認(rèn)為若洗氣瓶中導(dǎo)管口有氣泡冒出，則說(shuō)明該反應(yīng)放出熱量，從而證明發(fā)生了放熱反應(yīng)．
①實(shí)驗(yàn)時(shí)，打開(kāi)分液漏斗活塞，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管流出液體不暢，原因可能是沒(méi)打開(kāi)分液漏斗上部塞子．
②從原理上講，該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的是否合理？不合理（“合理”或“不合理”）理由是（若合理，此空不回答）稀硫酸具有一定的體積，冒出氣泡的原因可能是加入稀硫酸的體積引起的．

Answer 1

分析 （1）若反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則U形管內(nèi)液面左低右高；
（2）CH₃COOH的電離吸熱，則測(cè)定最高溫度偏低；
（3）若洗氣瓶中導(dǎo)管口有氣泡冒出，則說(shuō)明該反應(yīng)放出熱量，為放熱反應(yīng)，則
①實(shí)驗(yàn)時(shí)，打開(kāi)分液漏斗活塞，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管流出液體不暢，可能上部塞子沒(méi)有打開(kāi)；
②從原理上講，該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不合理，因溶液的加入導(dǎo)致瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)增大，氣體被壓入洗氣瓶中．

解答 解：（1）開(kāi)始時(shí)使右端U形管兩端品紅溶液相平．實(shí)驗(yàn)開(kāi)始，向下插細(xì)鐵絲，使小試管內(nèi)鹽酸和廣口瓶?jī)?nèi)氫氧化鈉溶液混合，此時(shí)觀察到的現(xiàn)象是U形管內(nèi)液面左邊下降、右邊升高，原因是鹽酸和氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)放出熱量，使瓶?jī)?nèi)氣體溫度升高，壓強(qiáng)增大，
故答案為：U形管內(nèi)液面左邊下降、右邊升高；鹽酸和氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)放出熱量，使瓶?jī)?nèi)氣體溫度升高，壓強(qiáng)增大；
（2）酸堿中和為放熱反應(yīng)，而CH₃COOH的電離吸熱，則用CH₃COOH代替稀鹽酸或稀硫酸，反應(yīng)后所測(cè)溫度溫度偏低，故答案為：偏低；
（3）①實(shí)驗(yàn)時(shí)，打開(kāi)分液漏斗活塞，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管流出液體不暢，原因可能是沒(méi)打開(kāi)分液漏斗上部塞子，
故答案為：沒(méi)打開(kāi)分液漏斗上部塞子；
②從原理上講，該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不合理，理由是稀硫酸具有一定的體積，冒出氣泡的原因可能是加入稀硫酸的體積引起的，故答案為：不合理；稀硫酸具有一定的體積，冒出氣泡的原因可能是加入稀硫酸的體積引起的．

點(diǎn)評(píng) 本題考查實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，把握中和反應(yīng)中能量變化、實(shí)驗(yàn)裝置的作用等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋�注意�?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與壓強(qiáng)的關(guān)系，題目難度不大．