Question

【題目】為了探究化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化，某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如下三套實(shí)驗(yàn)裝置：

（1）上述3個(gè)裝置中，不能證明“銅與濃硝酸反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)”的是_____。

（2）某同學(xué)選用裝置Ⅰ進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)前U形管里液面左右相平)，在甲試管里加入適量氫氧化鋇溶液與稀硫酸，U形管中可觀察到的現(xiàn)象是____，說(shuō)明該反應(yīng)屬于___(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

（3）為探究固體M溶于水的熱效應(yīng)，選擇裝置Ⅱ進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(反應(yīng)在甲中進(jìn)行)。

①若M為鈉，則實(shí)驗(yàn)過(guò)程中燒杯中可觀察到的現(xiàn)象是_____；

②若觀察到燒杯里產(chǎn)生氣泡，則說(shuō)明M溶于水____(填“一定是放熱反應(yīng)”“一定是吸熱反應(yīng)”或“可能是放熱反應(yīng)”)；

③若觀察到燒杯里的玻璃管內(nèi)形成一段水柱，則M可能是____。

Answer 1

【答案】Ⅲ 左端液柱降低，右端液柱升高 放熱 產(chǎn)生氣泡，反應(yīng)完畢后，冷卻至室溫，燒杯里的導(dǎo)管內(nèi)形成一段液柱 可能是放熱反應(yīng) 硝酸銨(或其他合理答案)

【解析】

（1）裝置Ⅰ通過(guò)觀察右邊裝置中液面變化、裝置Ⅱ通過(guò)觀察燒杯中是否有氣泡判斷反應(yīng)是吸熱還是放熱，而裝置Ⅲ是將生成的氣體直接通入水中，無(wú)法判斷該反應(yīng)是吸熱還是放熱反應(yīng)；

（2）酸堿中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)放出的熱使錐形瓶中溫度升高，氣體熱脹冷縮，據(jù)此判斷U型管中液面的變化；

（3）鈉與水的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高導(dǎo)致大試管中氣體受熱壓強(qiáng)增大，燒杯中有氣泡產(chǎn)生，冷卻后體積減小，壓強(qiáng)減小，導(dǎo)管中會(huì)形成水柱；M溶于水放出熱量，不一定為化學(xué)變化，則不一定屬于放熱反應(yīng)；根據(jù)熟悉的知識(shí)寫(xiě)出溶于水能夠吸收熱量的試劑。

（1）裝置Ⅰ可通過(guò)U形管中紅墨水液面的變化判斷銅與濃硝酸的反應(yīng)是放熱還是吸熱；裝置Ⅱ可通過(guò)燒杯中是否產(chǎn)生氣泡判斷銅與濃硝酸的反應(yīng)放熱還是吸熱；裝置Ⅲ只是一個(gè)銅與濃硝酸反應(yīng)并將生成的氣體用水吸收的裝置，不能證明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，故答案為：Ⅲ。

（2）氫氧化鋇與硫酸的反應(yīng)屬于中和反應(yīng)，中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，所以錐形瓶中氣體受熱膨脹，導(dǎo)致U型管左端液柱降低，右端液柱升高，故答案為：左端液柱降低，右端液柱升高；放熱。

（3）①若M為鈉，鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，放熱的熱量使大試管中溫度升高，氣體壓強(qiáng)增大，所以右邊燒杯中有氣泡產(chǎn)生；反應(yīng)結(jié)束，冷卻后大試管中溫度降低，壓強(qiáng)減小，右邊燒杯中的導(dǎo)管會(huì)形成一端液柱，故答案為：產(chǎn)生氣泡，反應(yīng)完畢后，冷卻至室溫，燒杯里的導(dǎo)管內(nèi)形成一段液柱。

②若觀察到燒杯里產(chǎn)生氣泡，說(shuō)明M溶于水放出熱量，由于放熱反應(yīng)一定屬于化學(xué)變化，而有熱量放出的反應(yīng)不一定為化學(xué)變化，所以不一定屬于放熱反應(yīng)，如濃硫酸溶于水會(huì)放出熱量，但是不屬于放熱反應(yīng)，故答案為：可能是放熱反應(yīng)。

③若觀察到燒杯里的玻璃管內(nèi)形成一段水柱，說(shuō)明M溶于水后導(dǎo)致大試管中溫度降低，壓強(qiáng)減小，證明M溶于水為吸熱過(guò)程，溶于水能夠吸收熱量的物質(zhì)有：硝酸銨等，故答案為：硝酸銨。