Question

5．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）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)象是左端液柱降低，右端液柱升高，說明該反應(yīng)屬于放熱（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．
（2）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)過程中燒杯中可觀察到的現(xiàn)象是產(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，則說明M溶于水可能是放熱反應(yīng)（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)”），理由是某些物質(zhì)（如氫氧化鈉）溶于水放熱，但不是化學(xué)反應(yīng)；
（3）若固體M為Ba（OH）₂•8H₂O與NH₄Cl的混合物，經(jīng)不斷攪拌后，觀察到燒杯里的玻璃管內(nèi)的現(xiàn)象燒杯里的導(dǎo)管內(nèi)形成一段液柱．化學(xué)反應(yīng)方程式為Ba（OH）₂•8H₂O+2NH₄Cl=BaCl₂+2NH₃↑+10H₂O．

Answer 1

分析 （1）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，氣體體積增大，據(jù)此判斷U型管中液面的變化；
（2）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)；
（3）銨鹽和堿反應(yīng)生成氨氣，Ba（OH）₂•8H₂O與NH₄Cl的反應(yīng)生成氨氣、水、以及氯化鋇，該反應(yīng)吸熱，溶液的溫度降低，燒杯里的導(dǎo)管內(nèi)形成一段液柱．

解答 解：（1）氫氧化鋇與硫酸反應(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；
（2）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；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)，某些物質(zhì)（如氫氧化鈉、濃硫酸）溶于水放熱，但不是化學(xué)反應(yīng)，
故答案為：可能是放熱反應(yīng)；某些物質(zhì)（如氫氧化鈉）溶于水放熱，但不是化學(xué)反應(yīng)；　
（3）氯化銨屬于銨鹽，若固體M為Ba（OH）₂•8H₂O與NH₄Cl的混合物，經(jīng)不斷攪拌后，NH₄Cl能和強(qiáng)堿氫氧化鋇反應(yīng)生成氨氣、水、以及氯化鋇，化學(xué)方程式為Ba（OH）₂•8H₂O+2NH₄Cl=BaCl₂+2NH₃↑+10H₂O，Ba（OH）₂•8H₂O與NH₄Cl的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，吸熱使錐形瓶內(nèi)空氣遇冷收縮致使壓強(qiáng)減小，燒杯里的導(dǎo)管內(nèi)形成一段液柱，
故答案為：燒杯里的導(dǎo)管內(nèi)形成一段液柱；Ba（OH）₂•8H₂O+2NH₄Cl=BaCl₂+2NH₃↑+10H₂O．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)，題目難度中等，注意掌握探究反應(yīng)熱效應(yīng)的常用方法，試題有利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)綜合分析能力，特別是實(shí)驗(yàn)的評價(jià)和根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推理的能力．