Question

2．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)了如下圖所示三套實(shí)驗(yàn)裝置：
（1）圖示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Ⅲ．
（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），在甲試管里先加入適量氫氧化鋇溶再加入稀硫酸，U形管中可觀察到的現(xiàn)象左端液柱降低，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)．
（3）為探究固體M遇水的熱效應(yīng)，選擇裝罝Ⅱ進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，先在甲中放入適量的水，再加入M．
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)形成一段水柱．
②若只觀察到燒杯里的玻璃管內(nèi)形成一段水柱，則M可能是硝酸銨．

Answer 1

分析 （1）裝置Ⅰ和Ⅱ都可以分別通過右邊裝置中液面變化、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，氣體體積增大，據(jù)此判斷U型管中液面的變化；
（3）①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；
②若只觀察到燒杯里的玻璃管內(nèi)形成一段水柱，說明M溶于水后導(dǎo)致大試管中溫度降低，壓強(qiáng)減��；

解答 解：（1）裝置Ⅰ可通過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)完畢后，冷卻至室溫，燒杯里的導(dǎo)管內(nèi)形成一段水柱，
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)形成一段水柱；
②若觀察到燒杯里的玻璃管內(nèi)形成一段水柱，說明M溶于水后導(dǎo)致大試管中溫度降低，壓強(qiáng)減小，證明M溶于水為吸熱過程，溶于水能夠吸收熱量的物質(zhì)有：硝酸銨、氯化銨等，
故答案為：硝酸銨；

點(diǎn)評(píng) 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(píng)價(jià)和根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推理的能力．