Question

【題目】為了探究化學能與熱能的轉化,某實驗小組設計了如下圖所示三套實驗裝置：

（1）圖示3個裝置中，不能證明“銅與濃硝酸反應是吸熱反應還是放熱反應”的是______。

（2）某同學選用裝置I進行實驗（實驗前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象______，說明該反應屬于________(填‘吸熱”或“放熱”）反應。

（3）為探究固體M遇水的熱效應，選擇裝罝Ⅱ進行實驗，先在甲中放入適量的水，再加入M。

①若M為鈉，則實驗過程中燒杯中可觀察到的現象是________。

②若只觀察到燒杯里的玻璃管內形成一段水柱，則M可能是 ________。

Answer 1

【答案】 III 左端液柱降低，右端液柱升高 放熱 產生氣泡，反應完畢后，冷卻至室溫，燒杯里的導管內形成一段水柱 (酌情給分) 硝酸銨(或其他合理答案）

【解析】試題分析：（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，無法判斷該反應是吸熱還是放熱反應；
（2）酸堿中和反應為放熱反應，反應放出的熱使錐形瓶中溫度升高，氣體體積增大，據此判斷U型管中液面的變化；
（3）①鈉與水的反應為放熱反應，溫度升高導致大試管中氣體受熱壓強增大，燒杯中有氣泡產生，冷卻后體積減小，壓強減小，導管中會形成水柱；②若只觀察到燒杯里的玻璃管內形成一段水柱，說明M溶于水吸收熱量；

解析：根據以上分析（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是放熱還是吸熱；裝置Ⅱ可通過燒杯中是否產生氣泡判斷銅與濃硝酸的反應放熱還是吸熱；裝置Ⅲ只是一個銅與濃硝酸反應并將生成的氣體用水吸收的裝置，不能證明該反應是放熱反應還是吸熱反應；（2）氫氧化鋇與硫酸反應屬于中和反應，中和反應都是放熱反應，所以錐形瓶中氣體受熱膨脹，導致U型管左端液柱降低，右端液柱升高；
（3）①若M為鈉，鈉與水反應生成氫氧化鈉和氫氣，該反應我放熱反應，放熱的熱量使大試管中溫度升高，氣體壓強增大，所以右邊燒杯中有氣泡產生；冷卻后大試管中溫度降低，壓強減小，右邊燒杯中的導管會形成一端液柱；②若只觀察到燒杯里的玻璃管內形成一段水柱，說明M溶于水吸收熱量，M可能是硝酸銨。