题目内容
【题目】某化学兴趣小组为探究化学反应中的能量变化,进行以下实验:
(探究一)盐酸与氢氧化钠的反应
(1)写出氢氧化钠溶液与盐酸反应的化学方程式:_________________________________。
(2)甲同学设计实验:向一定量氢氧化钠固体中倒入20mL 4%盐酸,用温度计测量反应前后各溶液的温度。乙同学认为该实验方案不合理,其理由是_________________________。
(3)丙同学设计了如下三组实验,请你帮助他完成实验方案:
实验编号 | 实验方案 |
实验1 | 向20mL 4%盐酸中倒入20mL水,测定稀释前后溶液的温度。 |
实验2 | 向20mL 5%氢氧化钠溶液中________________,测定稀释前后溶液的温度。 |
实验3 | _______________________________________________________________。 |
(4)丙同学观察到的实验现象是:实验3溶液升高的温度远大于实验1与实验2溶液升高的温度之和,由此你能得出的实验结论是①____________;②____________。
(探究二)盐酸与碳酸氢钠溶液的反应。
下图是丁同学在20℃、基本隔热条件下利用温度传感器,分别测定向20mL水和20mL饱和碳酸氢钠溶液中各倒入20mL 13.7%盐酸的温度与时间变化曲线。
曲线①为水+13.7%盐酸温度变化曲线
曲线②为饱和碳酸氢钠溶液+13.7%盐酸温度变化曲线
实验测得饱和碳酸氢钠溶液稀释时温度变化不大,可忽略不计,据此回答下列问题:
(5)18.0秒后,曲线①逐渐下降的原因是____________________________________;
(6)比较曲线①和曲线②,你认为13.7%盐酸与饱和碳酸氢钠溶液的反应是________(填“放热”或“吸热”)反应,其理由是_________________________。
【答案】NaOH+HCl=NaCl+H2O 氢氧化钠固体溶于水,温度也升高 倒入20mL水 把20mL4%盐酸和20mL5%氢氧化钠溶液混合,测定混合后溶液的温度 氢氧化钠与盐酸能发生化学反应 氢氧化钠与盐酸是放热反应,温度升高 盐酸的浓度很稀,不再放热 放热 因为温度升高
【解析】
(1)氢氧化钠溶液与盐酸反应生成氯化钠和水,化学方程式为:NaOH+HCl=NaCl+H2O;
(2)氢氧化钠固体溶于水的过程中会放出大量的热,温度会升高,不能探究氢氧化钠与稀盐酸反应是否放热;
(3)实验1的目的是测量稀盐酸与水混合温度的变化情况;实验2的目的是测量氢氧化钠溶液与水混合温度的变化情况,所以实验2的操作为“向20mL 5%氢氧化钠溶液中倒入20mL水,测定稀释前后溶液的温度”;实验3的操作为“把20mL4%盐酸和20mL5%氢氧化钠溶液混合,测定混合后溶液的温度”;
(4)因为实验3溶液升高的温度远大于实验1与实验2溶液升高的温度之和,所以可以的得出:①氢氧化钠与盐酸能发生化学反应,②氢氧化钠与盐酸是放热反应,温度升高;
(5)18.0秒后,盐酸与水完全混合均匀,浓度很低,不再有热量放出,所以曲线①逐渐下降的原因是盐酸的浓度很稀,不再放热;
(6)根据图示信息可知,13.7%盐酸与饱和碳酸氢钠溶液在反应的过程中温度逐渐升高,所以反应是放热反应。