Question

5．为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如下三套实验装置：

（1）某同学选用装置Ⅰ进行实验（实验前U形管里液面左右相平），在甲试管里加入适量氢氧化钡溶液与稀硫酸，U形管中可观察到的现象是左端液柱降低，右端液柱升高，说明该反应属于放热（填“吸热”或“放热”）反应．
（2）为探究固体M溶于水的热效应，选择装置Ⅱ进行实验（反应在甲中进行）．
①若M为钠，则实验过程中烧杯中可观察到的现象是产生气泡，反应完毕后，冷却至室温，烧杯里的导管内形成一段液柱；②若观察到烧杯里产生气泡，则说明M溶于水可能是放热反应（填“一定是放热反应”“一定是吸热反应”或“可能是放热反应”），理由是某些物质（如氢氧化钠）溶于水放热，但不是化学反应；
（3）若固体M为Ba（OH）₂•8H₂O与NH₄Cl的混合物，经不断搅拌后，观察到烧杯里的玻璃管内的现象烧杯里的导管内形成一段液柱．化学反应方程式为Ba（OH）₂•8H₂O+2NH₄Cl=BaCl₂+2NH₃↑+10H₂O．

Answer 1

分析 （1）酸碱中和反应为放热反应，反应放出的热使锥形瓶中温度升高，气体体积增大，据此判断U型管中液面的变化；
（2）钠与水的反应为放热反应，温度升高导致大试管中气体受热压强增大，烧杯中有气泡产生，冷却后体积减小，压强减小，导管中会形成水柱；M溶于水放出热量，不一定为化学变化，则不一定属于放热反应；
（3）铵盐和碱反应生成氨气，Ba（OH）₂•8H₂O与NH₄Cl的反应生成氨气、水、以及氯化钡，该反应吸热，溶液的温度降低，烧杯里的导管内形成一段液柱．

解答 解：（1）氢氧化钡与硫酸反应属于中和反应，中和反应都是放热反应，所以锥形瓶中气体受热膨胀，导致U型管左端液柱降低，右端液柱升高，
故答案为：左端液柱降低，右端液柱升高；放热；
（2）①若M为钠，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，该反应为放热反应，放热的热量使大试管中温度升高，气体压强增大，所以右边烧杯中有气泡产生；冷却后大试管中温度降低，压强减小，右边烧杯中的导管会形成一端液柱，
故答案为：产生气泡，反应完毕后，冷却至室温，烧杯里的导管内形成一段液柱；
②若观察到烧杯里产生气泡，说明M溶于水放出热量，由于放热反应一定属于化学变化，而有热量放出的反应不一定为化学变化，所以不一定属于放热反应，某些物质（如氢氧化钠、浓硫酸）溶于水放热，但不是化学反应，
故答案为：可能是放热反应；某些物质（如氢氧化钠）溶于水放热，但不是化学反应；　
（3）氯化铵属于铵盐，若固体M为Ba（OH）₂•8H₂O与NH₄Cl的混合物，经不断搅拌后，NH₄Cl能和强碱氢氧化钡反应生成氨气、水、以及氯化钡，化学方程式为Ba（OH）₂•8H₂O+2NH₄Cl=BaCl₂+2NH₃↑+10H₂O，Ba（OH）₂•8H₂O与NH₄Cl的反应是吸热反应，吸热使锥形瓶内空气遇冷收缩致使压强减小，烧杯里的导管内形成一段液柱，
故答案为：烧杯里的导管内形成一段液柱；Ba（OH）₂•8H₂O+2NH₄Cl=BaCl₂+2NH₃↑+10H₂O．

点评 本题考查化学反应中的热效应，题目难度中等，注意掌握探究反应热效应的常用方法，试题有利于培养学生实验综合分析能力，特别是实验的评价和根据实验现象推理的能力．