Question

【題目】某化學(xué)興趣小組為探究化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：

（探究一）鹽酸與氫氧化鈉的反應(yīng)

（1）寫出氫氧化鈉溶液與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________________________。

（2）甲同學(xué)設(shè)計實(shí)驗(yàn)：向一定量氫氧化鈉固體中倒入20mL 4%鹽酸，用溫度計測量反應(yīng)前后各溶液的溫度。乙同學(xué)認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)方案不合理，其理由是_________________________。

（3）丙同學(xué)設(shè)計了如下三組實(shí)驗(yàn)，請你幫助他完成實(shí)驗(yàn)方案：

實(shí)驗(yàn)編號	實(shí)驗(yàn)方案
實(shí)驗(yàn)1	向20mL 4%鹽酸中倒入20mL水，測定稀釋前后溶液的溫度。
實(shí)驗(yàn)2	向20mL 5%氫氧化鈉溶液中________________，測定稀釋前后溶液的溫度。
實(shí)驗(yàn)3	_______________________________________________________________。

（4）丙同學(xué)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：實(shí)驗(yàn)3溶液升高的溫度遠(yuǎn)大于實(shí)驗(yàn)1與實(shí)驗(yàn)2溶液升高的溫度之和，由此你能得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是①____________；②____________。

（探究二）鹽酸與碳酸氫鈉溶液的反應(yīng)。

下圖是丁同學(xué)在20℃、基本隔熱條件下利用溫度傳感器，分別測定向20mL水和20mL飽和碳酸氫鈉溶液中各倒入20mL 13.7%鹽酸的溫度與時間變化曲線。

曲線①為水+13.7%鹽酸溫度變化曲線

曲線②為飽和碳酸氫鈉溶液+13.7%鹽酸溫度變化曲線

實(shí)驗(yàn)測得飽和碳酸氫鈉溶液稀釋時溫度變化不大，可忽略不計，據(jù)此回答下列問題：

（5）18.0秒后，曲線①逐漸下降的原因是____________________________________；

（6）比較曲線①和曲線②，你認(rèn)為13.7%鹽酸與飽和碳酸氫鈉溶液的反應(yīng)是________（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)，其理由是_________________________。

Answer 1

【答案】NaOH+HCl=NaCl+H2O 氫氧化鈉固體溶于水，溫度也升高 倒入20mL水 把20mL4%鹽酸和20mL5%氫氧化鈉溶液混合，測定混合后溶液的溫度 氫氧化鈉與鹽酸能發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 氫氧化鈉與鹽酸是放熱反應(yīng)，溫度升高 鹽酸的濃度很稀，不再放熱 放熱 因?yàn)闇囟壬��?/span>

【解析】

（1）氫氧化鈉溶液與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水，化學(xué)方程式為：NaOH+HCl=NaCl+H2O；

（2）氫氧化鈉固體溶于水的過程中會放出大量的熱，溫度會升高，不能探究氫氧化鈉與稀鹽酸反應(yīng)是否放熱；

（3）實(shí)驗(yàn)1的目的是測量稀鹽酸與水混合溫度的變化情況；實(shí)驗(yàn)2的目的是測量氫氧化鈉溶液與水混合溫度的變化情況，所以實(shí)驗(yàn)2的操作為“向20mL 5%氫氧化鈉溶液中倒入20mL水，測定稀釋前后溶液的溫度”；實(shí)驗(yàn)3的操作為“把20mL4%鹽酸和20mL5%氫氧化鈉溶液混合，測定混合后溶液的溫度”；

（4）因?yàn)閷?shí)驗(yàn)3溶液升高的溫度遠(yuǎn)大于實(shí)驗(yàn)1與實(shí)驗(yàn)2溶液升高的溫度之和，所以可以的得出：①氫氧化鈉與鹽酸能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，②氫氧化鈉與鹽酸是放熱反應(yīng)，溫度升高；

（5）18.0秒后，鹽酸與水完全混合均勻，濃度很低，不再有熱量放出，所以曲線①逐漸下降的原因是鹽酸的濃度很稀，不再放熱；

（6）根據(jù)圖示信息可知，13.7%鹽酸與飽和碳酸氫鈉溶液在反應(yīng)的過程中溫度逐漸升高，所以反應(yīng)是放熱反應(yīng)。