探究物質(zhì)溶解時溶液溫度的變化.
物質(zhì)在溶解擴散的過程中,與溶劑的分子發(fā)生作用,通常都伴隨著能量的變化.那么我們是否能直觀地觀察其中的能量變化呢?讓我們來進(jìn)行下面的實驗探究.
【提出問題】當(dāng)學(xué)完物質(zhì)在水中的溶解以后,同學(xué)們議論開了:物質(zhì)在溶解時,溶液的溫度是否會發(fā)生變化?不同的物質(zhì)溶解在水中時,溶液溫度的變化情況是否一樣?
【建立假設(shè)】甲組同學(xué)認(rèn)為物質(zhì)溶于水時溶液溫度不會變化,而乙組同學(xué)認(rèn)為溶液的溫度會發(fā)生變化,于是他們進(jìn)行了以下實驗探究.
【實驗探究】方案一:(1)取三只燒杯,分別加入50ml水,用溫度計測量水的溫度.(2)分別取一藥匙氯化鈉、硝酸銨、氫氧化鈉加入上述三只燒杯中,用玻璃棒攪拌至固體完全溶解,測量溶液的溫度.
(3)記錄溶解前后液體溫度的變化,填入下表中.
溶質(zhì)         溫度 溶解前水的溫度/℃ 溶解后溶液的溫度/℃ 溫度的變化/℃
氯化鈉 19 19.5  
硝酸銨 19 8  
氫氧化鈉 19 31  
(4)把實驗后的溶液倒入指定的容器內(nèi).
【討論與分析】我們能否盡可能地利用生活中的用品探究物質(zhì)溶解時吸熱和放熱現(xiàn)象?
方案二:用品:玻璃杯、小木片、蠟燭、火柴、氫氧化鈉、硝酸銨化肥、水
設(shè)計實驗:(完成實驗探究中的表格)
  實驗步驟 實驗現(xiàn)象 解釋與結(jié)論
探究氫氧化鈉溶于水后溶液的溫度變化 點燃蠟燭,杯底部用石蠟油粘上小木片,蠟油凝固后向玻璃杯中放入50ml水,加入2藥匙氫氧化鈉固體    
探究硝酸銨溶于水后溫度變化  
 
   
【解釋與結(jié)論】氯化鈉溶解時,溶液的溫度
 
;硝酸銨溶解時,溶液的溫度
 
,試從微觀角度分析原因
 
;氫氧化鈉溶解時,溫度
 
.所以,物質(zhì)溶于水形成溶液的過程中,通常伴隨著能量變化.【反思與評價】比較兩個探究實驗方案,試著說出它們的優(yōu)點或不足之處
 
考點:溶解時的吸熱或放熱現(xiàn)象
專題:溶液、濁液與溶解度
分析:方案一:根據(jù)記錄溶解前后液體溫度,分析溫度的變化;
方案二:根據(jù)氫氧化鈉和硝酸銨溶解吸放熱現(xiàn)象設(shè)計驗證方案;
【解釋與結(jié)論】根據(jù)方案一得出結(jié)論,
【反思與評價】根據(jù)兩方案,操作分析優(yōu)點或不足之處.
解答:解:方案一:(3)對比記錄溶解前后液體溫度,可知氯化鈉:升高0.5℃;硝酸銨:降低11℃氫氧化鈉:升高12℃
方案二:氫氧化鈉溶于水放熱,可使石蠟融化,小木片脫落;
硝酸銨溶于水吸熱,可以用小木片上灑一些水,再放上一個玻璃杯,向玻璃杯中倒入50ml水,加入2藥匙硝酸銨,小木片與玻璃杯粘在一起的方法驗證;
【解釋與結(jié)論】由實驗可知:氯化鈉溶解時,溶液的溫度基本不變;硝酸銨溶解時,銨根離子和硝酸根離子在水分子的作用下向水中擴散時吸收的熱量大于與 水分子結(jié)合成水合離子時放出的熱量,所以溫度降低;氫氧化鈉溶解時,溫度升高.
【反思與評價】方案一中用到了溫度計,能準(zhǔn)確測量物質(zhì)溶于水后溶液的溫度變化情況;方案二中生活中的物品做實驗,但只有物質(zhì)溶解時溫度變化花較大的變化,才有明顯的實驗現(xiàn)象,該方案有一定的局限性.
故答案為:方案一:(3)
溶質(zhì)         溫度 溶解前水的溫度/℃ 溶解后溶液的溫度/℃ 溫度的變化/℃
氯化鈉 19 19.5 升高0.5 
硝酸銨 19 8  降低11    
氫氧化鈉 19 31 升高12
 
方案二:
  實驗步 驟 實驗現(xiàn)象 解釋與結(jié)論
  小木片脫落 氫氧化鈉 溶于水時放出大量的熱
  在小木片上灑一些水,再放上一個玻璃杯,向玻璃杯中倒入50ml水,加入2藥匙硝酸銨 小木片與玻璃杯粘在一起 硝酸銨溶于水時吸收大量的熱
【解釋與結(jié)論】基本不變;降低;銨根離子和硝酸根離子在水分子的作用下向水中擴散時吸收的熱量大于與水分子結(jié)合成水合離子時放出的熱量,所以溫度降低;升高
【反思與評價】方案一中用到了溫度計,能準(zhǔn)確測量物質(zhì)溶于水后溶液的溫度變化情況;方案二中生活中的物品做實驗,但只有物質(zhì)溶解時溫度變化花較大的變化,才有明顯的實驗現(xiàn)象,該方案有一定的局限性.
點評:本題難度不大,掌握常見物質(zhì)溶于水的吸熱與放熱現(xiàn)象、溫度變化情況是正確解答本題的關(guān)鍵.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

下面幾種實驗裝置或操作正確的是( 。
A、
 稱量氫氧化鈉
B、 
滴加液體
C、
 實驗室制取氧氣
D、
稀釋濃硫酸

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

某同學(xué)做實驗時記錄了下列實驗現(xiàn)象,其中正確的是( 。
A、紅磷在空氣中燃燒,產(chǎn)生大量白色煙霧
B、細(xì)鐵絲在氧氣中劇烈燃燒,火星四射,有黑色固體生成
C、少量高錳酸鉀固體溶于水,得到綠色溶液
D、硫在氧氣中燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

有一包白色粉末,可能是CuSO4、CaCO3、BaCl2、Na2SO4、KOH、KCl中的一種或幾種,為證明其組成,進(jìn)行如圖實驗:

根據(jù)上述實驗現(xiàn)象判斷:
(1)白色沉淀A的化學(xué)式是
 

(2)白色固體中一定不含
 
,一定含有
 
,可能含有
 
;
(3)寫出通入CO2生成白色沉淀的化學(xué)方程式
 
,
 

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

如圖中的A~K分別代表初中化學(xué)中的常見物質(zhì).
已知:G的濃溶液能使小木棍變黑,E、J為金屬單質(zhì),K為藍(lán)色不溶物,圖中部分反應(yīng)物或生成物及反應(yīng)條件未標(biāo)出.

請回答下列問題:
(1)G的化學(xué)式為
 
,K的化學(xué)式為
 

(2)寫出 J與I反應(yīng)的化學(xué)方程式:
 

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

某化學(xué)興趣小組在實驗室發(fā)現(xiàn)了一瓶標(biāo)簽受到腐蝕(如右圖所示)的溶液,他們對此產(chǎn)生了興趣.
【提出問題】這瓶溶液究竟是什么?
經(jīng)過詢問實驗老師平時的藥品保管得知,這瓶無色溶液應(yīng)該是碳酸鈉、碳酸氫鈉、氯化鈉、硫酸鈉、硝酸鈉中的某一種.為了確定該藥品,他們首先進(jìn)行了理論分析:
(1)小明根據(jù)標(biāo)簽上的組成元素認(rèn)為一定不可能是
 

(2)小英提出,碳酸氫鈉、硝酸鈉也不可能,他們設(shè)計了如下實驗.
【設(shè)計實驗】
實驗操作實驗現(xiàn)象
取少量樣品于試管中,慢慢滴加BaCl2溶液,靜置一段時間,傾去上層清液,向沉淀中繼續(xù)滴加稀鹽酸先出現(xiàn)白色沉淀,后產(chǎn)生大量氣泡
【實驗結(jié)論】
(3)該瓶無色溶液是
 
.生成白色沉淀過程的化學(xué)方程式是
 
;產(chǎn)生大量氣泡的化學(xué)方程式是
 

【實驗反思】
(4)小強認(rèn)為上述設(shè)計實驗還可簡化,仍能達(dá)到目的.小強的實驗操作是
 
.如果產(chǎn)生大量氣泡,則是
 
;如果沒有明顯現(xiàn)象則是硫酸鈉溶液.

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

化學(xué)與人類生活生產(chǎn)息息相關(guān),請用化學(xué)知識解答下列問題.
(1)碳元素形成的單質(zhì)除常見的金剛石和石墨外,還有多種.其中一種的分子形似足球,其化學(xué)式為
 
;另一種可用于切割玻璃,其名稱為
 

(2)為減小有毒氣體的排放,人們在汽車排氣管上安裝“催化轉(zhuǎn)化器”,使尾氣中的CO和NO轉(zhuǎn)化為N2和CO2,寫出該轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式
 

(3)鐵是目前世界年產(chǎn)量最高的金屬,有著廣泛用途.如圖所示是實驗室中用一氧化碳還原氧化鐵的部分實驗裝置.請寫出該裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式
 
.在實驗過程中,產(chǎn)生的尾氣不能直接排放到空氣中,正確的處理方法是
 

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

化學(xué)興趣小組同學(xué)在實驗室發(fā)現(xiàn)了四瓶長期存放且失去標(biāo)簽的溶液,現(xiàn)標(biāo)為
A、B、C、D,分別是碳酸鈉溶液、氯化鋇溶液、氫氧化鈉溶液和稀硫酸中的一種.
【提出問題】如何區(qū)分出四種溶液?
【進(jìn)行實驗】組長楠楠同學(xué)的實驗如圖1所示:
【表達(dá)與交流】楠楠同學(xué)取少量A溶液,滴加足量的稀鹽酸,觀察到溶液中有氣泡產(chǎn)生,楠楠同學(xué)由此得出結(jié)論:A是碳酸鈉溶液.
萍萍同學(xué)不同意楠楠的觀點,她的理由是
 
.經(jīng)過交流,兩人一起制訂了新的實驗方案:另取少量A于試管中,向其中滴加
 
溶液,觀察到的明顯現(xiàn)象是
 
,過濾后,取清液滴加無色酚酞溶液,溶液變?yōu)榧t色,由此證明了楠楠同學(xué)的結(jié)論是錯誤的,同時確定了A.兩位同學(xué)取B、C、D樣品繼續(xù)進(jìn)行實驗,如圖2所示:
【收集證據(jù)】觀察到B中無明顯現(xiàn)象,C中紫色石蕊溶液變紅,D中紫色石蕊溶液變藍(lán).
【解釋與結(jié)論】通過實驗,兩位同學(xué)最終區(qū)分出了四種溶液.請將如圖3中B、C、D三瓶溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式分別標(biāo)在試劑瓶的標(biāo)簽上
【反思與評價】你認(rèn)為楠楠和萍萍兩位同學(xué)在上述實驗過程中表現(xiàn)出的長處是
 
.(寫一點即可)

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

沐溪學(xué)校的環(huán)保小組準(zhǔn)備調(diào)查研究紙廠附近的水源污染狀況,進(jìn)行下列實驗:
(1)你認(rèn)為在設(shè)計方案時擬定的水樣采集點應(yīng)為
 

A.上游居民區(qū)用水處                B.下游居民區(qū)用水處
C.造紙廠排污處                    D.三處都選
(2)如果測得紙廠向沐溪河中排放廢液的pH為8,則廢液呈
 
性,該污水中不可能含有大量的離子是
 

A. H+B.OH-C.Na+D.CO32-
(3)如果用下列方法判斷廢液的酸堿性,得出的結(jié)論中錯誤的是
 

A.滴入無色酚酞溶液,溶液變紅色,則該廢液顯堿性
B.滴入紫色石蕊溶液,溶液變藍(lán)色,則該廢液顯堿性
C.通入二氧化碳?xì)怏w,溶液無明顯變化,則該廢液顯堿性
D.用試管取廢液少許,滴入硫酸銅溶液,有藍(lán)色沉淀生成,則該廢液顯堿性.

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同步練習(xí)冊答案