Question

某�；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)按圖所示將實(shí)驗(yàn)裝置連接好，進(jìn)行化學(xué)能與熱能轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)探究。請(qǐng)幫他們回答下列問題：

                       

實(shí)驗(yàn)前，在U型管內(nèi)加入少量品紅溶液（或紅墨水）。打開3個(gè)T型管螺旋夾，使U型管內(nèi)兩邊的液面處于同一水平面，再夾緊螺旋夾。

（1）在內(nèi)部的試管里盛1g氧化鈣，當(dāng)?shù)稳?mL左右的蒸餾水后，打開a、b螺旋夾，可觀察到U型管里的紅墨水如何變化？_{____________________________________________________}。

（2）如果用這個(gè)裝置觀察到U型管內(nèi)出現(xiàn)與上述(1)相反的現(xiàn)象，可在小試管中加入_{________}固體后滴入適量的蒸餾水。

（3）若向內(nèi)部的試管中放入幾小塊銅片，再用滴管滴入10mL稀硝酸，能否得到（1）中現(xiàn)象？         ，另外可觀察到的現(xiàn)象是                                   ；產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是                                            ；寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式                                           ；由此可知，反應(yīng)后產(chǎn)物的總能量      (填“大于”、“小于”、“等于”)硝酸和銅片的總能量。此時(shí)該裝置有明顯的不足，原因是                                ，改進(jìn)的方法是                             。

Answer 1

（1）U型管里的紅墨水向右移動(dòng)，導(dǎo)致右側(cè)液面高于左側(cè)液面。（2）NH₄Cl或NH₄NO₃等銨鹽（3）能，銅片表面有氣泡冒出，過一會(huì)兒，試管口附近有紅棕色氣體出現(xiàn)；銅片和稀硝酸反應(yīng)生成NO，NO被氧氣氧化為NO₂；該反應(yīng)放熱，使大試管內(nèi)氣壓增大，導(dǎo)致U型管里的紅墨水向右移動(dòng)；3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，2NO+O₂=2NO₂。小于（1分），NO、NO₂逸散到空氣中，會(huì)造成環(huán)境污染；在試管上加一雙孔塞，用導(dǎo)氣管將生成的氣體導(dǎo)入到氫氧化鈉溶液中。

解析:

該題從小試管內(nèi)的溫度變化影響大試管內(nèi)的氣壓變化入手。氧化鈣與水反應(yīng)放熱，大試管內(nèi)氣壓增大，導(dǎo)致U型管里的紅墨水向右移動(dòng)。NaOH等強(qiáng)堿溶于水放熱，銨鹽溶于水吸熱。銅片和稀硝酸反應(yīng)放熱，氮的氧化物有毒，會(huì)污染環(huán)境。