Question

13．鹽酸或硫酸和氫氧化鈉溶液的中和反應沒有明顯的現(xiàn)象．某學習興趣小組的同學為了證明氫氧化鈉溶液與鹽酸或硫酸發(fā)生了反應，從中和反應的熱效應出發(fā)，設計了下面幾種實驗方案．請回答有關問題．
（1）方案一：如圖1組裝好實驗裝置，圖中小試管用細線吊著，細線的上端拴在細鐵絲上．開始時使右端U形管兩端品紅溶液相平．實驗開始，向下插細鐵絲，使小試管內(nèi)鹽酸和廣口瓶內(nèi)氫氧化鈉溶液混合，此時觀察到的現(xiàn)象是U形管內(nèi)液面左邊下降、右邊升高，原因是鹽酸和氫氧化鈉發(fā)生中和反應放出熱量，使瓶內(nèi)氣體溫度升高，壓強增大．
（2）方案二：該小組借助反應溶液溫度的變化來判斷反應的發(fā)生，用溫度計測量反應前后溫度的變化，如果氫氧化鈉溶液與鹽酸混合后有溫度的變化，則證明發(fā)生了化學反應．如果用CH₃COOH（電離吸熱）代替稀鹽酸或稀硫酸，則反應后所測溫度偏低（回答“偏高”“偏低”“無影響”）
（3）方案三：該小組還設計了如圖2所示裝置來證明氫氧化鈉溶液確實與稀硫酸發(fā)生了反應．他們認為若洗氣瓶中導管口有氣泡冒出，則說明該反應放出熱量，從而證明發(fā)生了放熱反應．
①實驗時，打開分液漏斗活塞，發(fā)現(xiàn)導管流出液體不暢，原因可能是沒打開分液漏斗上部塞子．
②從原理上講，該實驗設計的是否合理？不合理（“合理”或“不合理”）理由是（若合理，此空不回答）稀硫酸具有一定的體積，冒出氣泡的原因可能是加入稀硫酸的體積引起的．

Answer 1

分析 （1）若反應為放熱反應，則U形管內(nèi)液面左低右高；
（2）CH₃COOH的電離吸熱，則測定最高溫度偏低；
（3）若洗氣瓶中導管口有氣泡冒出，則說明該反應放出熱量，為放熱反應，則
①實驗時，打開分液漏斗活塞，發(fā)現(xiàn)導管流出液體不暢，可能上部塞子沒有打開；
②從原理上講，該實驗設計不合理，因溶液的加入導致瓶內(nèi)氣體壓強增大，氣體被壓入洗氣瓶中．

解答 解：（1）開始時使右端U形管兩端品紅溶液相平．實驗開始，向下插細鐵絲，使小試管內(nèi)鹽酸和廣口瓶內(nèi)氫氧化鈉溶液混合，此時觀察到的現(xiàn)象是U形管內(nèi)液面左邊下降、右邊升高，原因是鹽酸和氫氧化鈉發(fā)生中和反應放出熱量，使瓶內(nèi)氣體溫度升高，壓強增大，
故答案為：U形管內(nèi)液面左邊下降、右邊升高；鹽酸和氫氧化鈉發(fā)生中和反應放出熱量，使瓶內(nèi)氣體溫度升高，壓強增大；
（2）酸堿中和為放熱反應，而CH₃COOH的電離吸熱，則用CH₃COOH代替稀鹽酸或稀硫酸，反應后所測溫度溫度偏低，故答案為：偏低；
（3）①實驗時，打開分液漏斗活塞，發(fā)現(xiàn)導管流出液體不暢，原因可能是沒打開分液漏斗上部塞子，
故答案為：沒打開分液漏斗上部塞子；
②從原理上講，該實驗設計不合理，理由是稀硫酸具有一定的體積，冒出氣泡的原因可能是加入稀硫酸的體積引起的，故答案為：不合理；稀硫酸具有一定的體積，冒出氣泡的原因可能是加入稀硫酸的體積引起的．

點評 本題考查實驗方案的設計，為高頻考點，把握中和反應中能量變化、實驗裝置的作用等為解答的關鍵，側(cè)重分析與實驗能力的考查，注意實驗設計與壓強的關系，題目難度不大．