Question

5．某同學(xué)設(shè)計如下三個實驗方案以探究某反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)：
方案一：如圖1，在小燒杯里放一些除去氧化鋁保護(hù)膜的鋁片，然后向燒杯里加入10mL 2mol•L^-1稀硫酸，再插
入一支溫度計，溫度計的溫度由20℃逐漸升至75℃，隨后，溫度逐漸下降至30℃，最終停留在20℃．
方案二：如圖2，在燒杯底部用熔融的蠟燭粘一塊小木片，在燒杯里加入10mL 2mol•L^-1硫酸溶液，再向其中加
入氫氧化鈉溶液，片刻后提起燒杯，發(fā)現(xiàn)小木片脫落下來．

方案三：如圖3，甲試管中發(fā)生某化學(xué)反應(yīng)，實驗前U形管紅墨水液面相平，在化學(xué)反應(yīng)過程中，通過U形管兩側(cè)紅墨水液面高低判斷某反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)．

序號	甲試管里發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)	U形管里紅墨水液面
①	氧化鈣與水	左低右高
②	氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體（充分?jǐn)嚢瑁?/td>	？
③	鋁片與燒堿溶液	左低右高
④	銅與濃硝酸	左低右高

根據(jù)上述實驗回答相關(guān)問題：
（1）鋁片與稀硫酸的反應(yīng)是放熱（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)，寫 出該反應(yīng)的離子方程式：2Al+6H⁺═2Al³⁺+3H₂↑．
（2）方案一中，溫度升至最大值后又下降的原因是反應(yīng)完全后，熱量向空氣中傳遞，燒杯里物質(zhì)的溫度降低．
（3）方案二中，小木片脫落的原因是蠟燭熔化，由此得出的結(jié)論是氫氧化鈉與硫酸的反應(yīng)放熱．
（4）方案三中，如果甲試管里發(fā)生的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則U形管里紅墨水液面：左邊低于（填“高于”“低于”或“等于”）右邊．
（5）由方案三的現(xiàn)象得出結(jié)論：①③④組物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)都是放熱（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)，如果放置較長時間，可觀察到U形管里的現(xiàn)象是紅墨水液面左右相平．
（6）方案三實驗②的U形管中的現(xiàn)象為紅墨水液面左高右低，說明反應(yīng)物的總能量小于（填“大于”“小于”或“等于”）生成物的總能量．

Answer 1

分析 （1）溫度計的溫度由20℃逐漸升至75℃，說明鋁片與鹽酸反應(yīng)為放熱反應(yīng)，離子方程式為：2Al+6H⁺═2Al³⁺+3H₂；
（2）反應(yīng)完全后，熱量向空氣中傳遞，燒杯里物質(zhì)的溫度降低；
（3）反應(yīng)放熱，溫度升高，蠟燭熔化了；
（4）若放熱反應(yīng)，則U形管內(nèi)氣體膨脹，壓強(qiáng)增大，U形管里紅墨水液面出現(xiàn)左低右高的現(xiàn)象；
（5）中出現(xiàn)了液面左低右高的現(xiàn)象，故物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，如果放置，溫度回復(fù)到室溫，可觀察到U形管里的液面左右相平；
（6）氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體（充分?jǐn)嚢瑁┓磻?yīng)為典型的吸熱反應(yīng)．

解答 解：（1）溫度計的溫度由20℃逐漸升至75℃，說明鋁片與鹽酸反應(yīng)為放熱反應(yīng)，離子方程式為：2Al+6H⁺═2Al³⁺+3H₂↑，故答案為：放熱；2Al+6H⁺═2Al³⁺+3H₂↑；
（2）方案一中，溫度升至最大值后又下降的原因是反應(yīng)完全后，熱量向空氣中傳遞，燒杯里物質(zhì)的溫度降低，故答案為：反應(yīng)完全后，熱量向空氣中傳遞，燒杯里物質(zhì)的溫度降低；
（3）方案二中，小木片脫落的原因是反應(yīng)放熱，溫度升高，蠟燭熔化了，故答案為：蠟燭熔化；氫氧化鈉與硫酸的反應(yīng)放熱；
（4）如果甲試管里發(fā)生的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則U形管內(nèi)氣體膨脹，壓強(qiáng)增大，U形管里紅墨水液面出現(xiàn)左低右高的現(xiàn)象，故答案為：低于；
（5）由方案三的現(xiàn)象得出結(jié)論：①③④組中出現(xiàn)了液面左低右高的現(xiàn)象，故物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，如果放置，溫度回復(fù)到室溫，可觀察到U形管里的液面左右相平，故答案為：放熱；紅墨水液面左右相平；
（6）氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體（充分?jǐn)嚢瑁┓磻?yīng)為典型的吸熱反應(yīng)，故紅墨水液面左高右低，反應(yīng)物總能量低于生成物總能量，故答案為：紅墨水液面左高右低；小于．

點評 本題考查吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)，把握實驗操作的規(guī)范性、實驗細(xì)節(jié)和實驗原理為解答的關(guān)鍵，注意方案的合理性、評價性、操作性分析，題目難度不大．