⑴ 溶解時的吸熱放熱現象實驗裝置為什麼不加保溫裝置
質溶於水時,都要吸收大量的熱。例如把硝酸鉀或硝酸銨溶解在水裡,就會發現溶液的溫度顯著降低。
另一些物質溶於水的時候,會放出大量的熱,例如把苛性鈉溶解在水裡,或者把濃硫酸緩緩地倒進水裡,就會發現溶液的溫度顯著升高。
物質溶解時,為什麼會有吸熱或放熱的現象呢?
這是因為:物質溶解,一方面是溶質的微粒——分子或離子要克服它們本身的相互之間的吸引力離開溶質,另一方面是溶解了的溶質要擴散到整個溶劑中去,這些過程都需要消耗能量,所以物質溶解時,要吸收熱量。溶解過程中,溫度下降原因就在於此。
如果溶解過程只是單純的擴散,就應該全是吸熱的,為什麼還有的放熱呢?原來,在溶解過程中,溶質的微粒——分子或離子不僅要互相分離而分散到溶劑中去,同時,溶解於溶劑中的溶質微粒也可以和溶劑分子生成溶劑化物(如果溶劑是水,就生成水合物)。在這一過程里要放出熱量。
因此,物質溶解時,同時發生兩個過程:
一個是溶質的微粒——分子或離子離開固體(液體)表面擴散到溶劑中去,這一過程吸收熱量,是物理過程;
另一個過程是溶質的微粒——分子或離子和溶劑分子生成溶劑化物並放出熱量,這是化學過程。
這兩個過程對不同的溶質來說,吸收的熱量和放出的熱量並不相等,當吸熱多於放熱,例如硝酸鉀溶解在水裡的時候,因為它和水分子結合的不穩定,吸收的熱量比放出的熱量多,就表現為吸熱,在溶解時,溶液的溫度就降低。反之,當放熱多於吸熱,例如濃硫酸溶解在水裡的時候,因為它和水分子生成了相互穩定的化合物,放出的熱量多於吸收的熱量,就表現為放熱,所以溶液的溫度顯著升高。
一種物質溶解在水裡,究竟是溫度升高還是降低,取決於溶解過程中兩種過程所吸收或放出的熱量多少用q放代表溶質微粒擴散所吸收的熱量,用q吸代表溶質微粒水合時放出的熱量。若:
q吸>q放
溶液溫度下降
q吸<q放
溶液溫度升高
q吸≈q放
溶液溫度無明顯變化
溶質溶解過程的熱量變化,我們可以用儀器測得。
上面說的是單純的溶解過程,我還要補充一點將是如果溶質在溶液中要發生電離或水解(例如各種電解質),同時又要吸熱。而像生石灰溶解於水要與水發生反應,放出大量的熱屬於比較特殊的情況,不能僅理解為溶解的過程
⑵ 某校研究性學習小組的同學設計了一個對此實驗,探究物質溶解於水時是放出熱量還是吸收熱量.向圖中A、B、
加入氯化鈉溶於水,溶液溫度不變,故裝置中U形管兩端的液面持平.
若加入硝酸銨,溶於水後吸熱,則小試管中的溶液溫度降低,會導致集氣瓶中的氣體遇冷收縮,外界大氣壓壓著液面,U形管的液面左端上升,右面下降.
加入氫氧化鈉固體溶於水放熱的物質,則小試管中的溶液溫度升高,會導致集氣瓶中的氣體受熱膨脹,壓著U形管的液面左端下降,右端上升.
故答案為:
A | B | C | |
現象 | 裝置中U形管兩端的液面持平 | 裝置中U形管兩端的液面c端高於d端 | 裝置中U形管兩端的液面e端低於f端 |
原因 | 氯化鈉溶於水,溶液溫度不變 | 硝酸銨,溶於水後吸熱,則小試管中的溶液溫度降低 | 氫氧化鈉固體溶於水放熱的物質,則小試管中的溶液溫度升高 |
⑶ 某班化學興趣小組設計了如圖所示的實驗裝置,用來研究物質溶於水後溫度的變化. 試猜想:(1)裝置A產生
(1)硝酸銨溶於水吸熱,因此水會結冰,燒杯底和木板粘住;
(2)氫氧化鈉溶於水放熱,因此石蠟融化,燒杯底和木板脫離.
故答案為:(1)水會結冰,燒杯底和木板粘住;硝酸銨溶於水吸熱;(2)石蠟融化,燒杯底和木板脫離;氫氧化鈉溶於水放熱.
⑷ 為了探究吸熱反應和放熱反應,某學習小組設計如下5種裝置,裝置氣密性都良好.請根據要求回答相關問題:
(1)選用裝置Ⅲ為反應裝置時,氫氧化鈉固體溶於水放熱,使試管中溫度升高,氣體體積增大,也會產生氣泡干擾實驗;鹽酸加入具支試管里會排出氣體,同樣會產生氣泡干擾了實驗;可以選用裝置V為反應裝置,將氫氧化鈉溶液和鹽酸加入到小試管中反應,
故答案為:氫氧化鈉固體溶於水放熱,會產生氣泡干擾實驗;鹽酸加入具支試管里會排出氣體,會產生氣泡干擾實驗;選擇氫氧化鈉溶液與鹽酸在裝置Ⅴ的小試管中反應;
(2)在裝置Ⅱ的試管里裝入固體氫化鉀(KH),滴加適量水,觀察到燒杯里澄清石灰水變渾濁,在反應後的試管里滴幾滴酚酞溶液,溶液變紅色,說明反應生成了氫氧化鉀,根據KH中氫元素化合價為-1價、水中氫元素+2價可知,反應產物為氫氣,反應的化學方程式為:KH+H2O═KOH+H2↑;石灰水變渾濁,說明溫度升高,氫氧化鈣的溶解度減小,該反應為放熱反應,
故答案為:KH+H2O═KOH+H2↑;放熱;
(3)①往脫脂棉上滴幾滴水,可觀察到脫脂棉劇烈燃燒起來,說明該反應為放熱反應,放出的熱量使脫脂棉劇烈燃燒,
故答案為:放熱;
②使用裝置Ⅰ證明該反應為放熱反應的方法為:在b處接一根導管伸入盛水的水槽里,在試管里進行M與H2O反應實驗,觀察到水槽中的導管中有氣泡冒出,
故答案為:在b處接一根導管伸入盛水的水槽里,在試管里進行M與H2O反應實驗,觀察到水槽中的導管中有氣泡冒出;
③KO2與水反應反應生成氫氧化鉀和氧氣,KO2中氧元素化合價為-
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⑸ 為了探究物質在溶解時,溶液溫度的變化,小明設計了如圖所示的實驗裝置.小明認為向小試管中分別加入一定
(抄1)可行
(2)加入氫氧化鈉固體等溶於水放熱的物質後,則小試管中的溶液溫度升高,會導致集氣瓶中的氣體受熱膨脹,壓著U形管的液面左端下降,右端上升.若加入硝酸銨,溶於水後吸熱,會導致集氣瓶中的氣體遇冷收縮,外界大氣壓壓著液面,U形管的液面左端上升,右面下降.
⑹ 初三化學:設計實驗驗證固體溶於水時放熱
蒸餾水,燒杯,玻璃棒,溫度計。
先量水的溫度,溶解固體後,在測量溶液的溫度。
現象:第二次的溫度比第一次的高。
結論:固體溶於水時放熱
不好意思,剽竊了樓上的大不分成果^-^
⑺ (1)用如圖1所示裝置進行實驗,探究物質溶解是吸熱還是放熱,儀器a的名稱是______.若出現導管中紅墨水
()儀器a的名稱是廣口瓶;導管中紅墨水液面左管降低右管升高,則試管中加入的物質溶於水時放熱,NH4N03固體溶於水時吸熱;濃硫酸溶於水時放熱;NaOH固體溶於水時放熱;CaC03固體不溶於水;
(2)實驗室用氯酸鉀和二氧化錳制氧氣,反應的化學方程式是2KCl03
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