⑴ 溶解时的吸热放热现象实验装置为什么不加保温装置
质溶于水时,都要吸收大量的热。例如把硝酸钾或硝酸铵溶解在水里,就会发现溶液的温度显著降低。
另一些物质溶于水的时候,会放出大量的热,例如把苛性钠溶解在水里,或者把浓硫酸缓缓地倒进水里,就会发现溶液的温度显著升高。
物质溶解时,为什么会有吸热或放热的现象呢?
这是因为:物质溶解,一方面是溶质的微粒——分子或离子要克服它们本身的相互之间的吸引力离开溶质,另一方面是溶解了的溶质要扩散到整个溶剂中去,这些过程都需要消耗能量,所以物质溶解时,要吸收热量。溶解过程中,温度下降原因就在于此。
如果溶解过程只是单纯的扩散,就应该全是吸热的,为什么还有的放热呢?原来,在溶解过程中,溶质的微粒——分子或离子不仅要互相分离而分散到溶剂中去,同时,溶解于溶剂中的溶质微粒也可以和溶剂分子生成溶剂化物(如果溶剂是水,就生成水合物)。在这一过程里要放出热量。
因此,物质溶解时,同时发生两个过程:
一个是溶质的微粒——分子或离子离开固体(液体)表面扩散到溶剂中去,这一过程吸收热量,是物理过程;
另一个过程是溶质的微粒——分子或离子和溶剂分子生成溶剂化物并放出热量,这是化学过程。
这两个过程对不同的溶质来说,吸收的热量和放出的热量并不相等,当吸热多于放热,例如硝酸钾溶解在水里的时候,因为它和水分子结合的不稳定,吸收的热量比放出的热量多,就表现为吸热,在溶解时,溶液的温度就降低。反之,当放热多于吸热,例如浓硫酸溶解在水里的时候,因为它和水分子生成了相互稳定的化合物,放出的热量多于吸收的热量,就表现为放热,所以溶液的温度显著升高。
一种物质溶解在水里,究竟是温度升高还是降低,取决于溶解过程中两种过程所吸收或放出的热量多少用q放代表溶质微粒扩散所吸收的热量,用q吸代表溶质微粒水合时放出的热量。若:
q吸>q放
溶液温度下降
q吸<q放
溶液温度升高
q吸≈q放
溶液温度无明显变化
溶质溶解过程的热量变化,我们可以用仪器测得。
上面说的是单纯的溶解过程,我还要补充一点将是如果溶质在溶液中要发生电离或水解(例如各种电解质),同时又要吸热。而像生石灰溶解于水要与水发生反应,放出大量的热属于比较特殊的情况,不能仅理解为溶解的过程
⑵ 某校研究性学习小组的同学设计了一个对此实验,探究物质溶解于水时是放出热量还是吸收热量.向图中A、B、
加入氯化钠溶于水,溶液温度不变,故装置中U形管两端的液面持平.
若加入硝酸铵,溶于水后吸热,则小试管中的溶液温度降低,会导致集气瓶中的气体遇冷收缩,外界大气压压着液面,U形管的液面左端上升,右面下降.
加入氢氧化钠固体溶于水放热的物质,则小试管中的溶液温度升高,会导致集气瓶中的气体受热膨胀,压着U形管的液面左端下降,右端上升.
故答案为:
A | B | C | |
现象 | 装置中U形管两端的液面持平 | 装置中U形管两端的液面c端高于d端 | 装置中U形管两端的液面e端低于f端 |
原因 | 氯化钠溶于水,溶液温度不变 | 硝酸铵,溶于水后吸热,则小试管中的溶液温度降低 | 氢氧化钠固体溶于水放热的物质,则小试管中的溶液温度升高 |
⑶ 某班化学兴趣小组设计了如图所示的实验装置,用来研究物质溶于水后温度的变化. 试猜想:(1)装置A产生
(1)硝酸铵溶于水吸热,因此水会结冰,烧杯底和木板粘住;
(2)氢氧化钠溶于水放热,因此石蜡融化,烧杯底和木板脱离.
故答案为:(1)水会结冰,烧杯底和木板粘住;硝酸铵溶于水吸热;(2)石蜡融化,烧杯底和木板脱离;氢氧化钠溶于水放热.
⑷ 为了探究吸热反应和放热反应,某学习小组设计如下5种装置,装置气密性都良好.请根据要求回答相关问题:
(1)选用装置Ⅲ为反应装置时,氢氧化钠固体溶于水放热,使试管中温度升高,气体体积增大,也会产生气泡干扰实验;盐酸加入具支试管里会排出气体,同样会产生气泡干扰了实验;可以选用装置V为反应装置,将氢氧化钠溶液和盐酸加入到小试管中反应,
故答案为:氢氧化钠固体溶于水放热,会产生气泡干扰实验;盐酸加入具支试管里会排出气体,会产生气泡干扰实验;选择氢氧化钠溶液与盐酸在装置Ⅴ的小试管中反应;
(2)在装置Ⅱ的试管里装入固体氢化钾(KH),滴加适量水,观察到烧杯里澄清石灰水变浑浊,在反应后的试管里滴几滴酚酞溶液,溶液变红色,说明反应生成了氢氧化钾,根据KH中氢元素化合价为-1价、水中氢元素+2价可知,反应产物为氢气,反应的化学方程式为:KH+H2O═KOH+H2↑;石灰水变浑浊,说明温度升高,氢氧化钙的溶解度减小,该反应为放热反应,
故答案为:KH+H2O═KOH+H2↑;放热;
(3)①往脱脂棉上滴几滴水,可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来,说明该反应为放热反应,放出的热量使脱脂棉剧烈燃烧,
故答案为:放热;
②使用装置Ⅰ证明该反应为放热反应的方法为:在b处接一根导管伸入盛水的水槽里,在试管里进行M与H2O反应实验,观察到水槽中的导管中有气泡冒出,
故答案为:在b处接一根导管伸入盛水的水槽里,在试管里进行M与H2O反应实验,观察到水槽中的导管中有气泡冒出;
③KO2与水反应反应生成氢氧化钾和氧气,KO2中氧元素化合价为-
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⑸ 为了探究物质在溶解时,溶液温度的变化,小明设计了如图所示的实验装置.小明认为向小试管中分别加入一定
(抄1)可行
(2)加入氢氧化钠固体等溶于水放热的物质后,则小试管中的溶液温度升高,会导致集气瓶中的气体受热膨胀,压着U形管的液面左端下降,右端上升.若加入硝酸铵,溶于水后吸热,会导致集气瓶中的气体遇冷收缩,外界大气压压着液面,U形管的液面左端上升,右面下降.
⑹ 初三化学:设计实验验证固体溶于水时放热
蒸馏水,烧杯,玻璃棒,温度计。
先量水的温度,溶解固体后,在测量溶液的温度。
现象:第二次的温度比第一次的高。
结论:固体溶于水时放热
不好意思,剽窃了楼上的大不分成果^-^
⑺ (1)用如图1所示装置进行实验,探究物质溶解是吸热还是放热,仪器a的名称是______.若出现导管中红墨水
()仪器a的名称是广口瓶;导管中红墨水液面左管降低右管升高,则试管中加入的物质溶于水时放热,NH4N03固体溶于水时吸热;浓硫酸溶于水时放热;NaOH固体溶于水时放热;CaC03固体不溶于水;
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰制氧气,反应的化学方程式是2KCl03
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