探究物質(zhì)溶解時(shí)溶液溫度的變化.
物質(zhì)在溶解擴(kuò)散的過(guò)程中,與溶劑的分子發(fā)生作用,通常都伴隨著能量的變化.那么我們是否能直觀地觀察其中的能量變化呢?讓我們來(lái)進(jìn)行下面的實(shí)驗(yàn)探究.
【提出問(wèn)題】當(dāng)學(xué)完物質(zhì)在水中的溶解以后,同學(xué)們議論開(kāi)了:物質(zhì)在溶解時(shí),溶液的溫度是否會(huì)發(fā)生變化?不同的物質(zhì)溶解在水中時(shí),溶液溫度的變化情況是否一樣?
【建立假設(shè)】甲組同學(xué)認(rèn)為物質(zhì)溶于水時(shí)溶液溫度不會(huì)變化,而乙組同學(xué)認(rèn)為溶液的溫度會(huì)發(fā)生變化,于是他們進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)探究.
【實(shí)驗(yàn)探究】方案一:(1)取三只燒杯,分別加入50ml水,用溫度計(jì)測(cè)量水的溫度.(2)分別取一藥匙氯化鈉、硝酸銨、氫氧化鈉加入上述三只燒杯中,用玻璃棒攪拌至固體完全溶解,測(cè)量溶液的溫度.
(3)記錄溶解前后液體溫度的變化,填入下表中.
溶質(zhì)         溫度 溶解前水的溫度/℃ 溶解后溶液的溫度/℃ 溫度的變化/℃
氯化鈉 19 19.5  
硝酸銨 19 8  
氫氧化鈉 19 31  
(4)把實(shí)驗(yàn)后的溶液倒入指定的容器內(nèi).
【討論與分析】我們能否盡可能地利用生活中的用品探究物質(zhì)溶解時(shí)吸熱和放熱現(xiàn)象?
方案二:用品:玻璃杯、小木片、蠟燭、火柴、氫氧化鈉、硝酸銨化肥、水
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):(完成實(shí)驗(yàn)探究中的表格)
  實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 解釋與結(jié)論
探究氫氧化鈉溶于水后溶液的溫度變化 點(diǎn)燃蠟燭,杯底部用石蠟油粘上小木片,蠟油凝固后向玻璃杯中放入50ml水,加入2藥匙氫氧化鈉固體    
探究硝酸銨溶于水后溫度變化  
 
   
【解釋與結(jié)論】氯化鈉溶解時(shí),溶液的溫度
 
;硝酸銨溶解時(shí),溶液的溫度
 
,試從微觀角度分析原因
 
;氫氧化鈉溶解時(shí),溫度
 
.所以,物質(zhì)溶于水形成溶液的過(guò)程中,通常伴隨著能量變化.【反思與評(píng)價(jià)】比較兩個(gè)探究實(shí)驗(yàn)方案,試著說(shuō)出它們的優(yōu)點(diǎn)或不足之處
 
考點(diǎn):溶解時(shí)的吸熱或放熱現(xiàn)象
專題:溶液、濁液與溶解度
分析:方案一:根據(jù)記錄溶解前后液體溫度,分析溫度的變化;
方案二:根據(jù)氫氧化鈉和硝酸銨溶解吸放熱現(xiàn)象設(shè)計(jì)驗(yàn)證方案;
【解釋與結(jié)論】根據(jù)方案一得出結(jié)論,
【反思與評(píng)價(jià)】根據(jù)兩方案,操作分析優(yōu)點(diǎn)或不足之處.
解答:解:方案一:(3)對(duì)比記錄溶解前后液體溫度,可知氯化鈉:升高0.5℃;硝酸銨:降低11℃氫氧化鈉:升高12℃
方案二:氫氧化鈉溶于水放熱,可使石蠟融化,小木片脫落;
硝酸銨溶于水吸熱,可以用小木片上灑一些水,再放上一個(gè)玻璃杯,向玻璃杯中倒入50ml水,加入2藥匙硝酸銨,小木片與玻璃杯粘在一起的方法驗(yàn)證;
【解釋與結(jié)論】由實(shí)驗(yàn)可知:氯化鈉溶解時(shí),溶液的溫度基本不變;硝酸銨溶解時(shí),銨根離子和硝酸根離子在水分子的作用下向水中擴(kuò)散時(shí)吸收的熱量大于與 水分子結(jié)合成水合離子時(shí)放出的熱量,所以溫度降低;氫氧化鈉溶解時(shí),溫度升高.
【反思與評(píng)價(jià)】方案一中用到了溫度計(jì),能準(zhǔn)確測(cè)量物質(zhì)溶于水后溶液的溫度變化情況;方案二中生活中的物品做實(shí)驗(yàn),但只有物質(zhì)溶解時(shí)溫度變化花較大的變化,才有明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,該方案有一定的局限性.
故答案為:方案一:(3)
溶質(zhì)         溫度 溶解前水的溫度/℃ 溶解后溶液的溫度/℃ 溫度的變化/℃
氯化鈉 19 19.5 升高0.5 
硝酸銨 19 8  降低11    
氫氧化鈉 19 31 升高12
 
方案二:
  實(shí)驗(yàn)步 驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 解釋與結(jié)論
  小木片脫落 氫氧化鈉 溶于水時(shí)放出大量的熱
  在小木片上灑一些水,再放上一個(gè)玻璃杯,向玻璃杯中倒入50ml水,加入2藥匙硝酸銨 小木片與玻璃杯粘在一起 硝酸銨溶于水時(shí)吸收大量的熱
【解釋與結(jié)論】基本不變;降低;銨根離子和硝酸根離子在水分子的作用下向水中擴(kuò)散時(shí)吸收的熱量大于與水分子結(jié)合成水合離子時(shí)放出的熱量,所以溫度降低;升高
【反思與評(píng)價(jià)】方案一中用到了溫度計(jì),能準(zhǔn)確測(cè)量物質(zhì)溶于水后溶液的溫度變化情況;方案二中生活中的物品做實(shí)驗(yàn),但只有物質(zhì)溶解時(shí)溫度變化花較大的變化,才有明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,該方案有一定的局限性.
點(diǎn)評(píng):本題難度不大,掌握常見(jiàn)物質(zhì)溶于水的吸熱與放熱現(xiàn)象、溫度變化情況是正確解答本題的關(guān)鍵.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下面幾種實(shí)驗(yàn)裝置或操作正確的是( 。
A、
 稱量氫氧化鈉
B、 
滴加液體
C、
 實(shí)驗(yàn)室制取氧氣
D、
稀釋濃硫酸

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

某同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)記錄了下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,其中正確的是( 。
A、紅磷在空氣中燃燒,產(chǎn)生大量白色煙霧
B、細(xì)鐵絲在氧氣中劇烈燃燒,火星四射,有黑色固體生成
C、少量高錳酸鉀固體溶于水,得到綠色溶液
D、硫在氧氣中燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

有一包白色粉末,可能是CuSO4、CaCO3、BaCl2、Na2SO4、KOH、KCl中的一種或幾種,為證明其組成,進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn):

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷:
(1)白色沉淀A的化學(xué)式是
 

(2)白色固體中一定不含
 
,一定含有
 
,可能含有
 
;
(3)寫(xiě)出通入CO2生成白色沉淀的化學(xué)方程式
 
,
 

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

如圖中的A~K分別代表初中化學(xué)中的常見(jiàn)物質(zhì).
已知:G的濃溶液能使小木棍變黑,E、J為金屬單質(zhì),K為藍(lán)色不溶物,圖中部分反應(yīng)物或生成物及反應(yīng)條件未標(biāo)出.

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)G的化學(xué)式為
 
,K的化學(xué)式為
 

(2)寫(xiě)出 J與I反應(yīng)的化學(xué)方程式:
 

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)了一瓶標(biāo)簽受到腐蝕(如右圖所示)的溶液,他們對(duì)此產(chǎn)生了興趣.
【提出問(wèn)題】這瓶溶液究竟是什么?
經(jīng)過(guò)詢問(wèn)實(shí)驗(yàn)老師平時(shí)的藥品保管得知,這瓶無(wú)色溶液應(yīng)該是碳酸鈉、碳酸氫鈉、氯化鈉、硫酸鈉、硝酸鈉中的某一種.為了確定該藥品,他們首先進(jìn)行了理論分析:
(1)小明根據(jù)標(biāo)簽上的組成元素認(rèn)為一定不可能是
 

(2)小英提出,碳酸氫鈉、硝酸鈉也不可能,他們?cè)O(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn).
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
取少量樣品于試管中,慢慢滴加BaCl2溶液,靜置一段時(shí)間,傾去上層清液,向沉淀中繼續(xù)滴加稀鹽酸先出現(xiàn)白色沉淀,后產(chǎn)生大量氣泡
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
(3)該瓶無(wú)色溶液是
 
.生成白色沉淀過(guò)程的化學(xué)方程式是
 
;產(chǎn)生大量氣泡的化學(xué)方程式是
 

【實(shí)驗(yàn)反思】
(4)小強(qiáng)認(rèn)為上述設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)還可簡(jiǎn)化,仍能達(dá)到目的.小強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)操作是
 
.如果產(chǎn)生大量氣泡,則是
 
;如果沒(méi)有明顯現(xiàn)象則是硫酸鈉溶液.

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

化學(xué)與人類生活生產(chǎn)息息相關(guān),請(qǐng)用化學(xué)知識(shí)解答下列問(wèn)題.
(1)碳元素形成的單質(zhì)除常見(jiàn)的金剛石和石墨外,還有多種.其中一種的分子形似足球,其化學(xué)式為
 
;另一種可用于切割玻璃,其名稱為
 

(2)為減小有毒氣體的排放,人們?cè)谄?chē)排氣管上安裝“催化轉(zhuǎn)化器”,使尾氣中的CO和NO轉(zhuǎn)化為N2和CO2,寫(xiě)出該轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式
 

(3)鐵是目前世界年產(chǎn)量最高的金屬,有著廣泛用途.如圖所示是實(shí)驗(yàn)室中用一氧化碳還原氧化鐵的部分實(shí)驗(yàn)裝置.請(qǐng)寫(xiě)出該裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式
 
.在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,產(chǎn)生的尾氣不能直接排放到空氣中,正確的處理方法是
 

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

化學(xué)興趣小組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)了四瓶長(zhǎng)期存放且失去標(biāo)簽的溶液,現(xiàn)標(biāo)為
A、B、C、D,分別是碳酸鈉溶液、氯化鋇溶液、氫氧化鈉溶液和稀硫酸中的一種.
【提出問(wèn)題】如何區(qū)分出四種溶液?
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】組長(zhǎng)楠楠同學(xué)的實(shí)驗(yàn)如圖1所示:
【表達(dá)與交流】楠楠同學(xué)取少量A溶液,滴加足量的稀鹽酸,觀察到溶液中有氣泡產(chǎn)生,楠楠同學(xué)由此得出結(jié)論:A是碳酸鈉溶液.
萍萍同學(xué)不同意楠楠的觀點(diǎn),她的理由是
 
.經(jīng)過(guò)交流,兩人一起制訂了新的實(shí)驗(yàn)方案:另取少量A于試管中,向其中滴加
 
溶液,觀察到的明顯現(xiàn)象是
 
,過(guò)濾后,取清液滴加無(wú)色酚酞溶液,溶液變?yōu)榧t色,由此證明了楠楠同學(xué)的結(jié)論是錯(cuò)誤的,同時(shí)確定了A.兩位同學(xué)取B、C、D樣品繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),如圖2所示:
【收集證據(jù)】觀察到B中無(wú)明顯現(xiàn)象,C中紫色石蕊溶液變紅,D中紫色石蕊溶液變藍(lán).
【解釋與結(jié)論】通過(guò)實(shí)驗(yàn),兩位同學(xué)最終區(qū)分出了四種溶液.請(qǐng)將如圖3中B、C、D三瓶溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式分別標(biāo)在試劑瓶的標(biāo)簽上
【反思與評(píng)價(jià)】你認(rèn)為楠楠和萍萍兩位同學(xué)在上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中表現(xiàn)出的長(zhǎng)處是
 
.(寫(xiě)一點(diǎn)即可)

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

沐溪學(xué)校的環(huán)保小組準(zhǔn)備調(diào)查研究紙廠附近的水源污染狀況,進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn):
(1)你認(rèn)為在設(shè)計(jì)方案時(shí)擬定的水樣采集點(diǎn)應(yīng)為
 

A.上游居民區(qū)用水處                B.下游居民區(qū)用水處
C.造紙廠排污處                    D.三處都選
(2)如果測(cè)得紙廠向沐溪河中排放廢液的pH為8,則廢液呈
 
性,該污水中不可能含有大量的離子是
 

A. H+B.OH-C.Na+D.CO32-
(3)如果用下列方法判斷廢液的酸堿性,得出的結(jié)論中錯(cuò)誤的是
 

A.滴入無(wú)色酚酞溶液,溶液變紅色,則該廢液顯堿性
B.滴入紫色石蕊溶液,溶液變藍(lán)色,則該廢液顯堿性
C.通入二氧化碳?xì)怏w,溶液無(wú)明顯變化,則該廢液顯堿性
D.用試管取廢液少許,滴入硫酸銅溶液,有藍(lán)色沉淀生成,則該廢液顯堿性.

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同步練習(xí)冊(cè)答案