Question

2．为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如下图所示三套实验装置：
（1）图示3个装置中，不能证明“铜与浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应”的是Ⅲ．
（2）某同学选用装置I进行实验（实验前U形管里液面左右相平），在甲试管里先加入适量氢氧化钡溶再加入稀硫酸，U形管中可观察到的现象左端液柱降低，右端液柱升高，说明该反应属于放热（填‘吸热”或“放热”）反应．
（3）为探究固体M遇水的热效应，选择装罝Ⅱ进行实验，先在甲中放入适量的水，再加入M．
①若M为钠，则实验过程中烧杯中可观察到的现象是产生气泡，反应完毕后，冷却至室温，烧杯里的导管内形成一段水柱．
②若只观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，则M可能是硝酸铵．

Answer 1

分析 （1）装置Ⅰ和Ⅱ都可以分别通过右边装置中液面变化、是否有气泡判断反应是吸热还是放热，而装置Ⅲ是将生成的气体直接通入水中，无法判断该反应是吸热还是放热反应；
（2）酸碱中和反应为放热反应，反应放出的热使锥形瓶中温度升高，气体体积增大，据此判断U型管中液面的变化；
（3）①钠与水的反应为放热反应，温度升高导致大试管中气体受热压强增大，烧杯中有气泡产生，冷却后体积减小，压强减小，导管中会形成水柱；
②若只观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，说明M溶于水后导致大试管中温度降低，压强减小；

解答 解：（1）装置Ⅰ可通过U形管中红墨水液面的变化判断铜与浓硝酸的反应是放热还是吸热；装置Ⅱ可通过烧杯中是否产生气泡判断铜与浓硝酸的反应放热还是吸热；装置Ⅲ只是一个铜与浓硝酸反应并将生成的气体用水吸收的装置，不能证明该反应是放热反应还是吸热反应，
故答案为：Ⅲ；
（2）氢氧化钡与硫酸反应属于中和反应，中和反应都是放热反应，所以锥形瓶中气体受热膨胀，导致U型管左端液柱降低，右端液柱升高，
故答案为：左端液柱降低，右端液柱升高；放热；
（3））①若M为钠，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，该反应为放热反应，放热的热量使大试管中温度升高，气体压强增大，所以右边烧杯中有气泡产生，反应完毕后，冷却至室温，烧杯里的导管内形成一段水柱，
故答案为：产生气泡，反应完毕后，冷却至室温，烧杯里的导管内形成一段水柱；
②若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，说明M溶于水后导致大试管中温度降低，压强减小，证明M溶于水为吸热过程，溶于水能够吸收热量的物质有：硝酸铵、氯化铵等，
故答案为：硝酸铵；

点评 本题考查化学反应中的热效应，题目难度中等，注意掌握探究反应热效应的常用方法，试题有利于培养学生实验综合分析能力，特别是实验的评价和根据实验现象推理的能力．