专题08 化学反应与能量（实验14～实验16）-【实验攻略】备战2024年高考化学教材实验及其延伸拓展

第六章 化学反应与能量 专题08 化学反应与能量（实验14~实验16） 实验14 化学能与热能 实验15 原电池的工作原理与应用 实验16 化学反应速率的影响因素 实验14 化学能与热能 化学能与热能的实验探究 实验 操作 试管中加入2 mL 2 mol·L－1盐酸，并用温度计测量其温度，再向试管中放入打磨过的镁条 将20 g Ba(OH)2·8H2O晶体研细后与10 g NH4Cl晶体一起放入烧杯中，并将烧杯放在滴有几滴水的木片上。用玻璃棒快速搅拌，玻璃片盖上烧杯 实验 现象 镁条逐渐溶解，有气泡产生，温度计的示数升高 有刺激性气味气体产生，用手触摸杯壁下部，烧杯壁__变凉__，试着用手拿起烧杯，__木片黏在烧杯上__ 实验 结论 该反应放出热量 该反应吸收热量4 化学反应发生时伴有__热量的释放和吸收__ 一．放热反应与吸热反应的理解 【问题探究】 1．做实验时，吸热反应和放热反应都用到酒精灯，怎样判断该反应是吸热反应还是放热反应？放热反应加热的目的是什么？ 持续用酒精灯加热，撤掉酒精灯反应就停止的反应是吸热反应；开始用酒精灯加热，反应开始后，撤去酒精灯仍能继续反应的是放热反应。放热反应加热的目的一般是引发反应或加快反应速率。 2．放热反应一定容易发生，吸热反应一定难发生吗？ 不一定。反应放热和吸热与反应的条件无关，有些放热反应必须加热才能发生，如木炭的燃烧；而有些吸热反应常温下就能发生，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应。 【典例1】下列实验现象或图像信息不能说明相应的化学反应是放热反应的是 A．反应物总能量大于生成物总能量 B．反应开始后，甲处液面低于乙处液面 C．反应开始后，针筒活塞向右移动 D．反应开始后，饱和石灰水变浑浊 【典例2】某实验小组同学进行如图1实验，以检验化学反应中的能量变化。 请回答下列问题： (1)实验中发现，反应后①中的温度升高；②中的温度降低。由此判断铝条与盐酸的反应是__热反应，Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是_热反应。反应过程_(填“①”或“②”)的能量变化可用图2表示。 (2)一定量的氢气在氧气中充分燃烧并放出热量。若生成气态水放出的热量为Q1；生成液态水放出的热量为Q2，那么Q1_______Q2(填“大于”“小于”或“等于”)。 1．某化学兴趣小组选用如图所示装置进行实验(实验前U形管里液面左右相平)，U形管中液面发生如图所示变化，试管里加入的物质可能是 A．生石灰和水 B．硫酸和氢氧化钠 C．镁条和盐酸 D．盐酸和碳酸氢钠 2．为了研究化学反应A＋B＝C＋D能量变化情况，某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时，看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。试回答下列问题： （1）该反应为_______(填“放热”或“吸热”)反应。 （2）A和B的总能量比C和D的总能量_______(填“高”或“低”)。 （3）物质中的__________能通过化学反应转化成_______能释放出来。 （4）反应物化学键断裂吸收的能量_______(填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。 3．小茗同学所在的化学兴趣小组为了探究化学反应的热效应，进行了如下实验： （1）将纯固体物质X分别装入有水的锥形瓶里(发生化学反应)，立即塞紧带U形管的塞子，发现U形管内红墨水的液面高度如图所示。 ①若如图1所示，发生的反应(假设没有气体生成)是_______(填“放热”或“吸热”)反应，X可以是_______(填化学式，只填一种即可)。 ②若如图2所示，发生的反应(假设没有气体生成)是_______(填“放热”或“吸热”)反应，以下选项中与其能量变化相同的是_______(填字母)。 A．CO还原CuO的反应 B．CaCO3的分解反应 C．Al和Fe2O3的反应 （2）如图3所示，把试管放入盛有25℃饱和澄清石灰水的烧杯中，试管中开始放几小块铝片，再滴入5 mL NaOH溶液。试回答下列问题： 图3 实验中观察到的现象是：大试管中铝片逐渐溶解、有大量气泡产生、烧杯中澄清的石灰水变浑浊，其中“石灰水变浑浊”的主要原因是_________________________________________。 实验15 原电池的工作原理与应用 一、原电池的工作原理 实验装置 实验现象 实验结论 __锌片上有气泡，铜片上无气泡__ 锌与稀硫酸反应，铜与稀硫酸不反应 __锌片上无气泡，铜片上有气泡__ 产生H2(还原反应)的位置发生了改变 锌片上无气泡，铜片上有气泡，电流表指针偏转 该装置将__化学能__转化为__电能__ (1)原电池的电极 负极： 发生氧化反应，电子流出（