溶解时能量变化的实验-初中化学微专题-重点实验专项

溶解时能量变化的实验（专项训练） 【基础练习】 1．下列物质溶于水时，使液体温度明显降低的是（　　） A．硝酸铵 B．生石灰 C．食盐 D．苛性钠 2．阳刚同学按教材中的家庭小实验自制汽水，可是家里没有冰箱，为了使自制的汽水变得冰凉可口，他想到可以从集镇上购买一种商品来产生制冷效果，他应该买的是 A．硝酸铵 B．小苏打 C．生石灰 D．食盐 3．下列物质加入水中搅拌，温度明显降低的是 A．硝酸铵 B．生石灰 C．浓硫酸 D．氢氧化钠 4．下列物质溶解或稀释过程中，溶液温度没有明显改变的是（　　） A．NaOH B．NH4NO3 C．浓硫酸 D．NaCl 5．浩然同学以“物质溶于水后液体的温度是否改变？”为课题进行探究，其用品和操作示意图如下表： 实验目的 探究下列物质溶解前后液体温度变化情况 实验用品 药匙、烧杯、玻璃棒、温度计、水、氢氧化钠、氯化钠、硝酸铵 操作过程    他取三只烧杯，向烧杯中各注入25 mL水，测得水的初温为20 ℃，再向三只烧杯中分别加入质量均为8 g的氢氧化钠、氯化钠、硝酸铵固体，搅拌，待溶解后用温度计分别测三只烧杯中溶液的温度。 （1）“搅拌”的目的是 ，图示④中的操作存在一处错误，应改正为 。 （2）三只烧杯中溶液的温度高于20 ℃的是 溶液，这是因为 。 （3）溶解硝酸铵固体的烧杯外壁有水珠产生，其原因是 。 【能力提升】 6．向图所示烧杯内加入一种物质，轻轻搅拌溶解后，发现粘水的塑料片和烧杯底部冻结在一起，则加入的物质可能是 A．氢氧化钠 B．氧化钙 C．硝酸铵 D．浓硫酸 7．向如图装置的试管中加入某物质后，U形管中红墨水液面左高右低，该物质是（　　） A．氢氧化钠 B．二氧化锰 C．硝酸铵 D．氯化钠 8．设计实验方案，分析实验原理，解决实验问题，是化学独特的学科思想。下列四个实验中，不能达到实验目的的是 A．证明CO2能与水反应   B．测定空气中氧气含量   C．验证NaOH溶解放热   D．证明分子在不断运动   9．将一定量的下列固体放入适量水中，能形成溶液且温度明显升高的是 A．CaCO3 B．NaOH C．NaCl D．NH4NO3 10．如图所示，把内装适量水的烧杯放在湿木块上，然后往烧杯里加入硝酸铵使之溶解，不久拿起烧杯时发现木块粘在烧杯的底部，说明硝酸铵溶解时要 热量，使温度 而木块上的水结冰的缘故． 11．某校研究性学习小组的同学设计了一个对比实验，探究硝酸铵、氢氧化钠、氯化钠三种物质溶于水过程中的热量变化。 【药品】水、硝酸铵、氢氧化钠、氯化钠。 【实验探究】硝酸铵、氢氧化钠、氯化钠三种物质各取一药匙于烧杯中分别溶于水，另还有一个烧杯只加水，用温度计测量液体温度，并记录有关数据如下表： 实验 水的体积 所加物质 测量液体的温度/℃ 实验1 50mL 硝酸铵 15 实验2 50mL 氢氧化钠 28 实验3 x 氯化钠 21 实验4 50mL 无 22 【数据分析】表中为x为 mL。 （1）比较实验2与实验 （填序号），可获得的结论是氢氧化钠溶于水放热。 （2）如果要生产一种“冰袋”用于冷数，上述三种物质中最合适的是 。 【反思提升】经过讨论，兴趣小组的同学认为本实验的部分操作存在缺陷，它们是 （填序号） A.实验操作过程中没有采取较为严格的保温措施 B.加入物质的质量可能不相等 C.加入物质的种类一样 【获得结论】从上述物质溶解于水的对比实验中可以得出的初步结论是：硝酸铵溶于水吸热，氢氧化钠溶于水放热，氯化钠溶于水溶液温度基本不变。 【拓展延伸】该研究性学习小组的同学又向图中A、B、C三个实验装置中盛有一定量水的小试管里分别加入硝酸铵、氢氧化钠、氯化钠固体（加入固体物质之前，三个实验装置中U形管两端的液面持平）。 装置 A B C 加入的固体 氯化钠 现象 U形管两端的液面持平 装置中U形管两端的液面e端低于f端 原因 氯化钠固体溶于水，溶液温度基本不变 该固体溶于水吸热，使小试管中的溶液温度降低，瓶内压强小于外界大气压 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．A 【分析】根据常见物质溶于水的吸热与放热现象、溶液温度的变化情况进行分析解答即可。 【详解】A、硝酸铵溶于水吸热，溶液温度明显降低，符合题意； B、生石灰与水反应生成氢氧化钙，放出大量的热，溶液温度明显升高，不符合题意； C、氯化钠溶于水既不吸热也不放热，温度基本保持不变，不符合题意； D、氢氧化钠溶于水放热，溶液温度明显升高，不符合题意。故选A。 【点睛】常见的溶于水放热的有：浓硫酸、生石灰、氢氧化钠固体；常见吸热的有：硝酸铵。 2．A 【详解】A、硝酸铵溶于水时吸热，溶液的温度明显降低，选项A正确； B、小苏打溶于水时放热，溶液的温度升高，选项B错误； C、生石灰和水反应放出大量的热，选项C错误； D、氯化钠溶于水时温度没有明显的变化，选项D错误。故选A。 3．A 【详解】A、硝酸铵溶于水吸热，温度降低，符合题意； B、生石灰能与水反应生成氢氧化钙，放出大量的热，不符合题意； C、浓硫酸溶于水，放出大量的热，不符合题意； D、氢氧化钠溶于水，放出大量的热，不符合题意。 故选A。 4．D 【详解】A、氢氧化钠溶于水放热，溶液温度升高，选项A错误； B、硝酸铵溶于水吸收热量，溶液温度明显降低，选项B错误； C、浓硫酸加到水中放热，溶液温度升高，选项C错误； D、氯化钠溶于水既不吸热也不放热，温度基本保持不变，选项D正确。故选D。 5． 加速溶解 用玻璃棒搅拌 氢氧化钠 氢氧化钠溶于水放出热量 硝酸铵溶于水吸热 【详解】（1）溶解时，搅拌的目的是：加速溶解； 搅拌时，应用玻璃棒，不能用温度计搅拌，温度计底部脆弱，容易破裂； （2）氢氧化钠溶于水放出大量的热，故温度高于20℃的是氢氧化钠溶液，因为氢氧化钠溶于水放出热量； （3）硝酸铵溶于水吸热，使溶液温度降低，水蒸气遇冷凝结成小水滴。 6．C 【详解】A、氢氧化钠溶于水时放出热量，不能够使沾水的塑料片和烧杯底部冻结，此选项说法不符合题意； B、氧化钙与水反应时放出热量，不能使沾水的塑料片和烧杯底部冻结。此选项说法不符合题意； C、硝酸铵溶于水时能够从周围环境中吸收热量，使沾水的塑料片和烧杯底部的水变成冰，而使两者冻结在一起，此选项说法符合题意； D、浓硫酸溶于水能够放出大量的热，不能使沾水的塑料片和烧杯底部冻结，此选项说法不符合题意； 故选择C。 7．C 【分析】左右液面相平说明容器内压强和外界压强相等，当液面发生变化，U形管中红墨水液面左高右低，说明容器内压强减小。 【详解】A、氢氧化钠溶于水放热，U形管中红墨水液面左低右高，故选项错误； B、二氧化锰难溶于水，U形管中红墨水液面没有明显变化，故选项错误； C、硝酸铵溶于水吸热，使温度降低，U形管中红墨水液面左高右低，故选项正确； D、氯化钠溶于水温度几乎无变化，U形管中红墨水液面没有明显变化，故选项错误。 故选C。 8．A 【详解】A、如图所示，二氧化碳与水反应生成碳酸使气体减少气压降低，在气压差的作用下使U型管左高右低，但二氧化碳溶于水也会使气体减少气压降低出现U型管左高右低的现象，故无法证明一定是二氧化碳与水反应，选项不能达到实验目的； B、如图所示，红磷燃烧消耗装置内的氧气，产生气压差，在气压差的作用下使水倒流入集气瓶，水面上升至五分之一刻度处从而证明空气中氧气的体积占空气总体积的五分之一，选项能达到实验目的； C、如图所示，向氢氧化钠固体加水，由于溶解时放出热量是瓶内空气受热膨胀从而出现U型管左低右高的现象，证明氢氧化钠溶于水时放热，选项能达到实验目的； D、浓氨水并未与滴有酚酞的水混合，但是酚酞试液变红说明氨水中氨分子运动到了右侧烧杯中，故证明分子在不断运动，选项能达到实验目的； 故选：A。 9．B 【分析】根据常见物质溶于水的吸热与放热现象、溶液温度的变化情况进行分析解答即可。 【详解】A、碳酸钙不溶于水，不能形成溶液，故选项错误； B、氢氧化钠溶于水放出大量的热，溶液温度升高，故选项正确； C、氯化钠溶于水温度变化不大，故选项错误； D、硝酸铵溶于水时吸收热量，溶液温度降低，故选项错误。 故选：B。 【点睛】本题难度不大，掌握常见物质溶于水的吸热与放热现象、温度变化情况是正确解答本题的关键。 10． 吸收 降到0℃以下 【详解】烧杯中加入硝酸铵晶体，溶于水时吸收热量，使溶液的温度降到0℃以下，木板上的水结冰，从而使烧杯与木块粘在一起。 11． 50 4 硝酸铵##NH4NO3 AB##BA 硝酸铵##NH4NO3 U型管两端的液面c端高于d端（或U型管两端的液面d端低于c端） 氢氧化钠##NaOH 该固体溶于水放热，使小试管中的溶液温度升高，瓶内压强大于外界大气压 【详解】[数据分析] 该实验目的是探究硝酸铵、氢氧化钠、氯化钠三种物质溶于水过程中的热量变化，根据控制变量法，因此水的量要控制，所以x为50mL； （1）根据结论氢氧化钠溶于水放热，所以可以通过比较实验2与实验4，往水中加入氢氧化钠后，温度升高，因此可获得结论氢氧化钠溶于水放热； （2）如果要生产一种“冰袋”用于冷敷，说明这种物质溶解时吸热，从表中可以看出上述三种物质中硝酸铵溶解后温度最低，即硝酸铵溶解时吸热，故最合适的是硝酸铵； [反思提升] A．实验操作过程中若保温措施不行会影响实验效果，故A符合题意； B．加入物质的质量必须相等，否则影响实验效果，故B符合题意； C．探究的是硝酸铵、氢氧化钠、氯化钠三种物质溶于水过程中的热量变化，因此加入物质的种类不会影响实验，故C不符合题意； 故选AB； [获得结论] 从上述物质溶解于水的对比实验中可以得出的初步结论是：硝酸铵溶于水吸热，氢氧化钠溶于水放热，氯化钠溶于水溶液温度基本不变； [拓展延伸] A装置中加入固体氯化钠，由于氯化钠固体溶于水，溶液温度基本不变，所以U形管两端的液面持平； B装置中根据原因该固体溶于水吸热，则加入的固体物质为硝酸铵，溶于水吸热，使小试管中的溶液温度降低，瓶内压强小于外界大气压，会观察到U型管两端的液面c端高于d端（或U型管两端的液面d端低于c端）； C装置中根据现象装置中U形管两端的液面e端低于f端，说明该固体溶于水放热，使小试管中的溶液温度升高，瓶内压强大于外界大气压，则该固体为氢氧化钠。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$