Question

鹽酸或硫酸和氫氧化鈉溶液的中和反應(yīng)沒有明顯的現(xiàn)象。某學(xué)習(xí)興趣小組的同學(xué)為了證明氫氧化鈉溶液與鹽酸或硫酸發(fā)生了反應(yīng)，從中和反應(yīng)的熱效應(yīng)出發(fā)，設(shè)計(jì)了下面幾種實(shí)驗(yàn)方案。請回答有關(guān)問題。

(1)方案一：如圖1裝好實(shí)驗(yàn)裝置，圖中小試管用細(xì)線吊著，細(xì)線的上端拴在細(xì)鐵絲上。開始時(shí)使右端U形管兩端紅墨水相平。實(shí)驗(yàn)開始，向下插細(xì)鐵絲，使小試管內(nèi)鹽酸和廣口瓶內(nèi)氫氧化鈉溶液混合，此時(shí)觀察到的現(xiàn)象是_________  ，原因是___________。

(2)方案二：該小組借助反應(yīng)溶液溫度的變化來判斷反應(yīng)的發(fā)生。如果氫氧化鈉溶液與鹽酸混合前后有溫度的變化，則證明發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。該小組同學(xué)將不同濃度的氫氧化鈉溶液和鹽酸各10 mL混合，用溫度計(jì)測量反應(yīng)前后溫度的變化，測得的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表：

編號	鹽酸	氫氧化鈉	△t/℃
1	0.1 mol·L－1	0.05 mol·L－1	3.5
2	0.1 mol·L－1	0.1 mol·L－1	x
3	0.2 mol·L－1	0.2 mol·L－1	14

則x＝____________。

 (3)方案三：該小組還設(shè)計(jì)了如圖2示裝置來證明氫氧化鈉溶液確實(shí)與稀硫酸發(fā)生了反應(yīng)。他們認(rèn)為若洗氣瓶中導(dǎo)管口有氣泡冒出，則說明該反應(yīng)放出熱量，從而證明發(fā)生了反應(yīng)。

①實(shí)驗(yàn)時(shí)，打開分液漏斗活塞，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管流出液體不暢，原因可能是______________

②從原理上講，該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的不合理之處為__________________________________。

請你在此實(shí)驗(yàn)裝置的基礎(chǔ)上提出修改方案__________________________________。

 

Answer 1

【答案】

 (1)方案一：U形管內(nèi)液面左邊下降、右邊升高　；

鹽酸和氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)放出熱量，使瓶內(nèi)氣體溫度升高，壓強(qiáng)增大

(2)7

(3)①?zèng)]打開分液漏斗上部塞子

②稀硫酸具有一定的體積，冒出氣泡的原因可能是加入稀硫酸的體積引起的；　

分液漏斗上口和錐形瓶之間連接一導(dǎo)管

【解析】（1）由于鹽酸和氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)放出熱量，使瓶內(nèi)氣體溫度升高，壓強(qiáng)增大，所以U形管內(nèi)液面左邊下降、右邊升高。

（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)2中生成水的物質(zhì)的量是實(shí)驗(yàn)1中的2倍，實(shí)驗(yàn)溶液升高的溫度也應(yīng)該是2倍，即溫度差是7℃。

（3）①要保證液體順利流下，則有關(guān)保證內(nèi)外壓強(qiáng)相等，因此可能的原因是沒有分液漏斗上部塞子。

②原因稀硫酸具有一定的體積，冒出氣泡的原因也可能是加入稀硫酸的體積引起的。所

以改進(jìn)的方法就是在分液漏斗上口和錐形瓶之間連接一導(dǎo)管，使容器內(nèi)氣體體積不變的。