跟踪训练 化学实验小组的同学为了证明生石灰与水反应放出热量,设计了以下三种实验方案展开探究。请回答下列问题。
| 方案 | 实验方法 | 现象 |
| --- | --- | --- |
| 方案一 | 温度计、水、生石灰 | 温度计示数
| 方案二 |
| 右侧试管中
| 方案三 | 红墨水、水、生石灰 | 红墨水向
实验结论:生石灰与水反应
【思路导引】根据氧化钙与水反应生成氢氧化钙,同时放出大量的热,温度升高,压强增大进行分析。
| 方案 | 实验方法 | 现象 |
| --- | --- | --- |
| 方案一 | 温度计、水、生石灰 | 温度计示数
升高
(填“升高”或“降低”) || 方案二 |
有气泡冒出
|| 方案三 | 红墨水、水、生石灰 | 红墨水向
右
(填“左”或“右”)移动 |实验结论:生石灰与水反应
放出
热量,生石灰与水反应的化学方程式为CaO+H₂O=Ca(OH)₂
。【思路导引】根据氧化钙与水反应生成氢氧化钙,同时放出大量的热,温度升高,压强增大进行分析。
答案
1. 升高
2. 有气泡冒出
3. 右
4. 放出
5. CaO+H₂O=Ca(OH)₂
解析 方案一:氧化钙与水反应后温度升高,温度计的示数升高。方案二:氧化钙与水反应后温度升高,左侧试管内气体受热膨胀,压强增大,右侧试管中有气泡冒出。方案三:氧化钙与水反应后温度升高,试管内气体受热膨胀,压强增大,红墨水向右移动。生石灰与水反应放出热量,反应的化学方程式为CaO+H₂O=Ca(OH)₂。
2. 有气泡冒出
3. 右
4. 放出
5. CaO+H₂O=Ca(OH)₂
解析 方案一:氧化钙与水反应后温度升高,温度计的示数升高。方案二:氧化钙与水反应后温度升高,左侧试管内气体受热膨胀,压强增大,右侧试管中有气泡冒出。方案三:氧化钙与水反应后温度升高,试管内气体受热膨胀,压强增大,红墨水向右移动。生石灰与水反应放出热量,反应的化学方程式为CaO+H₂O=Ca(OH)₂。
解析
【分析】
要解决这道题,需明确生石灰(氧化钙)与水反应的核心性质:该反应会放出大量的热,使体系温度升高,进而导致密闭体系内气体受热膨胀、压强增大。针对每个方案的设计原理分析:方案一利用温度计直接测量反应后的温度变化,判断热量变化;方案二利用左侧密闭试管内气体受热膨胀、压强增大,使气体从导管进入右侧试管,观察气泡现象;方案三利用密闭试管内气体压强增大,推动红墨水移动,判断压强变化。最终结合反应的能量变化得出结论,书写对应的化学方程式。
【解析】
方案一:生石灰(CaO)与水反应生成氢氧化钙,同时放出大量热,使试管内温度升高,因此温度计示数升高;
方案二:左侧试管中生石灰与水反应放热,导致试管内气体受热膨胀、压强增大,气体通过导管进入右侧试管,所以右侧试管中有气泡冒出;
方案三:左侧试管内气体因反应放热而受热膨胀,压强增大,大于外界大气压,因此红墨水向右移动;
实验结论:生石灰与水反应放出热量,反应的化学方程式为CaO + H₂O = Ca(OH)₂。
【答案】
升高;有气泡冒出;右;放出;CaO+H₂O=Ca(OH)₂
【知识点】
氧化钙与水反应、化学反应中的能量变化、化学方程式书写
【点评】
本题通过三个不同的实验方案,将生石灰与水反应的放热这一抽象的能量变化转化为可观察的具体现象,考查学生对化学反应中能量变化的理解,以及实验现象的分析能力,属于基础实验题,注重对核心知识点的应用。
【难度系数】
0.3
要解决这道题,需明确生石灰(氧化钙)与水反应的核心性质:该反应会放出大量的热,使体系温度升高,进而导致密闭体系内气体受热膨胀、压强增大。针对每个方案的设计原理分析:方案一利用温度计直接测量反应后的温度变化,判断热量变化;方案二利用左侧密闭试管内气体受热膨胀、压强增大,使气体从导管进入右侧试管,观察气泡现象;方案三利用密闭试管内气体压强增大,推动红墨水移动,判断压强变化。最终结合反应的能量变化得出结论,书写对应的化学方程式。
【解析】
方案一:生石灰(CaO)与水反应生成氢氧化钙,同时放出大量热,使试管内温度升高,因此温度计示数升高;
方案二:左侧试管中生石灰与水反应放热,导致试管内气体受热膨胀、压强增大,气体通过导管进入右侧试管,所以右侧试管中有气泡冒出;
方案三:左侧试管内气体因反应放热而受热膨胀,压强增大,大于外界大气压,因此红墨水向右移动;
实验结论:生石灰与水反应放出热量,反应的化学方程式为CaO + H₂O = Ca(OH)₂。
【答案】
升高;有气泡冒出;右;放出;CaO+H₂O=Ca(OH)₂
【知识点】
氧化钙与水反应、化学反应中的能量变化、化学方程式书写
【点评】
本题通过三个不同的实验方案,将生石灰与水反应的放热这一抽象的能量变化转化为可观察的具体现象,考查学生对化学反应中能量变化的理解,以及实验现象的分析能力,属于基础实验题,注重对核心知识点的应用。
【难度系数】
0.3
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