Question

（分）某校化学兴趣小组的同学按图所示将实验装置连接好，进行化学能与热能转化的实验探究。请帮他们回答下列问题：

                        

实验前，在U型管内加入少量品红溶液（或红墨水）。打开3个T型管螺旋夹，使U型管内两边的液面处于同一水平面，再夹紧螺旋夹。

（1）在内部的试管里盛1g氧化钙，当滴入2mL左右的蒸馏水后，打开a、b螺旋夹，可观察到U型管里的红墨水如何变化？_{____________________________________________________}。

（2）如果用这个装置观察到U型管内出现与上述(1)相反的现象，可在小试管中加入_{________}固体后滴入适量的蒸馏水。

（3）若向内部的试管中放入几小块铜片，再用滴管滴入10mL稀硝酸，能否得到（1）中现象？         ，另外可观察到的现象是                                   ；产生上述现象的原因是                                            ；写出有关反应的化学方程式                                           ；由此可知，反应后产物的总能量      (填“大于”、“小于”、“等于”)硝酸和铜片的总能量。此时该装置有明显的不足，原因是                                ，改进的方法是                             。

Answer 1

（1）U型管里的红墨水向右移动，导致右侧液面高于左侧液面。（2分）（2）NH₄Cl或NH₄NO₃等铵盐（1分）（3）能（1分），铜片表面有气泡冒出，过一会儿，试管口附近有红棕色气体出现（2分）；铜片和稀硝酸反应生成NO，NO被氧气氧化为NO₂；该反应放热，使大试管内气压增大，导致U型管里的红墨水向右移动（2分）；3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，2NO+O₂=2NO₂（3分）。小于（1分），NO、NO₂逸散到空气中，会造成环境污染（1分）；在试管上加一双孔塞，用导气管将生成的气体导入到氢氧化钠溶液中（2分）。

解析:

该题从小试管内的温度变化影响大试管内的气压变化入手。氧化钙与水反应放热，大试管内气压增大，导致U型管里的红墨水向右移动。NaOH等强碱溶于水放热，铵盐溶于水吸热。铜片和稀硝酸反应放热，氮的氧化物有毒，会污染环境。