Question

20．某研究性学习小组在探究化学反应中的能量变化时设计了如图所示的实验装置．
在小试管里加入2g 新制备的无水硫酸铜，把小试管套在具支试管内．在U形管内加入少量红墨水．打开T形管螺旋夹，使U形管内两边的液面处于同一水平面．再夹紧螺旋夹，把水滴入小试管内，使白色的无水硫酸铜完全变成蓝色的五水硫酸铜晶体，可观察到U形管右侧的液面立即下降，左侧的液面上升．
（1）①写出上述反应的化学方程式：CuSO₄+5H₂O=CuSO₄•5H₂O
②该反应是放热（填“吸热”或“放热”）反应．
③反应中的硫酸铜和水具有的总能量大于（填“大于”或“小于”）硫酸铜晶体的总能量．
（2）如果U形管内两边的液面处于同一水平面后，在小试管内先加入Ba（OH）₂•8H₂O晶体，再加入NH₄Cl固体，用玻璃棒不断搅拌，则可观察到U形管中的现象为U形管右侧的液面立即上升，左侧的液面下降．

Answer 1

分析 （1）①硫酸铜结合5个结晶水生成无水硫酸铜，据此写出反应的方程式；
②察到U形管右侧的液面立即下降，说明试管中温度升高，该反应为放热反应；
③放热反应中，反应物总能量大于生成物总能量；
（2）氢氧化钡晶体与氯化铵的反应为吸热反应，试管中温度减小，则气体体积减小，据此判断反应现象．

解答 解：（1）①硫酸铜与水反应生成无水硫酸铜，反应方程式为：CuSO₄+5H₂O=CuSO₄•5H₂O，
故答案为：CuSO₄+5H₂O=CuSO₄•5H₂O；
②把水滴入小试管内，使白色的无水硫酸铜完全变成蓝色的五水硫酸铜晶体，可观察到U形管右侧的液面立即下降，左侧的液面上升，说明试管中温度升高，硫酸铜与水的反应为放热反应，
故答案为：放热；
③该反应为放热反应，则反应中的硫酸铜和水具有的总能量大于硫酸铜晶体的总能量，
故答案为：大于；
（2）如果U形管内两边的液面处于同一水平面后，在小试管内先加入Ba（OH）₂•8H₂O晶体，再加入NH₄Cl固体，用玻璃棒不断搅拌，该反应为吸热反应，则可观察到U形管右侧的液面立即上升，左侧的液面下降，
故答案为：U形管右侧的液面立即上升，左侧的液面下降．

点评 本题考查了探究吸热反应与放热反应，题目难度中等，明确吸热反应、放热反应与能量变化的关系为解答关键，试题侧重考查学生的分析、理解能力及化学实验能力．