Question

5．某同学设计如下三个实验方案以探究某反应是放热反应还是吸热反应：
方案一：如图1，在小烧杯里放一些除去氧化铝保护膜的铝片，然后向烧杯里加入10mL 2mol•L^-1稀硫酸，再插
入一支温度计，温度计的温度由20℃逐渐升至75℃，随后，温度逐渐下降至30℃，最终停留在20℃．
方案二：如图2，在烧杯底部用熔融的蜡烛粘一块小木片，在烧杯里加入10mL 2mol•L^-1硫酸溶液，再向其中加
入氢氧化钠溶液，片刻后提起烧杯，发现小木片脱落下来．

方案三：如图3，甲试管中发生某化学反应，实验前U形管红墨水液面相平，在化学反应过程中，通过U形管两侧红墨水液面高低判断某反应是吸热反应还是放热反应．

序号	甲试管里发生反应的物质	U形管里红墨水液面
①	氧化钙与水	左低右高
②	氢氧化钡晶体与氯化铵晶体（充分搅拌）	？
③	铝片与烧碱溶液	左低右高
④	铜与浓硝酸	左低右高

根据上述实验回答相关问题：
（1）铝片与稀硫酸的反应是放热（填“吸热”或“放热”）反应，写 出该反应的离子方程式：2Al+6H⁺═2Al³⁺+3H₂↑．
（2）方案一中，温度升至最大值后又下降的原因是反应完全后，热量向空气中传递，烧杯里物质的温度降低．
（3）方案二中，小木片脱落的原因是蜡烛熔化，由此得出的结论是氢氧化钠与硫酸的反应放热．
（4）方案三中，如果甲试管里发生的反应是放热反应，则U形管里红墨水液面：左边低于（填“高于”“低于”或“等于”）右边．
（5）由方案三的现象得出结论：①③④组物质发生的反应都是放热（填“吸热”或“放热”）反应，如果放置较长时间，可观察到U形管里的现象是红墨水液面左右相平．
（6）方案三实验②的U形管中的现象为红墨水液面左高右低，说明反应物的总能量小于（填“大于”“小于”或“等于”）生成物的总能量．

Answer 1

分析 （1）温度计的温度由20℃逐渐升至75℃，说明铝片与盐酸反应为放热反应，离子方程式为：2Al+6H⁺═2Al³⁺+3H₂；
（2）反应完全后，热量向空气中传递，烧杯里物质的温度降低；
（3）反应放热，温度升高，蜡烛熔化了；
（4）若放热反应，则U形管内气体膨胀，压强增大，U形管里红墨水液面出现左低右高的现象；
（5）中出现了液面左低右高的现象，故物质发生的反应都是放热反应，如果放置，温度回复到室温，可观察到U形管里的液面左右相平；
（6）氢氧化钡晶体与氯化铵晶体（充分搅拌）反应为典型的吸热反应．

解答 解：（1）温度计的温度由20℃逐渐升至75℃，说明铝片与盐酸反应为放热反应，离子方程式为：2Al+6H⁺═2Al³⁺+3H₂↑，故答案为：放热；2Al+6H⁺═2Al³⁺+3H₂↑；
（2）方案一中，温度升至最大值后又下降的原因是反应完全后，热量向空气中传递，烧杯里物质的温度降低，故答案为：反应完全后，热量向空气中传递，烧杯里物质的温度降低；
（3）方案二中，小木片脱落的原因是反应放热，温度升高，蜡烛熔化了，故答案为：蜡烛熔化；氢氧化钠与硫酸的反应放热；
（4）如果甲试管里发生的反应是放热反应，则U形管内气体膨胀，压强增大，U形管里红墨水液面出现左低右高的现象，故答案为：低于；
（5）由方案三的现象得出结论：①③④组中出现了液面左低右高的现象，故物质发生的反应都是放热反应，如果放置，温度回复到室温，可观察到U形管里的液面左右相平，故答案为：放热；红墨水液面左右相平；
（6）氢氧化钡晶体与氯化铵晶体（充分搅拌）反应为典型的吸热反应，故红墨水液面左高右低，反应物总能量低于生成物总能量，故答案为：红墨水液面左高右低；小于．

点评 本题考查吸热反应和放热反应，把握实验操作的规范性、实验细节和实验原理为解答的关键，注意方案的合理性、评价性、操作性分析，题目难度不大．