盐酸或硫酸和NaOH溶液的中和反应没有明显的现象。某学习兴趣小组的同学为了证明NaOH溶液与盐酸或硫酸发生了反应,从中和反应的热效应出发,设计了下面几种实验方案。请回答有关问题:
盐酸或硫酸和NaOH溶液的中和反应没有明显的现象。某学习兴趣小组的同学为了证明NaOH溶液与盐酸或硫酸发生了反应,从中和反应的热效应出发,设计了下面几种实验方案。请回答有关问题:
(1)方案一:如图装好实验装置,图中小试管用细线吊着,细线的上端拴在细铁丝上。开始时使右端U形管两端红墨水相平。实验开始,向下插细铁丝,使小试管内盐酸和广口瓶内NaOH溶液混合,此时观察到的现象是________________________________,原因是______________________________
(2)方案二:该小组借助反应溶液温度的变化来判断反应的发生。如果NaOH溶液与盐酸混合前后有温度的变化,则证明发生了化学反应。该小组同学将不同浓度的NaOH溶液和盐酸各10 mL混合,用温度计测量反应前后温度的变化,测得的部分数据如下表:
则x=______
(3)若HNO3(aq)+NaOH(aq)=NaNO3(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3 kJ·mol-1;现有:①稀H2SO4与Ba(OH)2(aq)②浓H2SO4与Ba(OH)2(aq)③稀HNO3与Ba(OH)2(aq)反应生成1 mol H2O(l)的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,则ΔH1、ΔH2、ΔH3三者由小到大的关系为______________________
【答案】U形管内液面左边下降、右边升高 盐酸和NaOH发生中和反应放出热量,使瓶内气体温度升高,压强增大 7 ΔH2<ΔH1<ΔH3
【解析】本题主要考查关于中和反应的探究实验。
(1)方案一:实验开始,向下插细铁丝,使小试管内盐酸和广口瓶内NaOH溶液混合,此时观察到的现象是U形管内液面左边下降、右边升高。原因是盐酸和NaOH发生中和反应放出热量,使瓶内气体温度升高,压强增大。
(2)方案二:根据消耗反应物的物质的量与反应热成正比,可以推测x=7。
(3)浓硫酸稀释放出较多热量,生成硫酸钡沉淀放热,则ΔH1、ΔH2、ΔH3三者由小到大的关系为ΔH2<ΔH1<ΔH3。
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