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溶解过程中的吸热与放热现象实验分析初三化学中考化学 溶解时:吸热和放热现象 将氯化钠、硝酸铵、氢氧化钠三种固体分别加入试管中 若U型管液面无明显变化,固体是氯化钠 若U型管液面左高右低,则固体是硝酸铵,温度降低左侧U型管压强减小 若U型管液面左低右高,则固体是氢氧化钠,温度升高左侧U型管压强增大 溶解过程中的吸热与放热现象实验分析 将氯化钠、硝酸铵、氢氧化钠三种固体分别加入水中溶解时,可通过U型管液面变化判断其能量变化规律。以下是具体现象与原理的解析: 1. ‌U型管液面无明显变化(氯化钠)‌ 现象描述‌:氯化钠溶解时,U型管左右液面高度差基本不变。 原理分析‌:氯化钠溶于水时,电离产生钠离子和氯离子,溶解过程中吸收的热量与释放的热量接近平衡,溶液温度无明显变化。由于气体体积未受温度影响,广口瓶内压强稳定,导致U型管液面未发生偏移。 2. ‌U型管液面左高右低(硝酸铵)‌ 现象描述‌:硝酸铵溶解后,U型管左侧液面升高,右侧液面降低。 原理分析‌:硝酸铵溶于水时,电离生成铵根离子和硝酸根离子,此过程吸收大量热量,导致溶液温度显著降低。温度下降使广口瓶内气体体积收缩,内部压强减小,外界大气压将U型管左侧液体压向高处,右侧液面随之降低。 3. ‌U型管液面左低右高(氢氧化钠)‌ 现象描述‌:氢氧化钠溶解后,U型管左侧液面降低,右侧液面升高。 原理分析‌:氢氧化钠溶于水时,电离生成钠离子和氢氧根离子,溶解过程释放大量热量,溶液温度迅速升高。温度升高导致广口瓶内气体体积膨胀,内部压强增大,推动U型管右侧液面上升,左侧液面下降。 补充说明 能量变化的本质‌:物质溶解时温度变化取决于溶解过程中吸热与放热的相对强弱。若吸热>放热(如硝酸铵),溶液温度降低;若放热>吸热(如氢氧化钠),溶液温度升高;若两者平衡(如氯化钠),温度无明显变化。 实验装置原理‌:U型管液面变化直接反映密闭体系中气体压强的变化,而压强变化由溶解过程的热效应引起的气体热胀冷缩导致。 该实验通过直观现象揭示了溶解过程的能量变化规律,可用于区分不同物质溶解时的热效应特性。
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