Question

探究物質溶解時溶液溫度的變化．
物質在溶解擴散的過程中，與溶劑的分子發(fā)生作用，通常都伴隨著能量的變化．那么我們是否能直觀地觀察其中的能量變化呢？讓我們來進行下面的實驗探究．
【提出問題】當學完物質在水中的溶解以后，同學們議論開了：物質在溶解時，溶液的溫度是否會發(fā)生變化？不同的物質溶解在水中時，溶液溫度的變化情況是否一樣？
【建立假設】甲組同學認為物質溶于水時溶液溫度不會變化，而乙組同學認為溶液的溫度會發(fā)生變化，于是他們進行了以下實驗探究．
【實驗探究】方案一：（1）取三只燒杯，分別加入50ml水，用溫度計測量水的溫度．（2）分別取一藥匙氯化鈉、硝酸銨、氫氧化鈉加入上述三只燒杯中，用玻璃棒攪拌至固體完全溶解，測量溶液的溫度．
（3）記錄溶解前后液體溫度的變化，填入下表中．

溶質         溫度	溶解前水的溫度/℃	溶解后溶液的溫度/℃	溫度的變化/℃
氯化鈉	19	19.5
硝酸銨	19	8
氫氧化鈉	19	31

（4）把實驗后的溶液倒入指定的容器內．
【討論與分析】我們能否盡可能地利用生活中的用品探究物質溶解時吸熱和放熱現(xiàn)象？
方案二：用品：玻璃杯、小木片、蠟燭、火柴、氫氧化鈉、硝酸銨化肥、水
設計實驗：（完成實驗探究中的表格）

	實驗步驟	實驗現(xiàn)象	解釋與結論
探究氫氧化鈉溶于水后溶液的溫度變化	點燃蠟燭，杯底部用石蠟油粘上小木片，蠟油凝固后向玻璃杯中放入50ml水，加入2藥匙氫氧化鈉固體
探究硝酸銨溶于水后溫度變化

【解釋與結論】氯化鈉溶解時，溶液的溫度

 

；硝酸銨溶解時，溶液的溫度

 

，試從微觀角度分析原因

 

；氫氧化鈉溶解時，溫度

 

．所以，物質溶于水形成溶液的過程中，通常伴隨著能量變化．【反思與評價】比較兩個探究實驗方案，試著說出它們的優(yōu)點或不足之處

 

．

Answer 1

考點：溶解時的吸熱或放熱現(xiàn)象

專題：溶液、濁液與溶解度

分析：方案一：根據(jù)記錄溶解前后液體溫度，分析溫度的變化；
方案二：根據(jù)氫氧化鈉和硝酸銨溶解吸放熱現(xiàn)象設計驗證方案；
【解釋與結論】根據(jù)方案一得出結論，
【反思與評價】根據(jù)兩方案，操作分析優(yōu)點或不足之處．

解答：解：方案一：（3）對比記錄溶解前后液體溫度，可知氯化鈉：升高0.5℃；硝酸銨：降低11℃氫氧化鈉：升高12℃
方案二：氫氧化鈉溶于水放熱，可使石蠟融化，小木片脫落；
硝酸銨溶于水吸熱，可以用小木片上灑一些水，再放上一個玻璃杯，向玻璃杯中倒入50ml水，加入2藥匙硝酸銨，小木片與玻璃杯粘在一起的方法驗證；
【解釋與結論】由實驗可知：氯化鈉溶解時，溶液的溫度基本不變；硝酸銨溶解時，銨根離子和硝酸根離子在水分子的作用下向水中擴散時吸收的熱量大于與 水分子結合成水合離子時放出的熱量，所以溫度降低；氫氧化鈉溶解時，溫度升高．
【反思與評價】方案一中用到了溫度計，能準確測量物質溶于水后溶液的溫度變化情況；方案二中生活中的物品做實驗，但只有物質溶解時溫度變化花較大的變化，才有明顯的實驗現(xiàn)象，該方案有一定的局限性．
故答案為：方案一：（3）

溶質         溫度	溶解前水的溫度/℃	溶解后溶液的溫度/℃	溫度的變化/℃
氯化鈉	19	19.5	升高0.5
硝酸銨	19	8	降低11
氫氧化鈉	19	31	升高12

方案二：

	實驗步 驟	實驗現(xiàn)象	解釋與結論
		小木片脫落	氫氧化鈉 溶于水時放出大量的熱
	在小木片上灑一些水，再放上一個玻璃杯，向玻璃杯中倒入50ml水，加入2藥匙硝酸銨	小木片與玻璃杯粘在一起	硝酸銨溶于水時吸收大量的熱

【解釋與結論】基本不變；降低；銨根離子和硝酸根離子在水分子的作用下向水中擴散時吸收的熱量大于與水分子結合成水合離子時放出的熱量，所以溫度降低；升高
【反思與評價】方案一中用到了溫度計，能準確測量物質溶于水后溶液的溫度變化情況；方案二中生活中的物品做實驗，但只有物質溶解時溫度變化花較大的變化，才有明顯的實驗現(xiàn)象，該方案有一定的局限性．

點評：本題難度不大，掌握常見物質溶于水的吸熱與放熱現(xiàn)象、溫度變化情況是正確解答本題的關鍵．