Question

如圖所示，把試管小心地放入盛有（20℃）碳酸飲料的燒杯中，試管中開始放入幾小塊鋁片，再用滴管滴加5mL濃NaOH溶液于試管中，試回答下列問題：
（1）實驗中觀察到的現象是

 

．
（2）產生上述現象的原因是

 

．
（3）寫出有關反應的離子方程式：

 

．
（4）由實驗推知，反應所得溶液和氫氣的總能量

 

（填“大于”、“小于”或“等于”）鋁片和NaOH溶液的總能量．

Answer 1

考點：反應熱和焓變

專題：化學反應中的能量變化

分析：金屬與酸或堿溶液的置換反應是放熱反應，鋁與堿液的反應放熱更為顯著，放出的熱量使燒杯中飲料的溫度升高，使CO₂溶解度減小，從而產生上述現象．根據反應的熱效應與化學鍵的關系可知，放熱反應中生成物的總能量小于反應物的總能量．

解答： 解：（1）鋁與氫氧化鈉溶液反應生成氫氣并放出熱量，溶液溫度升高導致二氧化碳的溶解度減小，產生氣體的速度加快，
故答案為：鋁片上有大量氣泡產生，鋁片逐漸溶解；燒杯內液體放出氣泡的速率加快；
（2）鋁與氫氧化鈉溶液反應生成氫氣并放出熱量，溶液溫度升高導致二氧化碳的溶解度減小，產生氣體的速度加快，
故答案為：鋁與NaOH溶液反應生成氫氣，且反應放熱，碳酸飲料中CO₂在水中的溶解度隨溫度升高而減小，CO₂從飲料中逸出的速度加快
（3）鋁與強堿反應時有水參與反應，反應的離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑，故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑；
（4）反應放熱說明生成物能量和小于反應物能量和，故答案為：小于．

點評：本題考查鋁與氫氧化鈉溶液的反應，該反應為放熱反應，難度不大．要注意氣體的溶解度隨溫度升高而減小．