四個簡單的吸熱反應實驗
2010-01-01 00:00:00蒯世定蒯文藝
化學教學 2010年4期
文章編號：1005-6629(2010)04-0012-02 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：C
吸熱反應實驗是一類重要的實驗。通過我們的研究，介紹四個簡單的吸熱反應實驗。可以作為教師的演示實驗，也可以作為學生的探究實驗。
1、氯化銨與氫氧化鋇晶體[Ba(OH)2·8H2O]反應
1.1 實驗步驟和現象
室溫下在小燒杯里加入20g已研磨成粉末的氫氧化鋇晶體[Ba(OH)2·8H2O]，將小燒杯放在事先已滴有5-8滴水的泡沫塑料(或玻璃)片上，然后再加入約10g氯化銨晶體粉末，立即用玻璃棒迅速攪拌，使Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl充分反應。
實驗現象：在玻璃棒攪拌過程中，原來無色的顆粒狀晶體慢慢變為粘稠狀，最后成為糊狀物質。實驗過程中聞到有強烈的刺激性氣味氣體產生。插入溫度計，可見溫度計的溫度在下降，混合物的溫度可以降低到-6℃-10℃。4-6 min后，小燒杯底部的水已經結冰，并將泡沫塑料(或玻璃片)粘在一起。
1.2 交流討論
(1)用上述類似的方法，用硝酸銨晶體替代氯化銨進行實驗，得到同樣的效果。用上述類似的方法，用醋酸銨晶體替代氯化銨進行實驗，得到相似的效果。但是混合物的溫度可以降低到0℃-2℃，小燒杯底部的水難以結冰。
(2)有關計算
2NI4CI+Ba(OH)2-8H2O一BaCI2+2NH3↑+1OH2OΔrH/k.l·moI-1：-314.43-3342.2 -858.6-46.11-285.83
ΔH/=∑△H(生成物)一∑△H(反應物)
=[(-858.6)+(-46.11 x2)+(-285.83 xlO)-(-314.43 x2)-(-3342.2)]kJ-mol-1。
=161.94 kJ.mol-1(ΔH>O.即吸熱反應)
2、碳酸氫銨粉末與醋酸溶液的反應
2.1 實驗步驟和現象
在干凈的小燒杯盛有6g碳酸氫銨粉末，另取1：1的醋酸溶液10mL，用溫度計測量溶液溫度。將醋酸溶液迅速倒入小燒杯中，有大量氣體產生，伸入燃燒的火柴棒，火焰熄滅。用溫度計測量反應混合物溶液溫度，溫度下降，室溫在20℃時。反應溫度可以下降到4℃-2℃(可維持10min-15min)。
2.2 交流討論
(1)向盛有6g碳酸氫銨粉末的小燒杯里加入10mL水，溶液溫度稍稍有所降低，大約降低3℃-5℃。
(2)向盛有6g硫酸銨粉末的小燒杯里加入1：1的醋酸溶液10mL，無明顯現象，溶液溫度稍稍有所降低，大約降低2℃-4℃。
(3)向小燒杯里加入1：1的醋酸溶液15mL，通入氨氣，液面上有白色煙霧產生，溶液溫度慢慢升高，大約升高10℃15℃。
(4)向盛有10g碳酸氫銨粉末的小燒杯里加入4mol·L-1鹽酸溶液10mL，劇烈反應，有大量氣體產生。用溫度計測量反應混合物溶液溫度，溫度在3℃一2℃(可維持)10min-15min)。
(5)碳酸氫銨粉末能夠與1：1的鹽酸、醋酸反應，都能使溶液溫度大幅度降低。用碳酸氫銨粉末與1：1的醋酸或鹽酸反應較為合適。碳酸氫銨粉末的用量為6-10g，1：1的醋酸或4mot·L-1鹽酸的用量為10-15mL，反應較為合適。
(6)本實驗在室溫為16℃-20℃時進行的。改進后的實驗藥品易得，價格便宜，操作簡單，現象明顯，效果很好。實驗過程中可以用電子溫度計測量溫度。
3、硝酸銨與氫氧化鈣粉末的反應
3.1 實驗步驟與現象
取一藥品匙的硝酸銨固體盛放在研缽里，再取一藥品匙的氫氧化鈣粉末，用溫度計分別測量固體粉末的溫度，將氫氧化鈣粉末加入到研缽里，攪拌并研磨，立即聞到氨的刺激性氣味，并用溫度計測量固體混合物的溫度。固體混合物的溫度下降6-8℃。
3.2 交流討論
(1)分別用氯化銨、硫酸銨、碳酸氫銨代替硝酸銨，與氫氧化鈣粉末混合研磨反應，固體混合物的溫度稍有下降，一般只能下降2-3℃。
(2)實驗應該在研缽中進行，只有固體混合物充分混合研磨，才能發生化學反應，才能吸收熱量，才能使反應混合物的溫度下降。
4、碳酸氫鈉粉末與鹽酸的反應
4.1 實驗步驟與現象
取15gNaHCO3固體盛放在小燒杯里，又取150mL 2.5 mol·L-1鹽酸，用溫度計分別測量反應物的溫度，將鹽酸進入到盛有NaHCO3小燒杯里，立即反應，有無色無氣味的氣體產生，并用溫度計測量液體混合物的溫度。液體混合物的溫度下降6-8℃。
4.2 交流討論
用15gNa2CO3同體代替NaHCO3與150mL 2.5tool·L-1鹽酸進行實驗，反應后，液體混合物的溫度不是下降，而是上升2-4℃。
參考文獻：
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