Question

下图是某同学设计的探究反应热效应的观察装置。其操作顺序是：①按图所示将实验装置连接好。②在U形管内加入少量红墨水溶液(或品红)。打开T形管螺旋夹，使U形管内两边的液面处于同一水平面，再夹紧螺旋夹。③在中间的试管里盛有1 g 氧化钙，当滴入2 mL左右的蒸馏水后，即可观察。

试回答：

（1）实验中观察到的现象是_________________________。

（2）该实验中必须进行的一步实验操作是____________________。

（3）该实验的原理是____________________________________。

（4）实验中进行的化学方程式是____________________。

（5）该实验表明CaO和H₂O的能量与Ca(OH)₂的能量之间的关系为_______________________________。

Answer

（1）U形玻璃管里的红墨水左侧液面下降，而右侧开口端液面上升

（2）检查装置的气密性

（3）CaO与水反应放出热量，使大试管中的空气受热膨胀，压强变大，引起红墨水在U形管中的位置不再相平

（4）CaO+H2OCa(OH)2

（5）1 mol的CaO和1 mol的H2O的能量和大于1 mol的Ca(OH)2的能量

【解析】这是一道以能量变化、反应热为背景的实验探讨题，解题时要明确设计者的意图。从提供的仪器和目的来看，意在通过观察U形管里液面变化指示左边装置中发生的反应热量变化，自然想到了热胀冷缩现象；而在实验中利用大试管里的空气膨胀，故此实验必须装置气密性良好，否则无法观察到现象，弄清楚了这些，问题自然不难解决。