【同步实验课】实验05 探究溶解性和溶解时能量变化（教师版）-2024年初中化学同步实验教学（下册）

【同步实验课】 探究溶解性和溶解时能量变化 【实验目 的】 1．探究影响物质溶解性的因素。 2．探究几种物质在溶解时的能量变化。 【实验仪 器】 试管、烧杯、玻璃棒、温度计 【实验试 剂】 碘、高锰酸钾、水、汽油、氯化钠、硝酸铵、氢氧化钠 【实验步 骤】 实验1：探究影响物质溶解性的因素 在两支试管中各加入1~2 小粒碘，然后分别加入5ml 水或5ml 汽油；另取两支试管各加入 1~2 小粒高锰酸钾，然后分别加入5ml 水或5ml 汽油。振荡，观察现象。 实验2：探究物质溶解时的吸热或放热现象 在三只烧杯中各加入20ml 水，用温度计测量水的温度，读出温度计的示数并记录；分别取 一药匙氯化钠固体、硝酸铵固体和氢氧化钠固体加入三只烧杯中，用玻璃棒搅拌使之溶 解。 用温度计测量溶液的温度，比较溶解前后温度的变化。 【实验记 录】 实验1：探究影响物质溶解性的因素 编号 溶质 溶剂 现象 ① 碘 水 碘几乎不溶于水 ② 碘 汽油 碘溶解在汽油中，形成棕色溶液 ③ 高锰酸钾 水 高锰酸钾溶解在水中，形成紫红色溶液 ④ 高锰酸钾 汽油 高锰酸钾几乎不溶于汽油 实验2：探究物质溶解时的吸热或放热现象 水中加入的溶质 l 43 加入溶质前水的温度/℃ t0 t0 t0 溶解现象 固体溶解 固体溶解 固体溶解 01 实验梳理 02 实验点拨 03 典例分析 04 对点训练 05 真题感悟 溶质溶解后溶液的温度/℃ t0 t0-t1 t0+t2 【实验讨 论】 实验1：探究影响物质溶解性的因素 (1)通过实验①②或③④的对比，可以说明物质的溶解性和溶剂的性质 ( 种类 )有关； (2)通过实验①③或②④的对比，可以说明物质的溶解性和溶质的性质 ( 种类 )有关。 实验2：探究物质溶解时的吸热或放热现象 (1)溶解时吸热的物质有43固体等。 (2)溶解时放热的物质有固体等。 (3)溶解时吸放热不明显的物质有l 固体等。 1 影响物质溶解性的因素 (1)内因：溶质和溶剂的性质 ( 种类 ) 。 (2)外因：温度。 【注意】 (1)固体物质颗粒大小、溶解时是否搅拌等只影响物质的溶解速度，不影响物质的溶解性。而温度既影 响物质的溶解速度，又影响物质的溶解性。 (2)多数固体物质的溶解能力随温度的升高而增大，如K3；少数固体物质的溶解能力随温度变化的影响 很小，如l；极少数固体物质的溶解能力随温度的升高而减小，如()2。 2 物质溶解时的吸热或放热现象 (1)溶解时吸热的物质有43 固体等。 (2)溶解时放热的物质有固体、浓硫酸、生石灰。 (3)溶解时吸放热不明显的物质有l 固体、蔗糖固体 等。 【注意】一些物质投入液体中会放热的原因： ①溶解放热，如固体、浓硫酸； ②与水反应放热，如； ③与溶液中的溶质反应放热，如镁与稀盐酸反应。 【典例01】如果进行蔗糖与氯化钠溶解性比较的实验，则必须控制的条件是( ) ①温度 ②溶质颗粒大小 ③溶质质量 ④溶剂质量 ⑤溶剂种类 ．①② B．①⑤ ．①④⑤ D．②③④ 【答】 【详解】若想比较蔗糖和氯化钠溶解性，则应控制温度、溶剂种类、溶剂质量，溶质颗粒大小只影响溶解 快慢，故选。 【典例02】如图实验不能达到目的的是( ) ． 探究溶剂种类对固体溶解性的影响 B． 区分硬水和软水 ． 验证Fe、u、g 的金属活动性 D． 探究氢氧化钠溶于水放热 【答】 【详解】、探究溶剂种类对固体溶解性的影响，应控制变量，保持其它因素一致，但两个实验的温度不一 致，故选项实验不能达到目的； B、区分硬水和软水，可分别取等量硬水和软水，分别加入等量的肥皂水，观察现象，实验能达到目的； 、将铁放入硫酸铜溶液，铁表面会有红色固体析出，说明铁的金属活动性强于铜，将银放入硫酸铜溶液， 无明显现象，说明银的金属活动性弱于铜，实验能达到目的； D、氢氧化钙的溶解度随温度升高而降低，所以若将水滴入氢氧化钠固体中，饱和澄清石灰水变浑浊，说 明氢氧化钠溶于水放热，实验能达到目的； 故选：。 【典例03】如图所示，向试管中的水加入下列某物后，U 形管中原来水平的红墨水液面出现了右高左低的 水位差，则该物质极可能( ) ．氢氧化钠 B．氯化钠 ．硝酸铵 D．活性炭 【答】 【分析】U 形管中原来水平的红墨水液面出现了右高左低的水位差，向水中加入的物质溶于水时必须能放 热，使瓶内气体压强增大。 【详解】、氢氧化钠溶于水放出大量的热，溶液温度升高，瓶内气体受热膨胀体积变大，使U 型管液面右 高左低，故选项正确。 B、氯化钠溶于水时温度几乎不变，不能使U 型管中的液面有明显变化，故选项错误。 、硝酸铵溶于水时吸收热量，溶液温度降低，瓶内气体遇冷体积变小，使U 型管液面左高右低，故选项错 误。 D、活性炭不溶于水中，温度不变，不能使U 型管中的液面有明显变化，故选项错误。 故选。 【典例04】下列区分(或除去)物质的方法不正确的是( ) ．用燃着的木条区分二氧化碳和氮气 B．用肥皂水区分硬水和软水 ．用水区分硝酸铵和氢氧化钠 D．加适量的稀盐酸可以除去铜粉中的铁粉 【答】 【详解】、二氧化碳和氮气均不燃烧、不支持燃烧，均能使燃着的木条熄灭，无法用燃着的木条区分二氧 化碳和氮气，符合题意； B、通常用肥皂水来区分硬水和软水，肥皂水在硬水中易起浮渣，在软水中泡沫较多，不符合题意； 、硝酸铵溶于水吸热，溶液温度降低，氢氧化钠溶于水放出大量的热，溶液温度升高，现象不同，可以区 分，不符合题意； D、铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铜和稀盐酸不反应，加入适量稀盐酸可除去铜粉中的铁粉， 不符合题意。 故选。 1．(2023 上·山东泰安·九年级统考期中)溶解性是物质的物理性质，下列因素会影响固体物质溶解性的是( ) ①温度 ②溶质颗粒大小 ③溶质种类 ④溶剂质量 ⑤溶剂种类 ．①② B．①③⑤ ．①④⑤ D．②③④ 【答】B 【详解】①固体物质的溶解性随温度的改变而改变； ②溶质颗粒大小不会影响固体物质的溶解性； ③溶质种类能影响固体物质的溶解性； ④溶剂质量不能影响固体物质的溶解性； ⑤溶剂种类能影响固体物质的溶解性。 故选B。 2．(2023 上·山东济宁·九年级济宁市第十五中学校考阶段练习)为了研究物质的溶解现象，某同学设计并进 行了如表实验。下列说法错误的是( ) 实验 现象 固体溶解，形成紫色溶液 固体几乎不溶解 固体溶解，形成紫红色溶液 ．对比实验①②的现象，说明同种物质在不同溶剂中的溶解性不同 B．对比实验②③的现象，说明不同种物质在同一种溶剂中的溶解性不同 ．实验③说明碘可以溶解在汽油中形成溶液 D．实验①②③的现象，说明水和汽油可以溶解所有物质 【答】D 【详解】、对比实验①②的现象，高锰酸钾易溶于水形成紫色溶液，几乎不溶于汽油，说明同种物质在不 同溶剂中的溶解性不同，故正确； B、对比实验②③的现象，高锰酸钾几乎不溶于汽油，碘易溶于汽油形成紫红色溶液，说明说明不同种物 质在同一种溶剂中的溶解性不同，故B 正确； 、实验③将碘放入汽油中，固体溶解，形成紫红色溶液，说明碘可以溶解在汽油中形成溶液，故正确； D、高锰酸钾几乎不溶于汽油，实验①②③的现象不能说明水和汽油可以溶解所有物质，故D 错误； 故选D。 3．(2023 上·四川内江·九年级校考期中)如图，打开止水夹，将胶头滴管中的水滴入试管②中，在试管②中 与固体B 接触。若试管①中的导管口有较多气泡产生，则固体B 可能是( ) ．氢氧化钠 B．氯化钠 ．硝酸铵 D．蔗糖 【答】 【详解】、如果固体B 是氢氧化钠，氢氧化钠溶于水放出大量的热，会使试管②中气体受热膨胀逸出，从 而试管①中的导管口有较多气泡产生，符合题意； B、如果固体B 是氯化钠，氯化钠溶于水温度变化不大，试管②中压强变化不大，试管①中的导管口不会 产生气泡，不符合题意； 、如果固体B 是硝酸铵，硝酸铵溶于水吸热，会使试管②中压强减小，从而试管①中的导管中液面上升， 不符合题意； D、如果固体B 是蔗糖，蔗糖溶于水温度变化不大，试管②中压强变化不大，试管①中的导管口不会产生 气泡，不符合题意。 故选。 4．(2023·湖北武汉·模拟预测)物质变化的过程中总是伴随着能量变化，而能量变化通常表现为热量变化。 下列变化中放出热量的是( ) ．干冰升华 B．镁与盐酸反应 ．硝酸铵溶于水 D．碳与二氧化碳反应 【答】B 【详解】、干冰升华吸热，该选项不符合题意； B、镁和盐酸反应放出热量，该选项符合题意； 、硝酸铵溶解吸热，该选项不符合题意； D、碳和二氧化碳反应吸热，该选项不符合题意。 故选B。 5．(2023 下·山东烟台·八年级统考期末)向如图所示烧杯内加入一种物质，轻轻搅拌溶解后，发现粘水的塑 料片和烧杯底部冻结在一起，则加入的物质可能是( ) ．氢氧化钠 B．乙醇 ．硝酸铵 D．氯化钠 【答】 【分析】轻轻搅拌溶解后，发现粘水的塑料片和烧杯底部冻结在一起，说明烧杯里的温度变低了，说明溶 解吸热。 【详解】、氢氧化钠溶解放热，故错误； B、乙醇溶于水温度基本不变，故B 错误； 、硝酸铵溶于水吸热，故正确； D、氯化钠溶于水温度基本不变，故D 错误。 故选：。 6．(2023·湖北咸宁·统考二模)下列图中所示实验设计不能达到相应实验目的的是( ) ． 探究水对铁钉生锈的影响 B． 探究硝酸铵固体溶于水时溶液温度的变化 ． 验证可燃物燃烧的条件 D． 探究二氧化碳与水是否发生反应 【答】 【详解】、第一支试管中的铁钉只能与水接触；第二支试管中的铁钉只能与干燥的空气接触，一段时间后， 两支试管中的铁钉均不生锈，不能用于探究水对铁钉生锈的影响，该选项不能达到实验目的； B、实验过程中，左边液面上升，右边液面下降，是因为硝酸铵溶于水吸热，导致瓶中压强减小，该选项 能够达到实验目的； 、铜片上的白磷能够燃烧，水中白磷不能燃烧，说明燃烧需要氧气，铜片上的红磷不能燃烧，说明燃烧需 要温度达到着火点，即可燃物燃烧的条件：与氧气接触，温度达到着火点，该选项能够达到实验目的； D、左边集气瓶中没有水，干燥的二氧化碳接触试纸，不变色；右边集气瓶2 试纸变红色，是因为二氧化 碳和水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊试液变红色，该选项能够达到实验目的； 故选：。 7．(2023 下·陕西榆林·九年级校考学业考试)下列实验能达到实验目的的是( ) 探究可燃物燃烧的两个条 件 B 验证质量守恒定律 ．探究二氧化 碳是否与水反 应 D．验证氢氧化钠固体溶于 水后放热 ． B．B ． D．D 【答】D 【详解】、热水中的白磷与氧气接触，温度达到白磷的着火点，可以燃烧，冷水中的白磷与氧气接触，温 度没有达到白磷的着火点，不可以燃烧，通过对比实验只能探究可燃物燃烧的一个条件：温度要达到可燃 物的着火点，不能探究与氧气接触的条件，故不能达到实验目的，不符合题意； B、盐酸与锌粒反应生成氯化锌和氢气，该反应在敞口容器内进行，生成的氢气会逸出，天平失去平衡， 不能验证质量守恒定律，故B 不能达到实验目的，不符合题意； 、二氧化碳通入紫色石蕊溶液，紫色石蕊溶液变红，该实验不能证明是二氧化碳使石蕊变红还是二氧化碳 与水反应生成的碳酸使石蕊变红，故不能达到实验目的，不符合题意； D、氢氧化钠固体溶于水放热，导致瓶内温度升高，气压增大，大于外界大气压，从而导致U 型管中红墨 水的液面低b 高，故D 能达到实验目的，符合题意； 故选D。 8．(2023 下·四川成都·九年级校考阶段练习)某化学兴趣小组的间学们利用U 形管设计了如图所示的四个实 验(部分装置已略去)，其中能达到实验目的的是( ) ． 验证活性炭具有吸附性 B． 证明硝酸铵溶解时吸热 ． 验证2和发生反应 D． 验证铁、铜、银的活动性 【答】B 【详解】、U 型管内放置棉花团、活性炭，红墨水和无色水，不能验证活性炭具有吸附性，因为棉花具有 絮状结构，也有吸附能力，不能达到实验目的； B、将水滴入锥形瓶中的硝酸铵中，U 型管中液面呈左高右低的现象，能证明硝酸铵溶解时吸热，能达到 实验目的； 、将氢氧化钠溶液滴入装有二氧化碳的具支试管中，U 型管呈左高右低的现象，可能是二氧化碳与水反应 形成的，也可能是二氧化碳与氢氧化钠反应形成的，不能达到实验目的； D、将铁丝、铜丝深入硝酸银溶液中，铁丝、铜丝表面都没有明显现象，说明铜、铁金属活动性比银强， 无法比较铁、铜金属活动性，不能达到实验目的； 故选：B。 9．(2023 上·黑龙江哈尔滨·九年级哈尔滨市萧红中学校考阶段练习)用如图装置进行实验，将装置倾斜，使 管①、②处的药品接触，观察到气球立即鼓起。下列药品符合该实验现象的是( ) ．硝酸铵和水 B．锌粒和稀盐酸 ．氢氧化钠和水 D．氯化钠和水 【答】B 【详解】、硝酸铵溶于水，吸热溶液温度降低，使装置内空气遇冷收缩，气球不会鼓起来，故错； B、锌粒和稀盐酸反应生成氢气气体，装置内压强变大，观察到气球鼓起，故B 正确； 、氢氧化钠溶于水放出大量的热，使装置内空气受热膨胀，观察到气球鼓起，故正确； D、氯化钠溶于水没有明显的热量变化，且氯化钠不与水发生反应，所以不会观察到气球立即鼓起，故D 错； 故选：B。 10．(2023 上·山东泰安·九年级校考阶段练习)实验设计是化学实验的重要环节，根据下列实验要求回答相 关问题： 【活动与探究】用控制变量的方法探究影响固体物质溶解性的因素。 实验一 实验二 (1)实验一目的是探究 对硝酸钾溶解性的影响； (2)实验二是探究 对固体物质溶解性的影响，该实验中需要控制的变量是温度和 。 【答】(1)温度 (2) 溶剂的种类 溶剂的质量(合理即可) 【详解】(1)实验一中，温度不同，其它因素均相同，是探究温度对硝酸钾溶解性的影响； (2)实验二中，溶剂种类不同，其它因素均相同，可以探究溶剂的种类对固体溶解性的影响； 该实验中溶剂种类不同，其它因素相同，需要控制的变量是温度和溶剂的质量、溶质的质量等。 1．(2023·江苏苏州·统考中考真题)向5 mL 碘的水溶液(黄色)中加入2 mL 汽油(无色)，振荡静置，实验现象 如图所示。由该实验不能得出的结论是( ) ．汽油的密度比水小，且不溶于水 B．汽油易挥发，沸点比水低 ．碘在汽油中的溶解性比在水中强 D．碘在不同溶剂中形成的溶液颜色可能不同 【答】B 【解析】、碘微溶水，易溶于汽油，碘的汽油溶液呈紫红色，向5 mL 碘的水溶液(黄色)中加入2 mL 汽油 (无色)，振荡静置，上层液体呈紫红色，说明汽油的密度比水小，且不溶于水，故选项正确； B、通过实验分析可知，该实验不能得出汽油易挥发，沸点比水低的结论，故选项B 错误； 、向5 mL 碘的水溶液(黄色)中加入2 mL 汽油(无色)，振荡静置，水溶液由黄色变为无色，汽油由无色变为 紫红色，说明碘在汽油中的溶解性比在水中强，故选项正确； D、碘在水溶液中呈黄色，在汽油中呈紫红色，所以碘在不同溶剂中形成的溶液颜色可能不同，故选项D 正确； 故选：B。 2．(2023·辽宁盘锦·统考中考真题)实验课上，同学们设计了如下四个实验，能达到实验目的的是( ) ． 探究燃烧条件之一：需要有氧气 B． 测定空气中氧气含量 ． 探究物质溶解性与溶质的性质有关 D． 验证质量守恒定律 【答】B 【解析】、图中实验，酒精能燃烧，水不能燃烧，可探究燃烧条件之一是需要有可燃物，故选项实验不能 达到实验目的。 B、红磷本身是固体，能与氧气反应，生成五氧化二磷固体，没有生成新的气体，导致集气瓶中气压减小， 在外界大气压的作用下，烧杯中的水进入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积即为空气中氧气的体积，可测 定空气中氧气含量，故选项实验能达到实验目的。 、图中实验，溶质的种类相同，溶剂的种类不同，可探究物质溶解性与溶剂的性质有关，故选项实验不能 达到实验目的。 D、蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳和水，有气体参加反应，生成的二氧化碳和水蒸气逸散到空气中，不 能直接用于验证质量守恒定律，故选项实验不能达到实验目的。 故选：B。 3．(2023·山东临沂·统考中考真题)化学学科核心素养展现了化学课程对学生发展的重要价值。下列示例说 法中错误的是( ) ．化学观念：金刚石和石墨的碳原子排列方式不同，所以物理性质存在明显差异 B．科学思维： 与稀盐酸反应生成 ，所以 也能与稀盐酸反应生成 ．科学探究与实践：将碘分别加入水和汽油中，探究碘在不同溶剂中的溶解性 D．科学态度与责任：将生活垃圾分类投放，实现资源的回收再利用 【答】B 【解析】、金刚石和石墨都是由碳原子直接构成的，但由于它们的碳原子排列方式不同，则物理性质存在 明显差异，该选项说法正确； B、铝与盐酸反应生成氯化铝，但铁能与盐酸反应生成Fel2，而不是Fel3，该选项说法错误； 、碘不能溶于水中，但能溶于汽油中，说明碘在不同溶剂中的溶解性不同，该选项说法正确； D、将垃圾分类投放，可以实现资源的回收再利用，及保护环境，该选项说法正确。 故选B。 4．(2023·贵州·统考中考真题)构建化学基本观念是学好化学的基础，下列认识正确的是( ) ．微粒观：构成氯化钠的微粒是氯化钠分子 B．结构观： 和 的分子构成不同，化学性质不同 ．能量观：硝酸铵溶于水吸收热量，溶液温度升高 D．守恒观：1g 氢气与1g 氧气充分反应，生成2g 水 【答】B 【解析】、微粒观：构成氯化钠的微粒是氯离子和钠离子，错误； B、结构观： 由水分子构成， 由过氧化氢分子构成，二者的分子构成不同，化学性质不同，正确； 、能量观：硝酸铵溶于水吸收热量，溶液温度降低，错误； D、守恒观：氢气和氧气点燃生成水，反应的化学方程式为， ，故氢气和氧气的质量比 为4:32，1g 氢气与1g 氧气充分反应，1g 氧气最多能和0125g 氢气反应，氢气有剩余，生成水的质量为 1125g，错误。 故选B。 5．(2023·四川·统考中考真题)下列实验设计能达到预期目的或效果的是( ) ．证明2能与水反应 B．证明可燃物燃烧需要与氧气接触 ．证明固体溶于水放热 D．证明M2是22分解的催化剂 【答】 【解析】、二氧化碳能溶于水，软塑料瓶中由于气体减少而变瘪，但不能证明二氧化碳和水反应，该设计 不能达到预期目的； B、白磷和红磷均与氧气接触，但白磷温度达到着火点以上，红磷温度没有达到着火点以上，对比说明可 燃物燃烧需要温度达到着火点以上，而不是需要与氧气接触，该设计不能达到预期目的； 、氢氧化钠固体溶解放热，装置温