Question

【題目】實驗小組同學(xué)欲利用氫氧化鈉溶液與硫酸探究中和反應(yīng)中的熱量變化．請你參與探究實驗．

（1）實驗小組設(shè)計了如下方案：在裝有20mL10%NaOH溶液的小燒杯中不斷滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%的濃硫酸，邊滴邊攪拌，并用溫度計測量實驗過程中燒杯內(nèi)液體溫度的變化情況，請你分析該實驗方案中存在的不足之處，提出兩點改進(jìn)措施_____、_____．

（2）實驗過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____．

（3）如圖為該反應(yīng)中溫度與滴加的硫酸質(zhì)量變化關(guān)系的理論值和測量值的曲線比較情況．

①圖示說明實驗中測得的中和反應(yīng)放出的熱量比理論值_____（填“高”或“低”）．

②請指出造成理論值和測量值差異的一點原因_____．

③圖中溫度達(dá)到最高值后降低的原因是_____．

（4）實驗小組欲進(jìn)一步探究氫氧化鈉溶液與硫酸反應(yīng)放熱快慢的因素，你認(rèn)為有哪些呢？請?zhí)岢霾孪�，并設(shè)計實驗．

猜想：_____

實驗方案：_____．

Answer 1

【答案】不足之處：利用了濃硫酸；改進(jìn)方法：把濃硫酸改為稀硫酸 不足之處：邊滴邊攪拌；改進(jìn)方法：一次性加入不攪拌 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O 低 沒有采取隔熱處理 完全反應(yīng)后不再放熱，繼續(xù)加入稀硫酸時會降溫，同時溶液散熱 與濃度有關(guān) 實驗步驟：在兩支裝有20mL10%的氫氧化鈉溶液的小燒杯中分別同時滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%、10%的稀硫酸各20mL，用溫度計測量實驗過程中燒杯內(nèi)液體溫度的變化情況；實驗現(xiàn)象：滴加10%的稀硫酸的燒杯內(nèi)液體溫度升高的快；實驗結(jié)論：反應(yīng)物濃度越大，放熱越快

【解析】

（1）濃硫酸溶于水放熱，因此不能確定溫度升高是由于中和反應(yīng)放熱導(dǎo)致的，改進(jìn)方法：把濃硫酸改為稀硫酸；如果邊滴邊攪拌，反應(yīng)放出的熱量容易散發(fā)出去，改進(jìn)方法：一次性加入不攪拌；

故填：不足之處：利用了濃硫酸；改進(jìn)方法：把濃硫酸改為稀硫酸；

不足之處：邊滴邊攪拌；改進(jìn)方法：一次性加入不攪拌；

（2）實驗過程中氫氧化鈉和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O；

（3）①圖示說明實驗中測得的中和反應(yīng)放出的熱量比理論值低；

②造成理論值和測量值差異的一點原因是沒有采取隔熱處理；

③圖中溫度達(dá)到最高值后降低的原因是完全反應(yīng)后不再放熱，繼續(xù)加入稀硫酸時會降溫，同時溶液散熱；

（4）猜想：與濃度有關(guān)；

實驗方案：實驗步驟：在兩支裝有20mL10%的氫氧化鈉溶液的小燒杯中分別同時滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%、10%的稀硫酸各20mL，用溫度計測量實驗過程中燒杯內(nèi)液體溫度的變化情況；

實驗現(xiàn)象：滴加10%的稀硫酸的燒杯內(nèi)液體溫度升高的快；

實驗結(jié)論：反應(yīng)物濃度越大，放熱越快。