Question

【題目】中和熱的測定是高中重要的定量實(shí)驗(yàn)。取0.55mol/L的NaOH溶液50mL與0.25mol/L的硫酸50mL置于圖所示的裝置中進(jìn)行中和熱的測定實(shí)驗(yàn)，回答下列問題：

（1）從上圖實(shí)驗(yàn)裝置看，其中尚缺少的一種玻璃用品是______；

（2）為保證該實(shí)驗(yàn)成功該同學(xué)采取了許多措施，如圖的碎紙條的作用________。

（3）若改用60mL0.25mol·L-1H2SO4和50mL0.55mol·L-1NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量________（填“相等”、“不相等”）。

（4）50mL0.55mol/L NaOH溶液和50mL0.25mol/L硫酸溶液的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

請?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝?/span>______

②近似認(rèn)為50mL0.55mol/LNaOH溶液和50mL0.25 mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比熱容c＝4.18J/(g·℃)。則中和熱ΔH＝______kJ/mol(取小數(shù)點(diǎn)后一位)。

③上述實(shí)驗(yàn)數(shù)值結(jié)果與57.3kJ/mol有偏差，產(chǎn)生偏差的原因可能是______。

a．實(shí)驗(yàn)裝置保溫．隔熱效果差

b．量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)

c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中

d．用溫度計(jì)測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度

Answer 1

【答案】環(huán)形玻璃攪拌棒 隔熱，減少熱量的損失 不相等 3.4 -56.8 acd

【解析】

(1)根據(jù)量熱計(jì)的構(gòu)造來判斷該裝置的缺少儀器；

(2)中和熱測定實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是減少熱量散失；

(3)反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān)，并根據(jù)中和熱的概念和實(shí)質(zhì)來回答；

(4)①先計(jì)算出每次試驗(yàn)操作測定的溫度差，然后舍棄誤差較大的數(shù)據(jù)，最后計(jì)算出溫度差平均值；

②根據(jù)Q= cm△T計(jì)算出反應(yīng)放出的熱量，然后計(jì)算出生成1mol水放出的熱量，就可以得到中和熱；

③a.實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果必須好；

b.用溫度計(jì)測定NaOH溶液起始溫度后，要將溫度計(jì)回零直再測定H2SO4溶液的溫度；

c.若分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，會導(dǎo)致散失過多的熱量；

d.用溫度計(jì)測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度，使t1偏大。

(1)由量熱計(jì)的構(gòu)造可知該裝置的缺少儀器是環(huán)形玻璃攪拌器；

(2)中和熱測定實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是保溫工作，在大小燒杯之間填滿碎紙條的作用是隔熱，減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量損失；

(3)反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān)，開始時(shí)取0.55mol/L的NaOH溶液50mL與0.25mol/L的硫酸50mL發(fā)生反應(yīng)：2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O，NaOH過量，以H2SO4為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算反應(yīng)過程中放出的熱量；而若用60mL0.25mol/LH2SO4溶液跟50mL0.55mol/LNaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，硫酸過量，以NaOH為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，與上述實(shí)驗(yàn)相比，生成水的量增多，所放出的熱量偏高，故兩次反應(yīng)所放出的熱量不相等；

(4)①數(shù)據(jù)處理：第一次測定溫度差為：（29.5-26.1）℃=3.4℃，

第二次測定的溫度差為：（32.3-27.2）℃=5.1℃，

第三次測定的溫度差為：（29.2-25.9）℃=3.3℃，

第四次測定的溫度差為：（29.8-26.3）℃=3.5℃，

其中第二次的溫度差誤差較大，應(yīng)該舍棄，其它三次溫度差的平均值為：℃

②50mL0.55mol/L氫氧化鈉與50mL0.25mol/L硫酸溶液進(jìn)行中和反應(yīng)，生成水的物質(zhì)的量為n(H2O)=0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液的質(zhì)量為：100mL×1g/cm3=100g，溫度變化的值為△T=3.4℃，則生成0.025mol水放出的熱量為：Q= cm△T=4.18J/(g℃)×100g×3.4℃=1421.2J，即1.4212kJ，所以實(shí)驗(yàn)測得的中和熱△H=-=--56.8 kJ/mol；

③a.實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果必須好，否則測定結(jié)果偏小，a正確；

b.量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)，則NaOH的體積偏大，以NaOH為標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)放出的熱量多，使溶液溫度升高的多，b錯(cuò)誤；

c.盡量一次快速將NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，不允許分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，否則會導(dǎo)致較多熱量散失，c正確；

d.用溫度計(jì)測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度，使反應(yīng)起始時(shí)溶液的溫度高，最終導(dǎo)致溶液平均升高的溫度少，導(dǎo)致中和熱偏高，d正確；

故合理選項(xiàng)是acd；