Question

中和熱的測(cè)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的硫酸溶液50mL置于右圖所示的裝置中進(jìn)行中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)，回答下列問題：
（1）從右圖實(shí)驗(yàn)裝置看，其中尚缺少的一種玻璃用品是

 

，
除此之外，裝置中的一個(gè)明顯錯(cuò)誤是

 

．
（2）寫出稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)表示中和熱的熱化學(xué)方程式（中和熱數(shù)值為57.3kJ/mol）：

 

．
（3）倒入NaOH溶液的正確操作是

 

（從下列選出）．
A．沿玻璃棒緩慢倒入　B．分三次少量倒入 C．一次迅速倒入
（4）若改用60mL 0.25mol?L^-1 H₂SO₄和50mL 0.55mol?L^-1 NaOH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”），若實(shí)驗(yàn)操作均正確，則所求中和熱

 

（填“相等”“不相等”）．
（5）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：
①請(qǐng)?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝?br />

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	起始溫度t1℃			終止溫度t2/℃	溫度差平均值 （t2-t1）/℃
	H2SO4	NaOH	平均值
1	26.2	26.0	26.1	29.5
2	27.0	27.4	27.2	33.3
3	25.9	25.9	25.9	29.2
4	26.4	26.2	26.3	29.8

②近似認(rèn)為0.55mol/L NaOH溶液和0.25mol/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△H=

 

 （ 取小數(shù)點(diǎn)后一位）．
（6）若某同學(xué)利用上述裝置做實(shí)驗(yàn)，有些操作不規(guī)范，造成測(cè)得中和熱的數(shù)值偏低，請(qǐng)你分析可能的原因是

 

A．測(cè)量鹽酸的溫度后，溫度計(jì)沒有用水沖洗干凈
B．把量筒中的氫氧化鈉溶液倒入小燒杯時(shí)動(dòng)作遲緩
C．做本實(shí)驗(yàn)的當(dāng)天室溫較高
D．將50mL0.55mol/L氫氧化鈉溶液取成了50mL0.55mol/L的氨水
E．在量取鹽酸時(shí)仰視計(jì)數(shù)．

Answer 1

考點(diǎn)：中和熱的測(cè)定

專題：實(shí)驗(yàn)題

分析：（1）根據(jù)量熱計(jì)的構(gòu)造來判斷該裝置的缺少儀器；為了減少熱量的損失，大燒杯杯口與小燒杯杯口相平；
（2）根據(jù)中和熱是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液完全反應(yīng)生成1mol水放出的熱量，標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對(duì)應(yīng)焓變寫出熱化學(xué)方程式；
（3）將NaOH溶液倒入小燒杯中，不能分幾次倒入，否則會(huì)導(dǎo)致熱量散失，影響測(cè)定結(jié)果；
（4）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；
（5）①先判斷溫度差的有效性，然后求出溫度差平均值；
②根據(jù)Q=m?c?△T計(jì)算，先根據(jù)Q=m?c?△T計(jì)算反應(yīng)放出的熱量，然后根據(jù)△H=-

Q

n

kJ/mol計(jì)算出反應(yīng)熱；
（6）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是保溫，如果裝置有能量散失，則會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏低，根據(jù)實(shí)驗(yàn)中用到的試劑以及實(shí)驗(yàn)操作知識(shí)來判斷．

解答： 解：（1）由量熱計(jì)的構(gòu)造可知該裝置的缺少儀器是環(huán)形玻璃攪拌棒；為了減少熱量的損失，大燒杯杯口與小燒杯杯口相平；
故答案為：環(huán)形玻璃攪拌棒；大燒杯杯口與小燒杯杯口沒有相平；
（2）中和熱是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液完全反應(yīng)生成1mol水放出的熱量，強(qiáng)酸強(qiáng)堿的中和熱為57.3kJ/mol，則稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：

1

2

H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）═

1

2

Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ?mol^-1；
故答案為：

1

2

H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）═

1

2

Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ?mol^-1；
（3）倒入NaOH溶液時(shí)，必須一次迅速倒入，目的是減少熱量的散失，不能分幾次倒入氫氧化鈉溶液，否則會(huì)導(dǎo)致熱量散失，影響測(cè)定結(jié)果，
故選：C；
（4）反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān)，若用60mL 0.25mol?L^-1 H₂SO₄和50mL 0.55mol?L^-1 NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，生成水的物質(zhì)的量增多，所放出的熱量偏高，但是中和熱的均是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol水時(shí)放出的熱量，中和熱相等；
故答案為：不相等；相等；
（5）①4次溫度差分別為：3.4℃，6.1℃，3.3℃，3.5℃，第2組數(shù)據(jù)明顯有誤，所以刪掉，溫度差平均值為

3.4℃+3.3℃+3.5℃，

3

=3.4℃，故答案為：3.4；
②0.55mol/L的NaOH溶液50mL與0.25mol/L的硫酸溶液50mL進(jìn)行中和反應(yīng)生成水的物質(zhì)的量為0.05L×0.50mol=0.025mol，溶液的質(zhì)量為：100ml×1g/ml=100g，溫度變化的值△T為3.4℃來計(jì)算，則生成0.025mol水放出的熱量為Q=m?c?△T=100g×4.18J/（g?℃）×3.4℃=1421.2J，即1.421kJ，所以實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱△H=-

1.421kJ

0.025mol

=-56.8 kJ/mol，故答案為：-56.8 kJ/mol；
（6）A．測(cè)量鹽酸的溫度后，溫度計(jì)沒有用水沖洗干凈，在測(cè)堿的溫度時(shí)，會(huì)發(fā)生酸和堿的中和，溫度計(jì)示數(shù)變化值減小，所以導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)測(cè)得中和熱的數(shù)值偏小，故A正確；
B、把量筒中的氫氧化鈉溶液倒入小燒杯時(shí)動(dòng)作遲緩，會(huì)導(dǎo)致一部分能量的散失，實(shí)驗(yàn)測(cè)得中和熱的數(shù)值偏小，故B正確；
C、做本實(shí)驗(yàn)的室溫和反應(yīng)熱的數(shù)據(jù)之間無關(guān)，故C錯(cuò)誤；
D、將50mL0.55mol/L氫氧化鈉溶液取成了50mL0.55mol/L的氨水，由于氨水是弱堿，堿的電離是吸熱的過程，所以導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)測(cè)得中和熱的數(shù)值偏小，故D正確；
E、在量取鹽酸時(shí)仰視計(jì)數(shù)，會(huì)使得實(shí)際量取體積高于所要量的體積，算過量，可以保證堿全反應(yīng)，會(huì)使得中和和熱的測(cè)定數(shù)據(jù)偏高，故E錯(cuò)誤；
故選：ACD．

點(diǎn)評(píng)：本題考查中和熱的測(cè)定，題目難度不大，注意熱量計(jì)算公式的應(yīng)用中c=4.18J/（g?℃），要注意熱量單位的換算．