Question

已知25℃、101kPa下，稀的強(qiáng)酸與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的中和熱為57.3kJ/mol．
（1）寫出表示稀硫酸與稀燒堿溶液發(fā)生反應(yīng)的中和熱的熱化學(xué)方程式：

 

．
（2）學(xué)生甲用稀硫酸與稀燒堿溶液測定中和熱裝置如圖1．
①實(shí)驗(yàn)時(shí)所需的玻璃儀器除燒杯、量筒外還需：

 

．
②該裝置中有一處錯(cuò)誤是：

 

，如果用該錯(cuò)誤裝置測定，結(jié)果會(huì)

 

（填“偏高”“偏低”“無影響”）
③如果該生用50mL 0.25mol/L的稀硫酸與50mL 0.55mol/L的稀燒堿溶液，他用試劑的用量的理由是：

 

．在該實(shí)驗(yàn)中需要測定某種數(shù)據(jù)，完成一次實(shí)驗(yàn)，需要測定該數(shù)據(jù)的次數(shù)為

 

次．使用正確的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，取上述溶液在小燒杯中進(jìn)行中和反應(yīng)，三次實(shí)驗(yàn)溫度平均升高3.4℃．已知中和后生成的溶液的 比熱容為4.18J/（g?℃），溶液的密度均為1g/cm³．通過計(jì)算可得中和熱△H=

 

（3）學(xué)生乙用2mol/L的硫酸來測定與鋅粒和鋅粉反應(yīng)的快慢，設(shè)計(jì)如圖2裝置：

①該生兩次實(shí)驗(yàn)測定時(shí)間均設(shè)定為10min，那么他還要測定的另一個(gè)數(shù)據(jù)是：

 

．
②如果將圖2裝置中的氣體收集裝置改為圖3，實(shí)驗(yàn)完畢待冷卻后，該生準(zhǔn)備讀取滴定管內(nèi)液面所處的刻度數(shù)，發(fā)現(xiàn)滴定管中液面高于干燥管中液面，應(yīng)先采取的操作是：

 

．
③該實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，你估計(jì)與酸反應(yīng)較快的是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：中和熱的測定

專題：實(shí)驗(yàn)題,化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

分析：（1）依據(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；
（2）①依據(jù)中和熱測定實(shí)驗(yàn)的過程和儀器分析中和熱實(shí)驗(yàn)時(shí)所需的玻璃儀器；
②根據(jù)所給的裝置圖，可知缺少硬紙板，大燒杯上如不蓋硬紙板，會(huì)使一部分熱量散失；
③堿過量，確保酸完全反應(yīng)，熱量完全放出；中和熱的測定需測定反應(yīng)前酸、堿的溫度以及反應(yīng)后的最高溫度；先根據(jù)反應(yīng)方程式計(jì)算生成水的物質(zhì)的量，再根據(jù)比熱容計(jì)算放出的熱量，放出的熱量除以水的物質(zhì)的量就是中和熱；
（3）①因是測反應(yīng)速率，限定時(shí)間固定，故要測相同時(shí)間內(nèi)收集到氣體的體積；
②讀數(shù)時(shí)，應(yīng)使左右壓強(qiáng)相等；
③固體的表面積越大，化學(xué)反應(yīng)速率越大．

解答： 解：（1）稀的強(qiáng)酸與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的中和熱為57.3kJ/mol，則稀硫酸與稀燒堿溶液中和熱的熱化學(xué)方程式為：

1

2

H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=

1

2

Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ/mol，故答案為：

1

2

H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=

1

2

Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ/mol；
（2）①依據(jù)量熱計(jì)的結(jié)果和原理分析，測定中和熱實(shí)驗(yàn)時(shí)所需的玻璃儀器有燒杯、量筒、溫度計(jì)、環(huán)形玻璃攪拌棒，故答案為：溫度計(jì)、環(huán)形玻璃攪拌棒；
②實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果必須好，否則影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，所以裝置缺少硬紙板；大燒杯上如不蓋硬紙板，會(huì)使一部分熱量散失，導(dǎo)致測得中和熱數(shù)值會(huì)偏低；
故答案為：未用硬紙板（或塑料板）蓋住燒杯；偏低；
③堿過量，確保酸完全反應(yīng)，放出的熱量更準(zhǔn)確；中和熱的測定需測定反應(yīng)前酸、堿的溫度以及反應(yīng)后的最高溫度，完成一次實(shí)驗(yàn)，需要測定該數(shù)據(jù)的次數(shù)為3次；放出的熱量Q=4.18J/（g?℃）×100g×3.4℃=1421.2J=1.4212KJ，50mL 0.25mol/L的稀硫酸與50mL 0.55mol/L的稀燒堿溶液反應(yīng)生成水的物質(zhì)的量是0.025mol，所以生成1mol水放出的熱量=

1.4212KJ

0.025mol

=56.8KJ/mol；
故答案為：保證硫酸完全反應(yīng)；3；-56.8KJ/mol；
（3）①因是測反應(yīng)速率，限定時(shí)間固定，故要測相同時(shí)間內(nèi)收集到氣體的體積，
故答案為：測定相同條件下氫氣的體積；
②讀數(shù)時(shí)應(yīng)使左右壓強(qiáng)相等保證讀數(shù)準(zhǔn)確，可上下移動(dòng)滴定管，使左右兩邊液面相平；
故答案為：向下移動(dòng)滴定管，直到兩邊液面相平；
③固體的表面積越大，化學(xué)反應(yīng)速率越大，所以酸反應(yīng)較快的是鋅粉，故答案為：鋅粉．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了中和熱測定實(shí)驗(yàn)的儀器、實(shí)驗(yàn)原理，反應(yīng)速率的測定，較基礎(chǔ)．測定反應(yīng)速率一般固定其他因素，只改變一個(gè)因素來考慮對(duì)速率的影響．