Question

利用如圖所示裝置測定中和熱的實驗步驟如下：
①用量筒量取50mL 0.50mol?L^-1鹽酸倒入小燒杯中，測出鹽酸溫度；②用另一量筒量取50mL 0.55mol?L^-1NaOH溶液，并用同一溫度計測出其溫度；③將NaOH溶液倒入小燒杯中，設(shè)法使之混合均勻，測得混合液最高溫度．回答下列問題：
（1）為什么所用NaOH溶液要稍過量？

 

．
（2）倒入NaOH溶液的正確操作是

 

 （填字母）．
a．沿玻璃棒緩慢倒入      b．一次迅速倒入       c．分三次少量倒入
（3）使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是

 

 （填字母）．
A．用溫度計小心攪拌      
B．揭開硬紙片用玻璃棒攪拌
C．輕輕地振蕩燒杯        
D．用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地上下攪動
（4）現(xiàn)將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液、稀氨水分別和1L 1mol?L^-1的稀鹽酸恰好完全反應(yīng)，其反應(yīng)熱分別為△H₁、△H₂、△H₃，則△H₁、△H₂、△H₃的大小關(guān)系為

 

．
（5）假設(shè)鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1g?cm^-3，又知△H=

(m酸+m堿)?c?(t終-t始)

n

c=4.18J?g^-1?℃^-1=4.18×10^-3 kJ?g^-1?℃^-1，n為生成H₂O的物質(zhì)的量．
為了計算中和熱，某學生實驗記錄數(shù)據(jù)如下：

實驗序號	起始溫度t1/℃		終止溫度t2/℃
鹽酸	鹽酸溶液	氫氧化鈉溶液
1	20.0	20.1	23.2
2	20.2	20.4	23.4
3	20.5	20.6	23.6

依據(jù)該學生的實驗數(shù)據(jù)計算，該實驗測得的中和熱△H=

 

（結(jié)果保留一位小數(shù)）．

Answer 1

考點：中和熱的測定

專題：化學反應(yīng)中的能量變化

分析：（1）為了保證酸或是堿中的一方完全反應(yīng)，往往保證一方過量；
（2）將NaOH溶液倒入小燒杯中，分幾次倒入，會導(dǎo)致熱量散失，影響測定結(jié)果；
（3）鹽酸和氫氧化鈉混合時，用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地攪動，使鹽酸與NaOH溶液混合均勻；
（4）H⁺（aq）+OH^-（aq）═H₂O（l）；△H=-57.3kJ?mol^-1；中和熱是強酸強堿稀溶液完全反應(yīng)生成1mol水放出的熱量，弱電解質(zhì)存在電離平衡，電離過程是吸熱過程；
（5）根據(jù)中和熱計算公式Q=cm△T中涉及的未知數(shù)據(jù)進行判斷．

解答： 解：（1）為了確保鹽酸被完全中和，所用NaOH溶液要稍過量，故答案為：確保鹽酸被完全中和；
（2）倒入氫氧化鈉溶液時，必須一次迅速的倒入，目的是減少熱量的散失，不能分幾次倒入氫氧化鈉溶液，否則會導(dǎo)致熱量散失，影響測定結(jié)果，
故選b；
（3）使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作方法是：用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地攪動；溫度計是測量溫度的，不能使用溫度計攪拌；也不能輕輕地振蕩燒杯，否則可能導(dǎo)致液體濺出或熱量散失，影響測定結(jié)果；更不能打開硬紙片用玻璃棒攪拌，否則會有熱量散失，
故選D；
（4）中和熱是強酸強堿稀溶液完全反應(yīng)生成1mol水放出的熱量，一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液和1L 1mol?L^-1的稀鹽酸恰好完全反應(yīng)放熱57.3kJ；一水合氨是弱電解質(zhì)，存在電離平衡，電離過程是吸熱程，稀氨水和1L 1mol?L^-1的稀鹽酸恰好完全反應(yīng)放熱小于57.3kJ，反應(yīng)焓變是負值，所以△H₁=△H₂＜△H₃；
故答案為：△H₁=△H₂＜△H₃；
（5）第1次實驗鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.05℃，反應(yīng)后溫度為：23.2℃，反應(yīng)前后溫度差為：3.15℃；
第2次實驗鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.3℃，反應(yīng)后溫度為：23.4℃，反應(yīng)前后溫度差為：3.1℃；
第3次實驗鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.55℃，反應(yīng)后溫度為：23.6℃，反應(yīng)前后溫度差為：3.05℃；
50mL的0.50mol/L鹽酸與50mL的0.55mol/L氫氧化鈉溶液的質(zhì)量和為m=100mL×1g/cm³=100g，c=4.18J/（g?℃），代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出熱量Q=4.18J/（g?℃）×100g×

3.15℃+3.1℃+3.05℃

3

=1.036kJ，即生成0.025mol的水放出熱量為：1.2959kJ，所以生成1mol的水放出熱量為1.2959kJ×

1mol

0.025mol

=51.8kJ，即該實驗測得的中和熱△H=-51.8kJ/mol，
故答案為：-51.8kJ/mol．

點評：本題考查了中和熱的測定方法、計算、誤差分析，題目難度不大，注意掌握測定中和熱的正確方法，明確實驗操作過程中關(guān)鍵在于盡可能減少熱量散失，使測定結(jié)果更加準確．