Question

某學校化學科研小組使用一些廢舊物品組裝了一個簡易裝置，用來測定乙醇的燃燒熱，過程如下：
①用一只墨水瓶，蓋上鉆一小孔，插入一段玻璃管，燈芯通過玻璃管浸入無水乙醇中；
②取小食品罐頭盒，去了蓋子，開口的兩側(cè)各鉆一小孔，準備系線繩用，罐頭盒外面纏上石棉繩；
③用絕熱板（或用硬紙板代替）做成一個圓筒，圓筒下沿剪開一排小孔，便于排入空氣．圓筒正好套在罐頭盒和自制酒精燈外邊．如圖所示；
④準確量取200毫升水，倒入罐頭盒中；
⑤在自制酒精燈中注入容積的

1

2

的無水乙醇；
⑥點燃燈芯，使火焰接觸罐頭盒底進行加熱，并用環(huán)形玻璃棒在罐頭盒里上下輕輕地攪動；
⑦當水溫上升到40℃～50℃時，熄滅燈焰．記錄下最高溫度t₂；
⑧再次稱量自制酒精燈的質(zhì)量m₂；
⑨更換水，添加無水乙醇，重復以上實驗．
（1）請結(jié)合實驗信息，補充④、⑤中實驗操作．
④

 

．
⑤

 

．
（2）該小組同學通過實驗并查閱資料得到了如表實驗數(shù)據(jù)：
請根據(jù)公式Q=

m×c×(t2-t1)×M

m1-m2

，利用測得數(shù)據(jù)計算乙醇的燃燒熱并填入表中．
（3）結(jié)合計算結(jié)果分析誤差產(chǎn)生的原因（兩條即可）：①

 

，②

 

．
（4）實驗中當水溫上升到40℃～50℃時，即熄滅燈焰，記錄最高溫度，溫度太高或太低時，會對結(jié)果產(chǎn)生什么影響？解釋原因．

Answer 1

考點：燃燒熱,探究吸熱反應和放熱反應

專題：實驗設計題

分析：燃燒熱是指1mol純凈物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量，要測乙醇的燃燒熱，可以通過一定質(zhì)量的乙醇完全燃燒放出的熱量來加熱一定質(zhì)量的水，通過測量水加熱前后溫度變化計算吸收的熱量，然后依據(jù)反應熱與方程式的計量系數(shù)成正比，計算1mol乙醇燃燒放出的熱量，實驗關鍵在于保溫，減少熱量的損耗，據(jù)此解答．

解答： 解：（1）依據(jù)該實驗的原理需要測量的量為乙醇的質(zhì)量，水的質(zhì)量，加熱前后水的溫度，可知：
操作④準確量取200毫升水，倒入罐頭盒中，測得其溫度為t₁；操作⑤稱量自制酒精燈的質(zhì)量m₁；
故答案為：測得其溫度為t₁；稱量自制酒精燈的質(zhì)量m₁；
（2）實驗Ⅰ中Q=

m×c×(t2-t1)×M

m1-m2

=

200×4.18×(40.0-15.6)×46×10-3

170.68-169.95

=1285.4（KJ/mol）；

實驗Ⅱ中Q=

m×c×(t2-t1)×M

m1-m2

=

200×4.18×(40.5-14.9)×46×10-3

177.50-176.60

=1093.9（KJ/mol）；
故答案為：實驗Ⅰ1285.4（KJ/mol）；實驗Ⅱ1093.9（KJ/mol）；
（3）該實驗的關鍵在于保溫，避免熱量散失，上述結(jié)果偏小，可能原因，圓筒中空氣吸收熱量或者圓筒絕熱性能差；
故答案為：圓筒中空氣吸收熱量；圓筒絕熱性能差；
（4）該實驗的關鍵在于保溫，避免熱量散失，溫度過低，圓筒中空氣吸收的熱量占較大的百分比；溫度過高，散失的熱量會更多，使誤差更大；
故答案為：溫度過低，圓筒中空氣吸收的熱量占較大的百分比；溫度過高，散失的熱量會更多，使誤差更大；

點評：本題考查了燃燒熱的測量，屬于實驗題，解題關鍵在于明確實驗的原理，找準關鍵的信息，側(cè)重考查學生對知識的遷移應用，題目難度不大．