Question

某學(xué)校化學(xué)科研小組使用一些廢舊物品組裝了一個(gè)簡(jiǎn)易裝置，用來(lái)測(cè)定乙醇的燃燒熱，過(guò)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(guò)玻璃管浸入無(wú)水乙醇中；
②取小食品罐頭盒，去了蓋子，開(kāi)口的兩側(cè)各鉆一小孔，準(zhǔn)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(gè)圓筒，圓筒下沿剪開(kāi)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(zhǔn)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(wú)水乙醇；
⑥點(diǎn)燃燈芯，使火焰接觸罐頭盒底進(jìn)行加熱，并用環(huán)形玻璃棒在罐頭盒里上下輕輕地?cái)噭?dòng)；
⑦當(dāng)水溫上升到40℃～50℃時(shí)，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(wú)水乙醇，重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)．
（1）請(qǐng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)信息，補(bǔ)充④、⑤中實(shí)驗(yàn)操作．
④

 

．
⑤

 

．
（2）該小組同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)并查閱資料得到了如表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：
請(qǐng)根據(jù)公式Q=

m×c×(t2-t1)×M

m1-m2

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

 

，②

 

．
（4）實(shí)驗(yàn)中當(dāng)水溫上升到40℃～50℃時(shí)，即熄滅燈焰，記錄最高溫度，溫度太高或太低時(shí)，會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生什么影響？解釋原因．

Answer 1

考點(diǎn)：燃燒熱,探究吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(cè)乙醇的燃燒熱，可以通過(guò)一定質(zhì)量的乙醇完全燃燒放出的熱量來(lái)加熱一定質(zhì)量的水，通過(guò)測(cè)量水加熱前后溫度變化計(jì)算吸收的熱量，然后依據(jù)反應(yīng)熱與方程式的計(jì)量系數(shù)成正比，計(jì)算1mol乙醇燃燒放出的熱量，實(shí)驗(yàn)關(guān)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(shí)驗(yàn)的原理需要測(cè)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(zhǔn)確量取200毫升水，倒入罐頭盒中，測(cè)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(cè)得其溫度為t₁；稱量自制酒精燈的質(zhì)量m₁；
（2）實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)Ⅰ1285.4（KJ/mol）；實(shí)驗(yàn)Ⅱ1093.9（KJ/mol）；
（3）該實(shí)驗(yàn)的關(guān)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(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵在于保溫，避免熱量散失，溫度過(guò)低，圓筒中空氣吸收的熱量占較大的百分比；溫度過(guò)高，散失的熱量會(huì)更多，使誤差更大；
故答案為：溫度過(guò)低，圓筒中空氣吸收的熱量占較大的百分比；溫度過(guò)高，散失的熱量會(huì)更多，使誤差更大；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了燃燒熱的測(cè)量，屬于實(shí)驗(yàn)題，解題關(guān)鍵在于明確實(shí)驗(yàn)的原理，找準(zhǔn)關(guān)鍵的信息，側(cè)重考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的遷移應(yīng)用，題目難度不大．