Question

【題目】某實驗小組用0.50 mol·L－1 NaOH溶液和0.50 mol·L－1硫酸溶液進行中和熱的測定。

Ⅰ.配制0.50 mol·L－1 NaOH溶液

（1）若實驗中大約要使用245 mL NaOH溶液，至少需要稱量NaOH固體________g。

（2）從下圖中選擇稱量NaOH固體所需要的儀器（填字母）：__________ 。

名稱	托盤天平（帶砝碼）	小燒杯	坩堝鉗	玻璃棒	藥匙	量筒
儀器
序號	a	b	c	d	e	f

Ⅱ.測定稀硫酸和稀氫氧化鈉中和熱的實驗裝置如下圖所示。

（1）此裝置哪些地方需要改進：________________

（2）寫出該反應的中和熱的熱化學方程式（中和熱為57.3 kJ·mol－1）：__________________

（3取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液按正確裝置進行實驗，實驗數(shù)據(jù)如下表。

	起始溫度/℃			終止溫度/℃	溫度差/℃
	H2SO4	NaOH	平均值
1	25.5	25.0	25.25	28.5	3.25
2	24.5	24.2	24.35	27.6	3.25
3	25.0	24.5	24.75	26.5	1.75

①近似認為0.50 mol·L－1 NaOH溶液和0.50 mol·L－1硫酸溶液的密度都是1 g·cm－3，中和后生成溶液的比熱容c＝4.18 J·g－1·℃－1。則中和熱ΔH＝_______________（取小數(shù)點后一位）。

②上述實驗數(shù)值結果與57.3 kJ·mol－1有偏差，產生偏差的原因可能是（填字母）____________。

a．實驗裝置保溫、隔熱效果差

b．量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)

c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中

d．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度

（4）如果用50 mL 0.55 mol·L－1的氨水代替NaOH溶液進行上述實驗，其放出的熱量偏小，原因是________________________

Answer 1

【答案】（1）5.0（2）a、b、e

Ⅱ.（1）1/2H2SO4（aq）+NaOH（aq）=1/2Na2SO4（aq）+H2O（l）ΔH=-57.3kJ·mol-1

（2）裝置隔熱效果差，缺少攪拌器（3）①-43.472kJ·mol-1②a、c、d；

（4）氨水是弱電解質，氨水電離吸熱，所以放出的熱量較小

【解析】

試題分析：Ⅰ.（1）需要稱量NaOH固體m=nM=cVM=0.5mol/L×0.5L×40g/mol=5.0g。

（2）氫氧化鈉要在稱量瓶或者小燒杯中稱量，稱量固體氫氧化鈉所用的儀器有天平、燒杯和藥匙。

Ⅱ.（1）裝置隔熱效果差，缺少攪拌器。中和熱為酸堿中和生成1mol H2O時的焓變，所以表示稀硫酸和稀氫氧化鈉中和熱的熱化學方程式為：1/2H2SO4（aq）+ NaOH（aq）=1/2Na2SO4（aq）+ H2O（l） ΔH=-57.3 kJ·mol-1

（2）①第3組數(shù)據(jù)明顯有誤，所以刪掉②50mL0.50mol/L氫氧化鈉與30mL0.50mol/L硫酸溶液進行中和反應生成水的物質的量為0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液的質量為：80ml×1g/ml=80g，溫度變化的值為△T=3.25℃，則生成0.025mol水放出的熱量為Q=mc△T=80g×4.18J/（g℃）×3.25℃=1086.8J，即1.0868KJ，所以實驗測得的中和熱△H=-1.0868KJ÷0.025mol=--43.472 kJ·mol-1。③a、實驗裝置保溫、隔熱效果必須好，否則影響實驗結果，正確；b、量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)，會導致所量的氫氧化鈉體積偏大，放出的熱量偏高，則大于57.3kJ/mol，故b錯誤；c、盡量一次快速將NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，不允許分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，故c正確；d、溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接插入稀H2SO4測溫度，硫酸的起始溫度偏高，溫度差偏小，測得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，故d正確。（3）氨水是弱電解質，氨水電離吸熱，所以放出的熱量較小。