Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)用50 mL 0.50 mol·L－1鹽酸跟50 mL 0.55 mol·L－1氫氧化鈉溶液在如圖裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。試回答下列問題：

（1）儀器A的名稱__________________________

（2）實(shí)驗(yàn)過程中下列操作正確是______________(填字母)。

A.用溫度計(jì)小心攪拌

B.分多次加入氫氧化鈉溶液

C.只進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)，用所獲得的數(shù)據(jù)計(jì)算中和熱

D.用套在溫度計(jì)上的A輕輕地上下攪動(dòng)

（3）假設(shè)鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1 g·cm－3，又知中和反應(yīng)后生成溶液的比熱容c＝4.18 J·g－1·℃－1。為了計(jì)算中和熱，某學(xué)生實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)序號	起始溫度t1/℃		終止溫度t2/℃
	鹽酸	氫氧化鈉溶液	混合溶液
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(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，該實(shí)驗(yàn)測得的中和熱ΔH＝__________ (結(jié)果保留一位小數(shù))。

（4）以下操作，會(huì)使測得的中和熱ΔH發(fā)生怎樣的變化？(填“偏大”“偏小”或“不變”)。

①量取稀鹽酸時(shí)俯視量筒讀數(shù)，測得的中和熱ΔH會(huì)_______________ 。

②在中和熱測定實(shí)驗(yàn)中未用水洗滌溫度計(jì)上的鹽酸直接測定堿的溫度，測得的中和熱ΔH會(huì)_______________。

③若用等濃度的醋酸與 NaOH 溶液反應(yīng)，則測得的中和熱ΔH會(huì) __________，其原因是____________________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】環(huán)形玻璃攪拌棒 D －51.8 kJ·mol－1 偏大 偏大 偏大 用醋酸代替鹽酸，醋酸電離要吸收能量，造成測得的中和熱偏小

【解析】

（1）根據(jù)量熱器的構(gòu)造可知，儀器A為環(huán)形玻璃攪拌棒；綜上所述，本題答案是：環(huán)形玻璃攪拌棒。

（2）A.為使反應(yīng)充分，應(yīng)用環(huán)形玻璃攪拌棒上下慢慢攪拌，不能用溫度計(jì)攪拌，錯(cuò)誤；

B.分多次加入氫氧化鈉溶液，易造成熱量損失，測定的中和熱數(shù)值偏小，應(yīng)該一次性快速加入，錯(cuò)誤；

C.為減小實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)應(yīng)該做2-3次，計(jì)算出平均值，只進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)，就用所獲得的數(shù)據(jù)計(jì)算中和熱顯然是不行的，錯(cuò)誤；

D.用套在溫度計(jì)上環(huán)形玻璃攪拌棒的輕輕地上下攪動(dòng)，使溶液混合均勻，減小實(shí)驗(yàn)誤差，正確；

綜上所述，本題選D。

（3）第1次實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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℃；

50 mL 0.50 mol·L－1鹽酸跟50 mL 0.55 mol·L－1氫氧化鈉溶液的質(zhì)量和為m=100×1=100g，比熱容c＝4.18 J·g－1·℃－1；,代入公式Q=cmT得生成0.025mol的水放出熱量Q=cmT=4.18×100×(3.15+3.1+3.05)/3=1.2959 kJ ；即生成0.025mol的水放出熱量為:1.2959 kJ，所以生成1mol的水放出熱量為1.2959×1/0.025=51.8 kJ；即該實(shí)驗(yàn)測得的中和熱ΔH＝－51.8 kJ·mol－1；綜上所述，本題答案是：－51.8 kJ·mol－1。

（4）①量取稀鹽酸時(shí)俯視量筒讀數(shù)，所量取的鹽酸體積偏小，鹽酸總量減小，放出的熱量會(huì)減小，測得的中和熱ΔH會(huì)偏大；

②在中和熱測定實(shí)驗(yàn)中未用水洗滌溫度計(jì)上的鹽酸直接測定堿的溫度，酸堿發(fā)生中和，導(dǎo)致反應(yīng)前后的溫度變化量減小，放出的熱量會(huì)減小，測得的中和熱ΔH會(huì)偏大；

③用醋酸代替鹽酸，醋酸電離要吸收能量，造成測得的中和熱偏小，測得的中和熱ΔH會(huì)偏大；

綜上所述，本題答案是：偏大，偏大，偏大；用醋酸代替鹽酸，醋酸電離要吸收能量，造成測得的中和熱偏小。