【題目】化學反應中的能量變化,通常主要表現(xiàn)為熱量的變化.某實驗小組用0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液進行中和熱的測定.測定中和熱的實驗裝置如圖所示:
(1)該圖中有兩處儀器未畫出,它們是、
(2)寫出稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應表示中和熱的熱化學方程式為(中和熱數(shù)值為57.3kJ/mol)
(3)取55mLNaOH溶液和25mL硫酸溶液進行實驗,實驗數(shù)據(jù)如表.

實驗次數(shù)

起始溫度t1/℃

終止溫度t2/℃

H2SO4

NaOH

平均值

1

26.2

26.0

26.1

30.1

2

27.0

27.4

27.2

33.3

3

25.9

25.9

25.9

29.8

4

26.4

26.2

26.3

30.4

近似認為0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm2 , 中和后生成溶液的比熱容c=4.08J/(g℃).則中和熱△H=(取小數(shù)點后一位).
(4)有關中和熱測定實驗,下列說法錯誤的是 a.用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后馬上直接測定H2SO4溶液的溫度會導致中和熱數(shù)值比57.3低
b.溫度計的沖洗液應倒入小燒杯參與反應
c.混合硫酸和氫氧化鈉溶液時應分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中
d.若裝置完全相同,操作均沒失誤,取110mLNaOH溶液和50mL硫酸溶液進行實驗,誤差比55mLNaOH溶液和25mL硫酸溶液進行實驗誤差。

【答案】
(1)泡沫塑料板(硬紙板);環(huán)形玻璃攪拌棒
(2) H2SO4(aq)+NaOH(aq)= Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=﹣57.3kJ/mol
(3)﹣52.2kJ/mol
(4)bc
【解析】解:(1)為減少熱量的散失,需增加泡沫塑料板(硬紙板),在中和反應過程中需用環(huán)形玻璃攪拌棒, 故答案為:泡沫塑料板(硬紙板);環(huán)形玻璃攪拌棒;(2)稀強酸、稀強堿反應生成1mol水時放出57.3kJ的熱量,稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液都是強酸和強堿的稀溶液,則反應的熱化學方程式為: H2SO4(aq)+NaOH(aq)= Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=﹣57.3kJ/mol,
故答案為: H2SO4(aq)+NaOH(aq)= Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=﹣57.3kJ/mol;3)4次溫度差分別為:4.0℃,6.1℃,3.9℃,4.1℃,第2次數(shù)據(jù)無效,其余3次溫度差平均值 ℃=4.0℃,
55mL0.50mol/L氫氧化鈉與25mL0.50mol/L硫酸溶液進行中和反應生成水的物質的量為0.025L×0.50mol/L×2=0.025mol,溶液的質量為:80ml×1g/ml=80g,溫度變化的值為△T=4.0℃,則生成0.025mol水放出的熱量為Q=mc△T=80g×4.08J/(g℃)×4.0℃=1305.6J,即1.3056KJ,所以實驗測得的中和熱△H=﹣ =﹣52.2kJ/mol,
故答案為:﹣52.2kJ/mol;(4)a.用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后馬上直接測定H2SO4溶液的溫度,由于溫度計上會有氫氧化鈉,氫氧化鈉與硫酸反應放熱,導致硫酸的起始溫度偏高,那么試驗后溫度增加量就比實際要小,導致中和熱數(shù)值比57.3低,故a正確;
b.溫度計的沖洗液不能倒入小燒杯參與反應,否則會使整個溶液的質量增大,溫度上升的值減小,使測得的中和熱數(shù)值偏小,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,否則容易是熱量損壞,測定結果偏小,故c錯誤;
d.若裝置完全相同,操作均沒失誤,試劑用量加倍,中和放出的熱量加倍,但中和熱不變,由于這個實驗的關鍵是減少熱量的散失,當實驗放出的熱越多,散失的那部分相對于總熱量就越小,則誤差越小,故d正確;
故答案為:bc.
(1)由圖可知缺少泡沫塑料板(硬紙板)、環(huán)形玻璃攪拌棒;(2)中和熱是強酸和強堿的稀溶液完全反應生成1mol水放出的熱量,標注物質聚集狀態(tài)和對應焓變寫出熱化學方程式;(3)先判斷溫度差的有效性,然后求出溫度差平均值,根據(jù)Q=mc△T計算;(4)a.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;
b.溫度計的沖洗液不能倒入小燒杯參與反應;
c.盡量一次快速將NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中;
d.試劑用量加倍,中和放出的熱量加倍,但中和熱不變,有利于減小實驗誤差.

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