Question

12．利用如圖所示裝置測定中和熱的實驗步驟如下：
①用量筒量取50mL 0.50mol•L^-1鹽酸倒入小燒杯中，測出鹽酸溫度；
②用另一量筒量取50mL 0.55mol•L^-1NaOH溶液，并用另一溫度計測出其溫度；
③將NaOH溶液倒入小燒杯中，設法使之混合均勻，測得混合液最高溫度．
回答下列問題：
（1）為什么所用NaOH溶液要稍過量？確保鹽酸被完全中和．
（2）倒入NaOH溶液的正確操作是C（填序號）．
A．沿玻璃棒緩慢倒入
B．分三次少量倒入
C．一次迅速倒入
（3）使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是D（填序號）．
A．用溫度計小心攪拌
B．揭開硬紙片用玻璃棒攪拌
C．輕輕地振蕩燒杯
D．用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地攪動
實驗數(shù)據(jù)如表：
①填寫表中的空白：

溫度 實驗次數(shù)	超始溫度t1℃			終止溫度t2/℃	溫度差平均值（t2-t1）/℃
	H2SO4	NaOH	平均值
1	26.2	26.0	26.1	29.5	/
2	27.0	27.4	27.2	32.3
3	25.9	25.9	25.9	29.2
4	26.4	26.2	26.3	29.8

②近似地認為0.55mol/L NaOH溶液和0.25mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm³，中和后生成溶液的比熱容c=4.18J/（g•℃），則中和熱△H=-56.8kJ/mol（取小數(shù)點后一位）．
③中和熱測定實驗中，下列操作一定會降低實驗準確性的是B．
A．用滴定管（精量儀器，讀數(shù)保留到0.01）取所用酸堿溶液的體積
B．NaOH溶液在倒入小燒杯時，有少量濺出
C．大、小燒杯體積相差較大，夾層間放的碎泡沫塑料較多
D．測量HCl溶液的溫度計用水洗凈后才用來測NaOH溶液的溫度．

Answer 1

分析 （1）為了保證酸或是堿中的一方完全反應，往往保證一方過量；
（2）將NaOH溶液倒入小燒杯中，分幾次倒入，會導致熱量散失，影響測定結果；
（3）鹽酸和氫氧化鈉混合時，用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地攪動，使鹽酸與NaOH溶液混合均勻；
①先判斷溫度差的有效性，然后求出溫度差平均值；
②根據(jù)Q=m•c•△T計算反應放出的熱量，最后根據(jù)△H=-$\frac{Q}{n}$kJ/mol計算出反應熱．
③A．用滴定管（精量儀器，讀數(shù)保留到0.01）取所用酸堿溶液的體積，結果更精確；
B．氫氧化鈉溶液的量減少，會使得中和熱數(shù)據(jù)偏��；
C．大、小燒杯夾層間放的碎泡沫塑料較多，保溫效果好；
D．測量HCl溶液的溫度計用水洗凈后才用來測NaOH溶液的溫度，會減少酸和堿之間因為中和反應而導致的熱量損失．

解答 解：（1）為了確保鹽酸被完全中和，所用NaOH溶液要稍過量；
故答案為：確保鹽酸被完全中和；
（2）倒入氫氧化鈉溶液時，必須一次迅速的倒入，目的是減少熱量的散失，不能分幾次倒入氫氧化鈉溶液，否則會導致熱量散失，影響測定結果，
故選C；
（3）使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作方法是：用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地攪動；溫度計是測量溫度的，不能使用溫度計攪拌；也不能輕輕地振蕩燒杯，否則可能導致液體濺出或熱量散失，影響測定結果；更不能打開硬紙片用玻璃棒攪拌，否則會有熱量散失，
故選D；
①4次溫度差分別為：3.4℃，5.1℃，3.3℃，3.5℃，第2組數(shù)據(jù)無效，溫度差平均值=3.4℃；
故答案為：3.4℃；
②50mL 0.25mol/L硫酸與 50mL0.55mol/L NaOH溶液進行中和反應生成水的物質的量為0.05L×0.25mol/L×2=0.025mol，溶液的質量為：100ml×1g/ml=100g，溫度變化的值為△T=3.4℃，則生成0.025mol水放出的熱量為Q=m•c•△T=100g×4.18J/（g•℃）×3.4℃=1421.2J，即1.4212KJ，所以實驗測得的中和熱△H=-$\frac{1.4212kJ}{0.025mol}$=-56.8kJ/mol；
故答案為：-56.8kJ/mol；
③A．用滴定管（精量儀器，讀數(shù)保留到0.01）取所用酸堿溶液的體積，結果更精確，提高實驗準確性，故A錯誤；
B．NaOH溶液在倒入小燒杯時，有少量濺出，堿的量減少，會使得中和熱數(shù)據(jù)偏小，這樣一定會降低實驗準確性，故B正確；
C．大、小燒杯夾層間放的碎泡沫塑料較多，保溫效果更好，會提高實驗準確性，故C錯誤；
D．測量HCl溶液的溫度計用水洗凈后才用來測NaOH溶液的溫度，會減少酸和堿之間因為中和反應而導致的熱量損失，提高實驗的準確度，故D錯誤．
故選B．

點評 本題考查學生中和熱測定的實驗，保溫工作是實驗的重點，可以根據(jù)所學內容來回答，難度不大．