Question

19．某實(shí)驗(yàn)小組用0.50mol•L^-1NaOH溶液和0.50mol•L^-1硫酸進(jìn)行中和熱的測(cè)定．
Ⅰ．配制0.50mol•L^-1NaOH溶液
（1）配制0.50mol•L^-1NaOH溶液時(shí)，需要使用的玻璃儀器除量筒、燒杯、玻璃棒外，還有250ml容量瓶、膠頭滴管．
（2）若實(shí)驗(yàn)中約需要240ml0.50mol•L^-1NaOH溶液，則應(yīng)用量筒量取2.5mol•L^-1NaOH溶液的體積為50.0ml．
Ⅱ．測(cè)定中和熱
取60mL NaOH溶液和40mL硫酸溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表．

實(shí)驗(yàn) 次數(shù)	起始溫度t1/℃			終止溫度     t2/℃
	H2SO4	NaOH	平均值 （保留小數(shù)點(diǎn)后一位）
1	26.3	26.0	26.1	30.1
2	27.0	27.3	27.2	33.3
3	25.9	25.9	25.9	29.8
4	26.5	26.2	26.3	30.4

（3）近似認(rèn)為0.50mol•L^-1NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm³，反應(yīng)后溶液的比熱容為4.18J/（g•℃），則中和熱△H=-55.7kJ/mol．（結(jié)果保留一位小數(shù)）
（4）上述實(shí)驗(yàn)數(shù)值結(jié)果與57.3kJ•mol^-1有偏差，產(chǎn)生此偏差的原因可能ad（填字母）．
a．實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差
b．量取40mL0.50mol•L^-1硫酸時(shí)俯視讀數(shù)
c．硫酸倒入小燒杯時(shí)，有少量硫酸濺出
d．用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定H₂SO₄溶液的溫度
（5）現(xiàn)將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鋇溶液、稀氨水分別和1L 0.50mol/L的稀硫酸恰好完全反應(yīng)，其反應(yīng)熱分別為△H₁、△H₂、△H₃，則△H₁、△H₂、△H₃由大到小的關(guān)系為△H₃＞△H₁＞△H₂．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）根據(jù)配制250mL 0.50mol•L^-1NaOH溶液的步驟：計(jì)算、量取、稀釋、轉(zhuǎn)移、洗滌、振蕩、定容、搖勻等操作來選用儀器；
（2）由于無240mL容量瓶，故應(yīng)選用250mL容量瓶，根據(jù)稀釋定律c₁V₁=c₂V₂，稀釋前后溶質(zhì)NaOH的物質(zhì)的量不變，據(jù)此計(jì)算需要NaOH溶液的體積；
Ⅱ．（3）根據(jù)Q=m•c•△T計(jì)算出反應(yīng)放出的熱量，然后計(jì)算出生成1mol水放出的熱量，就可以得到中和熱；
（4）a．裝置保溫、隔熱效果差，測(cè)得的熱量偏��；
b．硫酸是過量的，量取40mL0.50mol•L^-1硫酸時(shí)俯視讀數(shù)偏高不影響結(jié)果；
c．硫酸過量，少量濺出，不影響結(jié)果；
d．溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接插入稀H₂SO₄測(cè)溫度，硫酸的起始溫度偏高；
（5）據(jù)中和熱是在稀溶液中強(qiáng)酸與強(qiáng)堿生成1molH₂O放出的熱量，H⁺（aq）+OH^-（aq）═H₂O（l）△H=-57.3KJ•mol^-1，注意弱電解質(zhì)的電離吸熱，形成沉淀放熱來解答．

解答 解：Ⅰ．（1）配制250mL 0.50mol•L^-1NaOH溶液的步驟為：計(jì)算、量取、稀釋、轉(zhuǎn)移、洗滌、振蕩、定容、搖勻等，需要的儀器有：量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒、250mL容量瓶等，其中玻璃儀器為：燒杯、量筒、玻璃棒、250mL容量瓶、膠頭滴管．
故答案為：250 mL容量瓶、膠頭滴管；
（2）由于無240mL容量瓶，故應(yīng)選用250mL容量瓶，根據(jù)稀釋定律，稀釋前后溶質(zhì)NaOH的物質(zhì)的量不變，令需要NaOH溶液的體積為V，則：V×2.5mol•L^-1=250mL×0.50mol•L^-1，解得V=50.0mL，
故答案為：50.0 mL；
Ⅱ．（3）第一次測(cè)定溫度差為：4.0℃，第二次測(cè)定的溫度差為：6.1℃，第三次測(cè)定的溫度差為：3.9℃，第四次測(cè)定的溫度差為：4.1℃，實(shí)驗(yàn)2的誤差太大要舍去，三次溫度差的平均值為4.0℃，60mL，0.50mol•L^-1NaOH溶液和40mL，0.50mol/L硫酸溶液進(jìn)行中和反應(yīng)，硫酸過量，生成水的物質(zhì)的量為0.06L×0.50mol•L^-1=0.03mol，溶液的質(zhì)量為：100mL×1g/cm³=100g，溫度變化的值為△T=4.0℃，則生成0.03mol水放出的熱量為：Q=m•c•△T=100g×4.18J/（g•℃）×4.0℃=1672J，即1.672kJ，所以實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱△H=-$\frac{1.672kJ}{0.03mol}$=-55.7kJ/mol，
故答案為：-55.7kJ/mol；
（4）a．裝置保溫、隔熱效果差，測(cè)得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，故a正確；
b．硫酸是過量的，量取40mL0.50mol•L^-1硫酸時(shí)俯視讀數(shù)偏高，不影響結(jié)果，故b錯(cuò)誤；
c．硫酸過量，少量濺出，不影響結(jié)果，放出的熱量基本不變，中和熱的數(shù)值不變，故c錯(cuò)誤；
d．用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定H₂SO4溶液的溫度，硫酸的起始溫度偏高，溫度差偏小，測(cè)得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，故d正確．
故答案為：ad；
（5）強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)熱效應(yīng)表示為：H⁺（aq）+OH^-（aq）═H₂O（l）△H=-57.3KJ•mol^-1，現(xiàn)將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鋇溶液、稀氨水分別和1L 0.50mol/L的稀硫酸恰好完全反應(yīng)，因硫酸與氫氧化鋇反應(yīng)能生成沉淀放熱，氨水電離放熱，所以反應(yīng)熱：△H₃＞△H₁＞△H₂；
故答案為：△H₃＞△H₁＞△H₂．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的方法，中和熱測(cè)定的計(jì)算以及大小比較，注意實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有效性的處理，題目難度中等，注意掌握測(cè)定中和熱的原理、操作方法．