Question

【題目】中和熱的測定是高中重要的定量實驗。取0.55mol/L的NaOH溶液50mL與0.25mol/L的硫酸50mL置于圖所示的裝置中進行中和熱的測定實驗，回答下列問題：

（1）從上圖實驗裝置看，其中尚缺少的一種玻璃用品是______；

（2）為保證該實驗成功該同學采取了許多措施，如圖的碎紙條的作用________。

（3）若改用60mL0.25mol·L-1H2SO4和50mL0.55mol·L-1NaOH溶液進行反應與上述實驗相比，所放出的熱量________（填“相等”、“不相等”）。

（4）50mL0.55mol/L NaOH溶液和50mL0.25mol/L硫酸溶液的實驗數據如下表：

請?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝?/span>______

②近似認為50mL0.55mol/LNaOH溶液和50mL0.25 mol/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ΔH＝______kJ/mol(取小數點后一位)。

③上述實驗數值結果與57.3kJ/mol有偏差，產生偏差的原因可能是______。

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

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

Answer 1

【答案】環(huán)形玻璃攪拌棒 隔熱，減少熱量的損失 不相等 3.4 -56.8 acd

【解析】

(1)根據量熱計的構造來判斷該裝置的缺少儀器；

(2)中和熱測定實驗成敗的關鍵是減少熱量散失；

(3)反應放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關，并根據中和熱的概念和實質來回答；

(4)①先計算出每次試驗操作測定的溫度差，然后舍棄誤差較大的數據，最后計算出溫度差平均值；

②根據Q= cm△T計算出反應放出的熱量，然后計算出生成1mol水放出的熱量，就可以得到中和熱；

③a.實驗裝置保溫、隔熱效果必須好；

b.用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后，要將溫度計回零直再測定H2SO4溶液的溫度；

c.若分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，會導致散失過多的熱量；

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，使t1偏大。

(1)由量熱計的構造可知該裝置的缺少儀器是環(huán)形玻璃攪拌器；

(2)中和熱測定實驗成敗的關鍵是保溫工作，在大小燒杯之間填滿碎紙條的作用是隔熱，減少實驗過程中的熱量損失；

(3)反應放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關，開始時取0.55mol/L的NaOH溶液50mL與0.25mol/L的硫酸50mL發(fā)生反應：2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O，NaOH過量，以H2SO4為標準計算反應過程中放出的熱量；而若用60mL0.25mol/LH2SO4溶液跟50mL0.55mol/LNaOH溶液進行反應，硫酸過量，以NaOH為標準計算，與上述實驗相比，生成水的量增多，所放出的熱量偏高，故兩次反應所放出的熱量不相等；

(4)①數據處理：第一次測定溫度差為：（29.5-26.1）℃=3.4℃，

第二次測定的溫度差為：（32.3-27.2）℃=5.1℃，

第三次測定的溫度差為：（29.2-25.9）℃=3.3℃，

第四次測定的溫度差為：（29.8-26.3）℃=3.5℃，

其中第二次的溫度差誤差較大，應該舍棄，其它三次溫度差的平均值為：℃

②50mL0.55mol/L氫氧化鈉與50mL0.25mol/L硫酸溶液進行中和反應，生成水的物質的量為n(H2O)=0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液的質量為：100mL×1g/cm3=100g，溫度變化的值為△T=3.4℃，則生成0.025mol水放出的熱量為：Q= cm△T=4.18J/(g℃)×100g×3.4℃=1421.2J，即1.4212kJ，所以實驗測得的中和熱△H=-=--56.8 kJ/mol；

③a.實驗裝置保溫、隔熱效果必須好，否則測定結果偏小，a正確；

b.量取NaOH溶液的體積時仰視讀數，則NaOH的體積偏大，以NaOH為標準反應放出的熱量多，使溶液溫度升高的多，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，否則會導致較多熱量散失，c正確；

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，使反應起始時溶液的溫度高，最終導致溶液平均升高的溫度少，導致中和熱偏高，d正確；

故合理選項是acd；