Question

【題目】中和熱的測(cè)定是高中重要的定量實(shí)驗(yàn)。取0.55mol/L的NaOH溶液50mL與0.25mol/L的硫酸50mL置于如圖所示的裝置中進(jìn)行中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題：

（1）從圖中實(shí)驗(yàn)裝置看，其中尚缺少的一種玻璃用品是___；

（2）為保證該實(shí)驗(yàn)成功該同學(xué)采取了許多措施，如圖的碎紙條的作用在于___。

（3）若改用60mL0.25mol·L-1H2SO4和50mL0.55mol·L-1NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量___（填“相等”、“不相等”），若實(shí)驗(yàn)操作均正確，則所求中和熱___（填“相等”、“不相等”）

（4）50mL0.55mol/LNaOH溶液和50mL0.25mol/L硫酸溶液的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下表中的空白：

溫度 實(shí)驗(yàn)次數(shù)	起始溫度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	①___
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近似認(rèn)為50mL0.55mol/LNaOH溶液和50mL0.25mol/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ΔH=___J/mol(取小數(shù)點(diǎn)后一位)。

③上述實(shí)驗(yàn)數(shù)值結(jié)果與57.3kJ/mol有偏差，產(chǎn)生偏差的原因可能是___(填字母)。

a.實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差

b.量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)

c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中

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

Answer 1

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

【解析】

(1)根據(jù)量熱計(jì)的構(gòu)造來(lái)判斷該裝置的缺少儀器；

(2)中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是減少熱量散失；

(3)反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān)，并根據(jù)中和熱的概念和實(shí)質(zhì)來(lái)回答；

(4)①先計(jì)算出每次實(shí)驗(yàn)操作測(cè)定的溫度差，然后舍棄誤差較大的數(shù)據(jù)，最后計(jì)算出溫度差平均值；

②先根據(jù)Q=mc△t計(jì)算反應(yīng)放出的熱量，然后根據(jù)△H=-kJ/mol計(jì)算出中和熱；

③根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作分析作答。

(1)由量熱計(jì)的構(gòu)造可知該裝置的缺少儀器是環(huán)形玻璃攪拌棒，故答案為：環(huán)形玻璃攪拌棒；

(2)中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是保溫工作，大小燒杯之間填滿(mǎn)碎紙條的作用是減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量損失，故答案為：隔熱，減少熱量的損失；

(3)反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān)，改用60mL 0.25mol/LH2SO4和50mL0.55mol/LNaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)與上述實(shí)驗(yàn)相比，生成水的量增多，所放出的熱量增多；但是中和熱均是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol水時(shí)放出的熱，中和熱相等，故答案為：不相等；相等；

(4)①四次測(cè)定溫度差分別為3.4℃，5.1℃，3.3℃，3.5℃，其中第2次的溫度差誤差較大，應(yīng)該舍棄，其它三次溫度差的平均值為t=℃=3.4℃，故答案為：3.4；

②50mL0.55mol/L氫氧化鈉與50mL0.25mol/L硫酸溶液進(jìn)行中和反應(yīng)，生成水的物質(zhì)的量為0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液的質(zhì)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=mc△t=100g×4.18J/（g℃）×3.4℃=1421.2J=1.4212kJ，所以實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱△H=-=-56.8 kJ/mol，故答案為：-56.8；

③計(jì)算的數(shù)據(jù)為-56.8kJ/mol與-57.3kJ/mol有偏差，應(yīng)為在做實(shí)驗(yàn)中有熱量損失，

a. 實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差，有熱量損失，a項(xiàng)符合題意；

b.量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)，NaOH溶液體積偏大，放出熱量偏大，b項(xiàng)不符合題意；

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(huì)導(dǎo)致較多熱量散失，c項(xiàng)符合題意；

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，由于溫度計(jì)上會(huì)有氫氧化鈉，氫氧化鈉與硫酸反應(yīng)放熱，導(dǎo)致硫酸的起始溫度偏高，溫度差偏小，測(cè)定結(jié)果偏小，d項(xiàng)符合題意；

綜上符合題意選項(xiàng)是acd，故答案為：acd。