Question

【題目】(8分)某化學(xué)興趣小組在室溫的條件下(溫度為20℃)，為了測(cè)定H2SO4與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)放出的熱量，在左下圖的小燒杯中加入8mL溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液(密度1 g/mL)，并滴入3滴酚酞，測(cè)量其溫度；另取過量的稀硫酸(密度1.12g/mL)，測(cè)量其溫度后逐量緩慢地加入到小燒杯中，邊加邊用環(huán)形玻璃棒攪拌；測(cè)得燒杯中溶液溫度的變化與加入稀硫酸體積之間關(guān)系如右下圖所示。

（1）當(dāng)加入5 mL稀硫酸時(shí)，溶液中的溶質(zhì)有 (填寫溶質(zhì)化學(xué)式)。

（2）當(dāng)加入約為 mL稀硫酸時(shí)，燒杯中溶液的溫度達(dá)到最高。此時(shí)燒杯中溶液的溫度約為(填寫整數(shù)) ℃，燒杯中溶液顏色 。

（3）當(dāng)加入稀硫酸的體積大于10mL時(shí)，溶液溫度下降的原因是 。

（4）當(dāng)溶液溫度升到最高時(shí)，此時(shí)溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?(寫出計(jì)算過程，共3分)

Answer 1

【答案】（1）Na2SO4、NaOH （2）10mL 38或39 無(wú)色

（3）過量的稀硫酸起冷卻作用或散熱 （4）7.4﹪

【解析】

試題分析：（1）H2SO4與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)放出的熱量，根據(jù)右上圖可知，當(dāng)加入10 mL稀硫酸時(shí)，溶液的溫度最高，表示兩者恰好完全反應(yīng)，故當(dāng)加入5 mL稀硫酸時(shí)，NaOH過量，故此時(shí)溶液中的溶質(zhì)既有生成Na2SO4，還有過量的NaOH

（2）據(jù)圖，當(dāng)加入約為10mL稀硫酸時(shí)，燒杯中溶液的溫度達(dá)到最高，由于原溫度為20℃，反應(yīng)放熱使溫度升高大約18~19℃，故此時(shí)燒杯中溶液的溫度約為38或39，由于此時(shí)兩者恰好完全反應(yīng)，溶液顯中性，故燒杯中溶液顏色為無(wú)色

（3）當(dāng)加入稀硫酸的體積大于10mL時(shí)，溶液溫度下降的原因是：過量的稀硫酸起冷卻作用或散熱

（4）根據(jù)化學(xué)方程式：2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O 中NaOH與Na2SO4的質(zhì)量關(guān)系，可算出溶質(zhì)Na2SO4的質(zhì)量

解：設(shè)溶質(zhì)Na2SO4的質(zhì)量為x

2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O

142

8mL×1g/mL×10% x

80：142=8mL×1g/mL×10%：x

x=1.42g

溶液的質(zhì)量=8mL×1g/mL+10mL×1.12g/mL=19.2g

溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=1.42g/19.2g×100%=7.4%

答：溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.4%