Question

20．實(shí)驗(yàn)題：將V₁ mL 1.0mol•L^-1HCl溶液和V₂ mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測(cè)量并記錄溶液溫度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示（實(shí)驗(yàn)中始保持V₁+V₂=50mL）．請(qǐng)按要求填空：
（1）該實(shí)驗(yàn)表明此反應(yīng)釋放（填吸收、釋放）能量，即：化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為熱 能，通過(guò)甲圖示分析可以得出：做該實(shí)驗(yàn)時(shí)，環(huán)境溫度低于（填高于、低于、等于）22℃；
（2）根據(jù)甲圖示計(jì)算該NaOH溶液的濃度約是1.5 mol•L^-1
（3）如圖乙所示，在錐形瓶放置有裝有水的小試管，往小試管中分別加入下列物質(zhì)時(shí)：①燒堿固體  ②濃硫酸  ③硝酸銨固體  ④NaCl固體，其中能使a端液面高于b端液面的是③．（填序號(hào)）

Answer 1

分析 （1）從圖示觀察起始溫度即為實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度，根據(jù)中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)分析解答；從起止溫度發(fā)現(xiàn)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)溫度升高，據(jù)此分析能量的轉(zhuǎn)化方式；
（2）恰好反應(yīng)時(shí)參加反應(yīng)的鹽酸溶液的體積是30mL，由V₁+V₂=50ml可知，消耗的氫氧化鈉溶液的體積為20mL，以此計(jì)算NaOH濃度；
（3）容器內(nèi)溫度升高，壓強(qiáng)增大，反之壓強(qiáng)減小，液體向壓強(qiáng)小的方向移動(dòng)，結(jié)合各物質(zhì)溶于水的熱效應(yīng)分析．

解答 解：（1）從圖示觀察起始溫度即為實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度，從圖型起點(diǎn)可知：5mLHCl溶液和45mLNaOH溶液反應(yīng)放熱后的溫度已經(jīng)是22℃，中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則溶液混合前的實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度一定低于22℃，反應(yīng)結(jié)束溫度為23℃，溫度升高，該實(shí)驗(yàn)表明此反應(yīng)釋放能量，即化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，
故答案為：釋放；化學(xué)；熱；低于；
（2）恰好反應(yīng)時(shí)參加反應(yīng)的鹽酸溶液的體積是30mL，由V₁+V₂=50ml可知，消耗的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量為20mL．
設(shè)恰好反應(yīng)時(shí)氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量是n．
                 HCl+NaOH=NaCl+H ₂O
                 1    1
   1.0mol•L^-1×0.03L   n
則n=1.0mol•L^-1×0.03L=0.03mol，所以濃度是c（NaOH）=$\frac{0.03L×1.0mol/L}{0.02L}$=1.5mol/L，
故答案為：1.5；
（3）a端高說(shuō)明錐形瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)降低，溫度降低，則試管中的過(guò)程是吸熱過(guò)程，①燒堿固體 ②濃硫酸溶于水放熱，④NaCl固體溶于水無(wú)明顯熱效應(yīng)，而③硝酸銨固體溶于水為吸熱過(guò)程，
故答案為：③．

點(diǎn)評(píng) 本題考查中和反應(yīng)，側(cè)重學(xué)生圖象及中和實(shí)質(zhì)的考查，訓(xùn)練學(xué)生觀察分析問(wèn)題的能力，以及利用化學(xué)方程式計(jì)算的能力，比較綜合，注意從圖示得出解題信息是解答本題的關(guān)鍵，題目難度不大．