Question

【題目】測(cè)定稀硫酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的中和熱(實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示)。

(1)圖中尚缺少的一種儀器是__________

(2)燒杯間填滿碎紙屑的作用是__________。

(3)寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程_____________________(中和熱為57.3kJ·mol-1)。

(4)該同學(xué)每次分別取0.50mol·L-1 50mL NaOH溶液和0.50mol·L-1 30mL硫酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)測(cè)定中和熱ΔH=-53.5kJ·mol-1，與57.3kJ·mol-1有偏差，產(chǎn)生偏差的原因不可能是__________(填字母)。

a．實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差

b．用量筒量取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)定硫酸溶液的溫度

(5)在測(cè)定中和熱的實(shí)驗(yàn)中,下列說(shuō)法正確的是（____________）

A．使用環(huán)形玻璃棒是為了加快反應(yīng)速率，減小實(shí)驗(yàn)誤差

B．為了準(zhǔn)確測(cè)定反應(yīng)混合溶液的溫度，實(shí)驗(yàn)中溫度計(jì)水銀球應(yīng)與小燒杯底部接觸

C．用0.5mol·L-1 NaOH溶液分別與0.5mol·L-1的鹽酸、醋酸溶液反應(yīng),如所取的溶液體積相等，則測(cè)得的中和熱數(shù)值相同

D．在測(cè)定中和熱實(shí)驗(yàn)中需要使用的儀器有天平、量筒、燒杯、滴定管、溫度計(jì)

(6)用相同濃度和體積的氨水代替溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì)__________;(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”)。

(7))你認(rèn)為CH3COOH的中和熱與HCl的中和熱數(shù)值相比，________較大，其原因是______________________________________________________。

(8)若三次平行操作測(cè)得數(shù)據(jù)中起始時(shí)鹽酸與燒堿溶液平均溫度相同，而終止溫度與起始溫度差t2－t1分別為①2.2 ℃�、�2.4 ℃　③3.4 ℃，則最終代入計(jì)算式的溫差均值為________ ℃。

Answer 1

【答案】溫度計(jì) 保溫隔熱，減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量的損失 H+(aq)+OH-(aq)H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol b A 偏小 HCl CH3COOH是弱酸，只少部分電離，發(fā)生電離時(shí)要吸熱 2.3

【解析】

測(cè)定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱時(shí)，利用的原理是；使用的試劑是稀的強(qiáng)酸堿，如稀NaOH溶液和稀硫酸，為了保證反應(yīng)徹底，某一種要稍微過(guò)量；由于要測(cè)混合溶液反應(yīng)前后的溫度變化，所以實(shí)驗(yàn)裝置一定要注意保溫；在燒杯之間填充碎紙屑，使用環(huán)形玻璃攪拌棒而不用金屬攪拌棒等都是為了保溫，減少熱量的散失；為了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，一般需要多次測(cè)量，通過(guò)求溫度變化的平均值來(lái)更準(zhǔn)確地計(jì)算中和熱。

(1)為了測(cè)定反應(yīng)前后溶液溫度的變化，需要用到溫度計(jì)；

(2)燒杯之間填充碎紙屑，是為了保溫隔熱，減少熱量的散失，從而提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性；

(3)中和反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為： ；

(4)a．實(shí)驗(yàn)裝置若保溫措施不到位，則測(cè)得的中和反應(yīng)放出的熱量會(huì)偏少，那么最終計(jì)算得到的絕對(duì)值偏小，a項(xiàng)可能；

b．由于NaOH和H2SO4濃度相同，所以30mL的硫酸相對(duì)于50mL的NaOH溶液而言是過(guò)量的；在用量筒量取50mLNaOH溶液時(shí)，若仰視會(huì)導(dǎo)致量取的NaOH偏多；因此中和時(shí)會(huì)放出更多的熱量，進(jìn)而導(dǎo)致計(jì)算的絕對(duì)值偏大，b項(xiàng)不可能；

c．在向燒杯中加入NaOH溶液時(shí)，若分多次進(jìn)行，那么由于熱量的散失，會(huì)導(dǎo)致記錄的溫度的變化值比正常值偏低，由此計(jì)算的中和反應(yīng)放出的熱量偏少，那么最終計(jì)算的絕對(duì)值偏小，c項(xiàng)可能；

d．溫度計(jì)在測(cè)完NaOH溶液的溫度后，一定要用水沖洗去表面殘留的NaOH溶液后再去測(cè)量硫酸的溫度；若不進(jìn)行沖洗直接測(cè)量，則由于溫度計(jì)表面殘留的NaOH與硫酸反應(yīng)放熱而導(dǎo)致記錄的初始溫度偏大，進(jìn)而導(dǎo)致計(jì)算的偏小，那么計(jì)算所得的中和反應(yīng)放出的熱量就偏少，由此計(jì)算的絕對(duì)值偏小，d項(xiàng)可能；

答案選b；

(5)A．使用環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌混合后的溶液，讓二者反應(yīng)更快更充分，這樣可以減少誤差，A項(xiàng)正確；

B．溫度計(jì)測(cè)量的是溶液的溫度，不能使其與容器壁接觸，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C．由于醋酸是弱酸，弱酸的解離過(guò)程會(huì)吸收熱量，因此由其測(cè)得的中和熱數(shù)值與由鹽酸測(cè)得的不同，C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D．中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中不需要用到滴定管，D項(xiàng)錯(cuò)誤；

答案選A；

(6)是弱電解質(zhì)，弱電解質(zhì)電離時(shí)會(huì)吸收熱量，因此會(huì)導(dǎo)致測(cè)得的中和反應(yīng)放出的熱量偏小，由此計(jì)算所得的中和熱的數(shù)值偏��；

(7)醋酸是弱酸，發(fā)生電離時(shí)要吸收熱量，因此導(dǎo)致醋酸的中和熱的數(shù)值更�。�

(8)由題可知，溫度差3.4℃偏離均值過(guò)大，所以判定為無(wú)效數(shù)據(jù)，計(jì)算平均值時(shí)應(yīng)當(dāng)在2.2℃和2.4℃之間進(jìn)行計(jì)算，因此代入計(jì)算式的溫差均值為2.3℃。