Question

某實(shí)驗(yàn)小組用0.50mol?L^-1NaOH溶液和0.50mol?L^-1．1硫酸溶液進(jìn)行中和熱的測定．
Ⅰ．配制0.50mol?L^-1硫酸溶液
（1）若配制250mL硫酸溶液，則須用量筒量取密度為1.84g?cm^-3、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸

 

mL．
Ⅱ．測定稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液中和熱的實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示：
（2）儀器A的名稱為

 

；
（3）裝置中碎泡沫塑料的作用是

 

；
（4）寫出該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式：（中和熱為57.3kJ?mol^-1）

 

；
（5）取50mL NaOH溶液和30mL硫酸溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表．
①表中的溫度差平均值為

 

℃；
②近似認(rèn)為0.50mol?L^-1 NaOH溶液和0.50mol?L^-1硫酸溶液的密度都是1g?cm^-3，中和后生成溶液的比熱容c=4.18J?（g?℃）^-1．則中和熱△H=

 

 （取小數(shù)點(diǎn)后一位）．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	起始溫度t1/℃			終止溫度t2/℃	溫度差（t2-t1）/℃
	H2SO4	NaOH	平均值
1	26.6	26.6	26.6	29.1
2	27.0	27.4	27.2	31.2
3	25.9	25.9	25.9	29.8
4	26.4	26.2	26.3	30.4

③上述實(shí)驗(yàn)數(shù)值結(jié)果與57.3kJ?mol^-1有偏差，產(chǎn)生此實(shí)驗(yàn)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．一次性把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中
d．用溫度計(jì)測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H₂SO₄溶液的溫度．

Answer 1

考點(diǎn)：中和熱的測定

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

分析：I．（1）c=n/V_體積=m/MV=wρv/M×0.25L=98%×1.84g/cm³×V/98g/mol×0.25L=0.5mol/L故v=6.8ml；
II．（2）為充分的攪拌，用環(huán)形玻璃棒攪拌棒；（3）碎泡沫的作用是保溫、隔熱、減少熱量損失；
（4）稀強(qiáng)酸、稀強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時(shí)放出57.3kJ的熱量，應(yīng)生成1mol液態(tài)水；
（5）①根據(jù)表格數(shù)據(jù)求得溫差平均值；
②50mL0.50mol/L氫氧化鈉與30mL0.50mol/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：80ml×1g/ml=80g，溫度變化的值為△T=4℃，則生成0.025mol水放出的熱量為Q=m?c?△T=80g×4.18J/（g?℃）×4.0℃=1337.6J，即1.3376KJ，所以實(shí)驗(yàn)測得的中和熱△H=-1.3376KJ/0.025mol=-53.5kJ/mol；
③a．裝置保溫、隔熱效果差，測得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏��；
b．量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)，會(huì)導(dǎo)致所量的氫氧化鈉體積偏大，放出的熱量偏高，中和熱的數(shù)值偏大；
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；
d．溫度計(jì)測定NaOH溶液起始溫度后直接插入稀H₂SO₄測溫度，硫酸的起始溫度偏高，測得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏�。�

解答： 解：I．（1）c=n/V_體積=m/MV=wρv/M×0.25L=98%×1.84g/cm³×V/98g/mol×0.25L=0.5mol/L，故v=6.8mL，故答案為：6.8；
II．（2）為充分的攪拌，用環(huán)形玻璃棒攪拌棒，故答案為：環(huán)形玻璃棒；
（3）碎泡沫的作用是保溫、隔熱、減少熱量損失，故答案為：保溫、隔熱、減少熱量損失；
（4）稀強(qiáng)酸、稀強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時(shí)放出57.3kJ的熱量，應(yīng)生成1mol液態(tài)水，熱化學(xué)方程式為

1

2

H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=

1

2

Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol，故答案為：

1

2

H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=

1

2

Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol；
（5）①根據(jù)表格數(shù)據(jù)求得溫差平均值為

3.5+4+3.9+4.1

4

℃=4.0℃，故答案為：4.0；
②50mL0.50mol/L氫氧化鈉與30mL0.50mol/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：80ml×1g/ml=80g，溫度變化的值為△T=4℃，則生成0.025mol水放出的熱量為Q=m?c?△T=80g×4.18J/（g?℃）×4.0℃=1337.6J，即1.3376KJ，所以實(shí)驗(yàn)測得的中和熱△H=-1.3376KJ/0.025mol=-53.5kJ/mol；故答案為：-53.5kJ/mol；
③a．裝置保溫、隔熱效果差，測得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，故a選；
b．量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)，會(huì)導(dǎo)致所量的氫氧化鈉體積偏大，放出的熱量偏高，中和熱的數(shù)值偏大，故b不選；
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，可保證實(shí)驗(yàn)成功，故c不選；
d．溫度計(jì)測定NaOH溶液起始溫度后直接插入稀H₂SO₄測溫度，硫酸的起始溫度偏高，測得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，故選；
故答案為：ad．

點(diǎn)評：本題考查熱化學(xué)方程式以及反應(yīng)熱的計(jì)算，題目難度大，注意理解中和熱的概念、把握熱化學(xué)方程式的書寫方法，以及測定反應(yīng)熱的誤差等問題．