Question

【題目】50mL0.5mol/L的鹽酸與50mL0.55moL/L 的 NaOH 溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱。

回答問(wèn)題：

(1)從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少一種玻璃儀器，這種玻璃儀器的名稱(chēng)是_____；能否改用鐵絲________ (填“能、否”)，原因是____；

(2)燒杯間填滿(mǎn)碎泡沫塑料的作用是_____；實(shí)驗(yàn)時(shí)氫氧化鈉溶液的濃度要用 0.55 mol/L 的原因是：_____________。

(3)實(shí)驗(yàn)中改用 60mL0.50moL/L 鹽酸跟 50mL0.55moL/L 的 NaOH 溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量____ (填“偏大”“相等”或“偏小”)，所求中和熱_______(填“相等”或“不相等”)。

(4) 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分別為①3.1℃②3.2℃ ③2.7℃,則最終代入計(jì)算式的溫差均值為______ ℃ (保留 2 位小數(shù))

(5)近似地認(rèn)為 0.55mol/L NaOH 溶液和 0.5mol/L 鹽酸密度都是1 g/cm3，中和后生成溶液的比熱容 c＝4.18 J/(g·℃)， 則中和熱ΔH＝_____kJ/moL (取小數(shù)點(diǎn)后一位)

(6)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)值結(jié)果與 57.3 kJ/mol 相比偏小，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.配制 0.55 mol/L NaOH 溶液定容時(shí)俯視刻度線(xiàn)讀數(shù)

c.分多次把 NaOH 溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中

d.用溫度計(jì)測(cè)定 NaOH 溶液起始溫度后直接測(cè)定鹽酸溶液的溫度

e.用量筒量取鹽酸溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)

Answer 1

【答案】環(huán)形玻璃攪拌棒 否 與鹽酸反應(yīng)，并且導(dǎo)熱使熱量散失 保溫、隔熱，防止熱量散失 使鹽酸能夠充分反應(yīng) 偏大 相等 3.15 -52.7 a.c.d

【解析】

(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，不能改用鐵絲來(lái)攪拌，因?yàn)殍F絲會(huì)和鹽酸反應(yīng)，并且導(dǎo)熱使熱量散失；

(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)碎紙條的作用是保溫、隔熱，防止熱量散失；實(shí)驗(yàn)時(shí)氫氧化鈉溶液的濃度要用0.55 mol/L的原因是為了使鹽酸能夠充分反應(yīng)；

(3)實(shí)驗(yàn)中若改用60 mL 0.50 mol/L的鹽酸與50 mL 0.55 mol/L的氫氧化鈉溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中生成H2O的物質(zhì)的量增大，所放出的熱量偏大；但中和熱是定值，若實(shí)驗(yàn)操作均正確，中和熱不會(huì)變化。

(4)第三次測(cè)量數(shù)據(jù)和前兩次差別較大應(yīng)該舍去；

(5)由(4)可知平均溫度差為3.15℃，50 mL0.55 molL-1NaOH溶液與50 mL0.5 molL-1HCl溶液的質(zhì)量和為m=100mL×1g/cm3=100g，c=4.18J/（g℃），代入公式Q=cm△T可得；

(6)a. 實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差，會(huì)造成測(cè)量結(jié)果偏小，故a可選；b. 選項(xiàng)量取氫氧化鈉時(shí)仰視讀數(shù)會(huì)使所取氫氧化鈉體積增大，放出熱量增多，故b不選；c. 分多次把 NaOH 溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯過(guò)程中會(huì)有熱量損失，使測(cè)量結(jié)果偏小，故c可選；d. 溫度計(jì)上附著的氫氧化鈉和硫酸反應(yīng)了，這部分熱量損失了，使測(cè)量結(jié)果偏小，故d可選；e. 用量筒量取鹽酸溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)會(huì)使所取鹽酸體積增大，放出熱量增多，故e不選。

(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，不能改用鐵絲來(lái)攪拌，因?yàn)殍F絲會(huì)和鹽酸反應(yīng)，并且導(dǎo)熱使熱量散失；

(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)碎紙條的作用是保溫、隔熱，防止熱量散失；實(shí)驗(yàn)時(shí)氫氧化鈉溶液的濃度要用0.55 mol/L的原因是為了使鹽酸能夠充分反應(yīng)；

(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)氫氧化鈉溶液的濃度要用0.55 mol/L的原因是為了確保鹽酸完全被中和。實(shí)驗(yàn)中若改用60 mL 0.50 mol/L的鹽酸與50 mL 0.55 mol/L的氫氧化鈉溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中生成H2O的物質(zhì)的量增大，所放出的熱量偏大；但中和熱是定值，若實(shí)驗(yàn)操作均正確，中和熱不會(huì)變化。

(4)第三次測(cè)量數(shù)據(jù)和前兩次差別較大應(yīng)該舍去，前兩次測(cè)量數(shù)據(jù)求平均值為=3.15℃，則最終代入計(jì)算式的溫差均值為3.15℃；

(5)由(4)可知平均溫度差為3.4℃，50 mL0.55 molL-1NaOH溶液與50 mL0.5 molL-1HCl溶液的質(zhì)量和為m=100mL×1g/cm3=100g，c=4.18J/（g℃），代入公式Q=cm△T得生成0.05mol的水放出熱量Q=4.18J/（g℃）×100g×3.15℃=1316.7J=1.3167kJ，即生成0.025mol的水放出熱量為：1.3167kJ，所以生成1mol的水放出熱量為：1.3167 kJ×4=52.7kJ，即該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱△H= -52.7kJ/mol；

(6)a. 實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差，會(huì)造成測(cè)量結(jié)果偏小，故a可選；b. 選項(xiàng)量取氫氧化鈉時(shí)仰視讀數(shù)會(huì)使所取氫氧化鈉體積增大，放出熱量增多，故b不選；c. 分多次把 NaOH 溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯過(guò)程中會(huì)有熱量損失，使測(cè)量結(jié)果偏小，故c可選；d. 溫度計(jì)上附著的氫氧化鈉和硫酸反應(yīng)了，這部分熱量損失了，使測(cè)量結(jié)果偏小，故d可選；e. 用量筒量取鹽酸溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)會(huì)使所取鹽酸體積增大，放出熱量增多，故e不選；正確答案是a.c.d。