Question

【題目】50mL 1.Omol·L—1鹽酸跟50mL 1.1mol·L—1氫氧化鈉溶液在圖所示裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)，并通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量來(lái)計(jì)算中和熱。試回答下列問(wèn)題：

(1)大小燒杯間填滿(mǎn)碎泡沫塑料的作用是_______________。

(2)_________(填“能”或“不能”)將環(huán)形玻璃攪拌棒改為環(huán)形金屬(如銅)棒。其原因是__________________。

(3)大燒杯上如不蓋硬紙板，對(duì)求得中和熱數(shù)值的影響是________(填“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”)。

(4)如果改用60mL 1.Omol·L—1鹽酸跟50mL 1.1mol·L—1氫氧化鈉溶液進(jìn)行反應(yīng)，則與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放熱量_______(填“增加” “減少”或“不變”)，理由是_____________；所求中和熱數(shù)值_________(填“增加”“減少”或“不變”)，理由是_______________；

(5)________(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2和硫酸代替鹽酸和氫氧化鈉溶液，理由是______________________．

(6)Q=cm△t，其中Q表示此中和反應(yīng)放出的熱量，m表示反應(yīng)后混合液的質(zhì)量，c表示反應(yīng)后混合溶液的比熱容，△t表示反應(yīng)前后溶液的溫度的差值。該實(shí)驗(yàn)小組做了三次實(shí)驗(yàn)，每次取溶液各50mL，并記錄如下原始數(shù)據(jù)。

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	起始溫度t1/℃	終止溫度/t2/℃	溫差(t2-t1)/ ℃
1	25.0	32.6
2	25.1	31.8
3	25.1	31.9

已知鹽酸、NaOH溶液密度近似為1.00g／cm3，中和后混合液的比熱容c=4.184×10—3kJ／(g·℃)，則該反應(yīng)的中和熱為△H=____________(保留小數(shù)點(diǎn)后一位)。

(7)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)值結(jié)果與57.3kJ／mol有偏差，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．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HCl溶液的溫度

Answer 1

【答案】(1)盡可能減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量損失

(2)不能 金屬易導(dǎo)熱，熱量散失較多(3)偏低

(4)增加 后者生成0.055molH2O，比前者生成0.05mol的H2O多

不變 中和熱是指酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí)所放出的熱量，與酸堿的用量無(wú)關(guān)

(5)不能 Ba(OH)2和硫酸反應(yīng)生成BaSO4沉淀時(shí)也有能量變化

(6)-56.5kJ／mol (7)acd

【解析】

試題分析：(1)根據(jù)量熱計(jì)的構(gòu)造和實(shí)驗(yàn)的成敗關(guān)鍵來(lái)判斷該裝置的大小燒杯間填滿(mǎn)碎泡沫塑料的作用是保溫、隔熱，減少熱量散失；

(2)中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是保溫工作，金屬銅的導(dǎo)熱效果好于環(huán)形玻璃攪拌棒；

(3)大燒杯上如不蓋硬紙板，會(huì)有一部分熱量散失，求得的中和熱數(shù)值將會(huì)減�。�

(4)反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān)，50mL 1.0molL-1鹽酸跟50mL 1.1molL-1氫氧化鈉溶液進(jìn)行反應(yīng)，生成水的量為0.050mol，改用60mL 1.0molL-1鹽酸跟50mL 1.1molL-1氫氧化鈉溶液進(jìn)行反應(yīng)，生成0.055molH2O，生成水的量增多，所放出的熱量偏高，但是中和熱的均是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol水時(shí)放出的熱，與酸堿的用量無(wú)關(guān)；

(5)不能用Ba(OH)2和硫酸代替鹽酸和氫氧化鈉溶液，因?yàn)锽a(OH)2和硫酸反應(yīng)生成BaSO4沉淀時(shí)也有能量變化；

(6)第一次溫度差為7.6，第二次為6.7，第三次為6.8，第一明顯大于二、三二次，舍去；取二、三二次平均值為6.75℃；每次50mL 1.Omol·L—1鹽酸跟50mL 1.1mol·L—1氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成水的物質(zhì)的量為0.05L×1.Omol·L—1=0.05mol；溶液的質(zhì)量為100g，溫度變化的值為△T=6.7℃，則生成0.05mol水放出的熱量為Q=mc△T=100g×4.184J/(g℃)×6.75℃=2824.2J=2.824kJ，所以實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱△H=-2.824kJ÷0.05mol=-56.5kJ／mol。

(7)a．實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差，熱量散失較大，所得中和熱的數(shù)值偏小，故a正確；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，則大于57.3kJ/mol，故b錯(cuò)誤；c．分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小燒杯中，熱量散失較大，所得中和熱的數(shù)值偏小，故c正確；d．溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接插入稀HCl測(cè)溫度，鹽酸的起始溫度偏高，測(cè)得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，故d正確；故答案為acd。