Question

某實(shí)驗(yàn)小組用0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液進(jìn)行中和熱的測(cè)定．
Ⅰ．配制0.50mol/L NaOH溶液
（1）若實(shí)驗(yàn)中大約要使用245mL NaOH溶液，至少需要稱量NaOH固體

 

g．
（2）配制過(guò)程中需要用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外還需要有

 

、

 

．
Ⅱ．測(cè)定中和熱的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．
（3）大小燒杯之間填滿碎泡沫塑料的作用是

 

，從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中缺少的一種玻璃儀器

 

．
（4）使用補(bǔ)全儀器后的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，取50mL 0.25mol/L H₂SO₄溶液與50mL0.55mol/L NaOH溶液在小燒杯中進(jìn)行中和反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表．

實(shí)驗(yàn) 次數(shù)	起始溫度t1/℃			終止溫度    t2/℃	溫度差平均值（t2-t1）/℃
	H2SO4	NaOH	平均值
1	26.2	26.0	26.1	29.5	℃
2	27.0	27.4	27.2	33.3
3	25.9	25.9	25.9	29.2
4	26.4	26.2	26.3	29.8

①請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下表中的空白：
②通過(guò)計(jì)算可得中和熱△H=

 

（精確到小數(shù)點(diǎn)后一位）
③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H₂SO₄溶液的溫度
（5）實(shí)驗(yàn)中若用60mL0.25mol?L^-1H₂SO₄溶液跟50mL0.55mol?L^-1NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量

 

�。ㄌ睢跋嗟取�、“不相等”），所求中和熱

 

（填“相等”、“不相等”）；，若用50mL0.50mol?L^-1醋酸代替H₂SO₄溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得反應(yīng)前后溫度的變化值會(huì)

 

（填“偏大”、“偏小”、“不受影響”）．

Answer 1

考點(diǎn)：中和熱的測(cè)定

專(zhuān)題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

分析：Ⅰ．（1）根據(jù)公式m=nM=cVM來(lái)計(jì)算氫氧化鈉的質(zhì)量，但是沒(méi)有245mL的容量瓶；
（2）需要用到的玻璃儀器有燒杯、容量瓶、膠頭滴管和玻璃棒；
Ⅱ．（3）中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是保溫工作；根據(jù)量熱計(jì)的構(gòu)造來(lái)判斷該裝置的缺少儀器；（4）①先判斷溫度差的有效性，然后求出溫度差平均值；
②根據(jù)公式Q=△H=△Tcm來(lái)計(jì)算反應(yīng)的焓變；
③a．裝置保溫、隔熱效果差，測(cè)得的熱量偏�。�
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；
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，熱量散失較多；
d．溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接插入稀H₂SO₄測(cè)溫度，硫酸的起始溫度偏高；
（5）反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān)，并根據(jù)中和熱的概念和實(shí)質(zhì)來(lái)回答．

解答： 解：Ⅰ．（1）容量瓶沒(méi)有245mL規(guī)格的，只能用250mL規(guī)格的，需要稱量NaOH固體m=nM=cVM=0.5mol/L×0.25L×40g/mol=5.0g，故答案為：5.0；
（2）配制0.50mol/L NaOH溶液需要用到的玻璃儀器有燒杯、250mL容量瓶、膠頭滴管和玻璃棒，故答案為：250mL容量瓶；膠頭滴管；
Ⅱ．（3）中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是保溫工作，大小燒杯之間填滿碎泡沫塑料的作用是減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量損失；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；
故答案為：減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量損失；環(huán)形玻璃攪拌棒；
（4）①4次溫度差分別為：3.4℃，6.1℃，3.3℃，3.5℃，第二組數(shù)據(jù)舍去，三次溫度差平均值=

3.4℃+3.3℃+3.5℃

3

=3.4℃，故答案為：3.4；
②Q=△H=-△Tcm=-3.4°C×4.18J/（g?℃）×100g═1421.2J=1.42KJ/mol，△H=-

Q

N

（H₂O）=-56.8KJ/mol，故答案為：-56.8kJ?mol^-1；
③a．裝置保溫、隔熱效果差，測(cè)得的熱量偏小，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，中和熱的數(shù)值偏大，故b錯(cuò)誤；
b．分多次把NaOH 溶液倒人盛有硫酸的小燒杯中，熱量散失較多，測(cè)得溫度偏低，中和熱的數(shù)值偏小，故c正確；
b．溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接插入稀H₂SO₄測(cè)溫度，硫酸的起始溫度偏高，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；
（5）反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān)，并若用60mL0.25mol?L^-1H₂SO₄溶液跟50mL0.55mol?L^-1NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，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，中和熱相等；又醋酸是弱酸，電離過(guò)程吸熱，所以用50mL0.50mol?L^-1醋酸代替H₂SO₄溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得反應(yīng)前后溫度的變化值會(huì)減小，
故答案為：不相等；相等；偏�。�

點(diǎn)評(píng)：本題考查熱中和熱概念、測(cè)定原理及反應(yīng)熱的計(jì)算，題目難度大，注意理解中和熱的概念以及測(cè)定反應(yīng)熱的誤差等問(wèn)題．