Question

【題目】利用如圖所示裝置測定中和熱的實驗步驟如下：

①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1鹽酸倒入小燒杯中，測出鹽酸溫度；

②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液，并用同一溫度計測出其溫度；③將NaOH溶液倒入小燒杯中，設(shè)法使之混合均勻，測得混合液最高溫度。回答下列問題：

①為什么所用NaOH溶液要稍過量？__________________________________。

②倒入NaOH溶液的正確操作是__________(填字母)。

A．沿玻璃棒緩慢倒入 B．分三次少量倒入 C．一次迅速倒入

③現(xiàn)將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液、稀氨水分別和1 L 1 mol·L－1的稀鹽酸恰好完全反應(yīng)，其反應(yīng)熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3，則ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小關(guān)系為________________。

④假設(shè)鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1 g·cm－3，又知中和反應(yīng)后生成溶液的比熱容c＝4.18 J·g－1·℃－1。為了計算中和熱，某學(xué)生實驗記錄數(shù)據(jù)如下：

實驗序號	起始溫度t1/ ℃		終止溫度t2/ ℃
	鹽酸	氫氧化鈉溶液	混合溶液
1	20.0	20.1	23.2
2	20.2	20.4	23.4
3	20.5	20.6	23.6

依據(jù)該學(xué)生的實驗數(shù)據(jù)計算，該實驗測得的中和熱ΔH＝__________(結(jié)果保留一位小數(shù))。

⑤________(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氫氧化鈉溶液和鹽酸，理由是______________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】 確保鹽酸被完全中和 C ΔH1＝ΔH2<ΔH3 －51.8 kJ·mol－1 不能 H2SO4與Ba(OH)2反應(yīng)生成BaSO4沉淀，沉淀的生成熱會影響反應(yīng)的反應(yīng)熱

【解析】（1）酸堿發(fā)生中和反應(yīng)，當(dāng)所用NaOH溶液要稍過量時，確保鹽酸被完全中和；正確答案：確保鹽酸被完全中和。

②倒入氫氧化鈉溶液時,必須一次迅速的倒入，目的是減少熱量的散失，不能分幾次倒入氫氧化鈉溶液，否則會導(dǎo)致熱量散失，影響測定結(jié)果；正確答案：C。

③中和熱是強酸強堿稀溶液完全反應(yīng)生成1mol水放出的熱量，一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液和1L 1molL-1的稀鹽酸恰好完全反應(yīng)放熱57.3kJ；一水合氨是弱電解質(zhì)，存在電離平衡，電離過程是吸熱程，稀氨水和1L 1molL-1的稀鹽酸恰好完全反應(yīng)放熱小于57.3kJ，反應(yīng)焓變是負值，所以△H1=△H2＜△H3；正確答案：△H1=△H2＜△H3。

④第1次實驗鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.05℃，反應(yīng)后溫度為：23.2℃，反應(yīng)前后溫度差為：3.15℃；第2次實驗鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.3℃，反應(yīng)后溫度為：23.4℃，反應(yīng)前后溫度差為：3.1℃；第3次實驗鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.55℃，反應(yīng)后溫度為：23.6℃，反應(yīng)前后溫度差為：3.05℃；50mL的0.50mol/L鹽酸與50mL的0.55mol/L氫氧化鈉溶液的質(zhì)量和為m=100mL×1g/cm3=100g，c=4.18J/（g℃），代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出熱量Q=4.18J/（g℃）×100g×=1.036kJ，即生成0.025mol的水放出熱量為：1.2959kJ，所以生成1mol的水放出熱量為1.2959kJ×1/0.025=51.8kJ，即該實驗測得的中和熱△H=-51.8kJ/mol；正確答案：-51.8kJ/mol。

⑤H2SO4與Ba(OH)2反應(yīng)生成水，有酸堿中和反應(yīng)放出的熱量；同時，H2SO4與Ba(OH)2反應(yīng)生成BaSO4沉淀，沉淀的生成熱會影響反應(yīng)的反應(yīng)熱，所以不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氫氧化鈉溶液和鹽酸；正確答案：不能；H2SO4與Ba(OH)2反應(yīng)生成BaSO4沉淀，沉淀的生成熱會影響反應(yīng)的反應(yīng)熱。