Question

【題目】中和熱的測定是高中重要的定量實驗。取0.55mol/L的NaOH溶液50mL與0.25mol/L的硫酸60mL置于圖所示的裝置中進行中和熱的測定實驗，回答下列問題：

(1)從圖中實驗裝置看，其中尚缺少的一種玻璃用品是_______，除此之外，裝置中的一個明顯錯誤是______。

(2)為保證該實驗成功該同學采取了許多措施，如圖的碎紙條的作用在于______。

(3)若改用60mL0.25mol·L-1H2SO4和60mL0.55mol·L-1NaOH溶液進行反應與上述實驗相比，所放出的熱量____（填“相等”、“不相等”），若實驗操作均正確，則所求中和熱_____填“相等”“不相等”）

(4)倒入NaOH溶液的正確操作是：______。(從下列選出)。

A.沿玻璃棒緩慢倒入 B.分三次少量倒入 C.一次迅速倒入

(5)使硫酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是：______。 (從下列選出)。

A.用溫度計小心攪拌 B.揭開硬紙片用玻璃棒攪拌

C.輕輕地振蕩燒杯 D.用套在溫度計上的環(huán)形玻璃棒輕輕地攪動

(6)實驗數(shù)據(jù)如下表：

①請?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝?/span>

溫度 實驗 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	32.3
3	25.9	25.9	25.9	29.2
4	26.4	26.2	26.3	29.8

②近似認為0.55mol/LNaOH溶液和0.25mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比熱容c=4.18J/(g·℃)。則中和熱ΔH=________(取小數(shù)點后一位)。

③上述實驗數(shù)值結果與57.3kJ/mol有偏差，產生偏差的原因可能是(填字母)______。

a.實驗裝置保溫、隔熱效果差

b.用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度

c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中

Answer 1

【答案】環(huán)形玻璃攪拌棒 小燒杯口未用硬紙板蓋住(或大小燒杯口未齊平) 隔熱，減少熱量的損失 不相等 相等 C D 3.4 -56.8kJ/mol abc

【解析】

(1)根據(jù)量熱計的構造來判斷該裝置的缺少儀器；為了減少熱量的損失，大燒杯杯口與小燒杯杯口相平；

(2)中和熱測定實驗成敗的關鍵是減少熱量散失；

(3)反應放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關，并根據(jù)中和熱的概念和實質來回答；

(4)為了減少熱量散失，使測量結果更加準確，應迅速一次性將氫氧化鈉溶液倒入燒杯中；

(5)通過環(huán)形玻璃棒慢慢攪拌，可以使氫氧化鈉溶液與硫酸混合均勻；

(6)①先計算出每次實驗操作測定的溫度差，然后舍棄誤差較大的數(shù)據(jù)，最后計算出溫度差平均值；

②根據(jù)Q=mc△T計算，先根據(jù)Q=mc△T計算反應放出的熱量，然后根據(jù)△H=-kJ/mol計算出反應熱；

③a.實驗裝置保溫、隔熱效果必須好；

b.溫度計測定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；

c.若分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，會導致散失過多的熱量。

(1)由量熱計的構造可知該裝置的缺少儀器是環(huán)形玻璃攪拌棒；為了減少熱量的損失，大燒杯杯口與小燒杯杯口相平；

(2)中和熱測定實驗成敗的關鍵是保溫工作，大小燒杯之間填滿碎紙條的作用是減少實驗過程中的熱量損失；

(3)反應放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關，改用60mL 0.25mol/LH2SO4和50mL0.55mol/LNaOH溶液進行反應與上述實驗相比，生成水的量增多，所放出的熱量偏高，但是中和熱均是強酸和強堿反應生成1mol水時放出的熱，中和熱相等；

(4)中和熱的測定中，必須盡量減少熱量散失，所以倒入氫氧化鈉溶液時，必須一次并且迅速倒入燒杯中，故合理選項是C；

(5)A.溫度計用于測定溫度，不能使用溫度計攪拌溶液，A錯誤；

B.揭開硬紙片用玻璃棒攪拌，會導致熱量散失，影響測定結果，B錯誤；

C.輕輕地振蕩燒杯，會導致溶液濺出，甚至導致熱量散失，影響測定結果，C錯誤；

D.用套在溫度計上的環(huán)形玻璃棒輕輕地攪動，可以使硫酸和氫氧化鈉溶液混合均勻，又可以減少熱量散失，D正確；

故合理選項是D；

(6)①四次測定溫度差分別為3.4℃，5.1℃，3.3℃，3.5℃，其中第2次的溫度差誤差較大，應該舍棄，其它三次溫度差的平均值為t=℃=3.4℃；

②50mL0.55mol/L氫氧化鈉與50mL0.25mol/L硫酸溶液進行中和反應，生成水的物質的量為0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液的質量為100mL×1g/cm3=100g，溫度變化的值為△T=3.4℃，則生成0.025mol水放出的熱量為：Q=mc△T=100g×4.18J/（g℃）×3.4℃=1421.2J，即1.4212kJ，所以實驗測得的中和熱△H=-=-56.8 kJ/mol；

③a.實驗裝置保溫、隔熱效果必須好，否則測定結果偏小，a正確；

b.溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接插入稀H2SO4測溫度，由于溫度計上會有氫氧化鈉，氫氧化鈉與硫酸反應放熱，導致硫酸的起始溫度偏高，溫度差偏小，測定結果偏小，b正確；

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，否則會導致較多熱量散失，c正確；

故合理選項是abc。