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）稱量NaOH固體所需要的儀器是下列的

 

（填序號(hào)）：
①托盤天平、②小燒杯、③坩鍋鉗、④玻棒、⑤藥匙、⑥量筒
Ⅱ．測(cè)定稀硫酸和稀氫氧化鈉中和熱的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．
（1）碎泡沫塑料的作用是

 

．
（2）寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為（中和熱為57.3kJ/mol）：

 

．
（3）取50mL NaOH溶液和30mL硫酸溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表．
①請(qǐng)?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝?br />

溫度實(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	30.3
2	27.0	27.4	27.2	31.0
3	25.9	25.9	25.9	29.8
4	26.4	26.2	26.3	30.4

②近似認(rèn)為0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/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?℃）．則測(cè)得的中和熱△H=

 

（取小數(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．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．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．

Answer 1

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）氫氧化鈉具有吸濕性，應(yīng)放在小燒杯中稱量，根據(jù)稱量固體氫氧化鈉所用的儀器來(lái)回答；
Ⅱ、（1）根據(jù)中和熱的實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是保溫；
（2）根據(jù)酸堿中和反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時(shí)放出57.3kJ的熱量書寫熱化學(xué)方程式；
（3）①先判斷溫度差的有效性，然后求出溫度差平均值；
②先根據(jù)Q=m?c?△T計(jì)算反應(yīng)放出的熱量，然后根據(jù)△H=-

Q

n

kJ/mol計(jì)算出反應(yīng)熱；
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，測(cè)得的熱量偏�。�
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．

解答：解：Ⅰ、（1）需要稱量NaOH固體m=nM=cVM=0.5mol/L×0.5L×40g/mol=5.0g，故答案為：5.0；
（2）氫氧化鈉要在稱量瓶或者小燒杯中稱量，稱量固體氫氧化鈉所用的儀器有天平、燒杯和藥匙，故答案為：①②⑤；
Ⅱ（1）中和熱的實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是保溫，所以碎泡沫塑料的作用是防止中和反應(yīng)時(shí)熱量損失，故答案為：防止中和反應(yīng)時(shí)熱量損失；
（2）稀強(qiáng)酸、稀強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時(shí)放出57.3kJ的熱量，稀硫酸和氫氧化鈉稀溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：

1

2

H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=

1

2

Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol，
故答案為：

1

2

H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=

1

2

Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol，
（3）①4次溫度差分別為：4.2℃，3.8℃，3.9℃，4.1℃，4組數(shù)據(jù)都有效，溫度差平均值=

四次實(shí)驗(yàn)中(終止溫度-初始溫度)的和

4

=

4.2℃+3.8℃+3.9℃+4.1℃

4

=4.0℃，
故答案為：4.0；
②50mL0.50mol/L氫氧化鈉與30mL0.50mol/L硫酸溶液進(jìn)行中和反應(yīng)生成水的物質(zhì)的量為0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液的質(zhì)量為：80ml×1g/ml=80g，溫度變化的值為△T=4℃，則生成0.025mol水放出的熱量為Q=m?c?△T=80g×4.18J/（g?℃）×4.0℃=1337.6J，即1.3376KJ，所以實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱△H=-

1.3376KJ

0.025mol

=-53.5 kJ/mol，
故答案為：-53.5kJ/mol；
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；
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，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．

點(diǎn)評(píng)：本題考查熱化學(xué)方程式以及反應(yīng)熱的計(jì)算，題目難度大，注意理解中和熱的概念、把握熱化學(xué)方程式的書寫方法，以及測(cè)定反應(yīng)熱的誤差等問(wèn)題．