Question

【題目】某實驗小組用0.50 mol·L－1 NaOH溶液和0.50 mol·L－1 H2SO4溶液進行中和熱的測定。

Ⅰ.配制0.50 mol·L－1 H2SO4溶液

(1)若配制250 mL H2SO4溶液，則需量筒量取密度為1.84 g·cm－3，質(zhì)量分數(shù)為98%的濃硫酸____mL。

Ⅱ.測定稀硫酸和稀氫氧化鈉反應的中和熱的實驗裝置如圖所示：

(2)儀器A的名稱為___________。

(3)寫出表示該反應中和熱的熱化學方程式：__________________。

(4)取50 mL NaOH溶液和30 mL H2SO4溶液進行實驗，實驗數(shù)據(jù)如下表。

實驗 次數(shù)	起始溫度t1/℃			終止溫度t2/℃	溫度差(t2－t1)/℃
	H2SO4	NaOH	平均值
1	26.6	26.6	26.6	29.1
2	27.0	27.4	27.2	31.2
3	25.9	25.9	25.9	29.8
4	26.4	26.2	26.3	30.4

①溫度差的平均值為____℃。

②近似認為0.50 mol·L－1 NaOH溶液和0.50 mol·L－1 H2SO4溶液的密度都是1 g·cm－3，中和后生成溶液的比熱容c＝4.18 J·(g·℃)－1。則測得的中和熱ΔH＝___________(取小數(shù)點后一位)。

③上述結(jié)果與57.3 kJ·mol－1有偏差，產(chǎn)生此偏差的原因可能是____(填字母)。

a．實驗裝置保溫、隔熱效果差

b．量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)

c．一次性把NaOH溶液倒入盛有H2SO4溶液的小燒杯中

d．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度

(5)碎泡沫塑料的作用是___________。

Answer 1

【答案】6.8 環(huán)形玻璃攪拌棒 H2SO4(aq)+NaOH(aq)= Na2SO4(aq)+H2O(l) △H=-57.3 kJmol-1。 4.0 -53.5kJmol-1 ad 保溫、隔熱，減少實驗過程中熱量損失

【解析】

（1）由溶液稀釋前后，溶質(zhì)質(zhì)量不變可得：1.84g/cm3×V×98%=0.5mol/L×0.25L×98g/mol，解得V=6.8mL；答案為6.8；

（2）由圖可以看出儀器A為環(huán)形玻璃攪拌棒；答案為環(huán)形玻璃攪拌棒；

（3）強酸強堿的中和熱為-57.3kJ/mol，中和熱是強酸和強堿的稀溶液完全反應生成1mol液態(tài)水放出的熱量，稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應的熱化學方程式為H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3 kJmol-1；答案為H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3 kJmol-1；

（4）①溫度差分別為2.5℃、4.0℃、3.9℃、4.1℃，第一次實驗溫度差誤差較大，應舍棄，故溫度差平均值為(4.0℃+3.9℃+4.0℃)/3=4.0℃；答案為4.0℃；

②生成水的物質(zhì)的量為0.05L×0.5mol/L=0.025mol，溶液的質(zhì)量為80mL×1g/cm3=80g，溫度差為4℃，則生成0.025mol的水應放出的熱量為Q=mc△t=80g×4.18J·(g·℃)-1×4℃=1337.6J=1.3376kJ，所以實驗測得的中和熱△H==-53.5kJmol-1；答案為-53.5kJmol-1；

③a項實驗裝置保溫、隔熱效果差，求得放出的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小；

b項量取氫氧化鈉溶液的體積時仰視讀數(shù)，會導致所量取的氫氧化鈉溶液體積偏大，放出熱量偏高，中和熱的數(shù)值偏大；

c項為正確操作，不會引起誤差；

d項溫度計測定氫氧化鈉溶液起始溫度，直接插入硫酸溶液測溫度，導致硫酸溶液的起始溫度偏高，求得的放出熱量偏小，中和熱數(shù)值偏��；據(jù)此分析只有ad選項才能使得中和熱的數(shù)據(jù)偏小；

答案為ad；

（5）碎泡沫塑料的導熱效果差，可以起到保溫、隔熱，減少實驗過程中熱量損失等作用；答案為保溫、隔熱，減少實驗過程中熱量損失。