Question

3．某實(shí)驗(yàn)小組用0.50mol•L^-1NaOH溶液和0.50mol•L^-1硫酸溶液進(jìn)行中和熱的測(cè)定．
Ⅰ．配制0.50mol•L^-1NaOH溶液
（1）若實(shí)驗(yàn)中大約要使用470mL NaOH溶液，至少需要稱量NaOH固體10.0 g．
（2）從圖中選擇稱量NaOH固體所需要的儀器是（填字母）：a、b、e．

名稱	托盤天平	小燒杯	坩堝鉗	玻璃棒	藥匙	量筒
儀器
序號(hào)	a	b	c	d	e	f

Ⅱ．測(cè)定中和熱：（1）實(shí)驗(yàn)桌上備有燒杯（大、小兩個(gè)燒杯）、泡沫塑料、泡沫塑料板、膠頭滴管、量筒、鹽酸、NaOH溶液，尚缺少的實(shí)驗(yàn)玻璃用品是環(huán)形玻璃攪拌棒、溫度計(jì)．
（2）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 />

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	30.1
2	27.0	27.4	27.2	33.3
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^-1NaOH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=“4.18”J/（g•℃）．則中和熱△H=-53.5kJ•mol^-1 （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^-1有偏差，產(chǎn)生偏差的原因可能是（填字母）A、C、D．
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．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）依據(jù)配制溶液體積選擇需要合適規(guī)格的容量瓶，依據(jù)m=CVM計(jì)算需要溶質(zhì)的質(zhì)量；
（2）稱量固體用托盤天平、藥匙，氫氧化鈉具有腐蝕性，應(yīng)放在小燒杯中稱量；
Ⅱ．（1）依據(jù)中和熱需要測(cè)量反應(yīng)前酸堿溫度，反應(yīng)后放出熱量最多時(shí)溫度，為保證酸堿充分反應(yīng)，需要用環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌；
（2）①依據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算反應(yīng)溫度變化平均值，注意誤差較大的值應(yīng)舍棄；
②依據(jù)中和反應(yīng)概念生成1mol液體水放出熱量計(jì)算解答；
③A．實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差，測(cè)得的熱量偏小；             
B．量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)，導(dǎo)致量取的氫氧化鈉體積偏大，反應(yīng)放出的熱量增大；
C．將NaOH溶液倒入小燒杯中，不能分幾次倒入，否則會(huì)導(dǎo)致熱量散失；
D．用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定鹽酸溶液溫度，硫酸的起始溫度偏高；

解答 解：Ⅰ． （1）若實(shí)驗(yàn)中大約要使用0.50 mol/L的 470 mL NaOH溶液，由于容量瓶規(guī)格與該體積最接近的是500ml，所以應(yīng)該選擇500ml容量瓶來(lái)配制，溶液有均一性，各處的濃度相等，所以至少需要稱量NaOH固體的質(zhì)量是m（NaOH）=（0． 5L×0.50 mol/L）×40g/mol=10.0g；
故答案為：10.0；
（2）稱量NaOH固體所需要的儀器有用藥匙取藥品，由于NaOH有腐蝕性，所以在燒杯中使用托盤天平進(jìn)行稱量，
故選：a、b、e；
Ⅱ．測(cè)定中和熱：（1）實(shí)驗(yàn)桌上備有燒杯（大、小兩個(gè)燒杯）、泡沫塑料、泡沫塑料板、膠頭滴管、量筒鹽酸、NaOH溶液，尚缺少的實(shí)驗(yàn)玻璃用品是環(huán)形玻璃攪拌棒、溫度計(jì)；
故答案為：環(huán)形玻璃攪拌棒、溫度計(jì)；
（2）①在這四次實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)的溫度變化分別是：5、6.1、3.9、4.1．可見第一次、第二次的誤差太大，偏離真實(shí)值，舍去，平均溫度是（3.9+4.1）÷2=4.0；
故答案為：4.0；
②由于硫酸是二元酸，NaOH是一元堿，所以根據(jù)給定的濃度與溶液的體積可知酸過(guò)量，反應(yīng)放出的熱量應(yīng)該按照堿來(lái)計(jì)算，所以該反應(yīng)的中和熱△H=-$\frac{4.18×80×4.0×0.001KJ}{0.5×0.05mol}$=-53.5KJ/mol；
故答案為：-53.5KJ/mol；
③上述實(shí)驗(yàn)數(shù)值結(jié)果與57.3 kJ•mol^-1有偏差，產(chǎn)生偏差的原因可能是：
A．實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差，使熱量散失，反應(yīng)放出熱量偏小，故A選；
 B．量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)，則堿的物質(zhì)的量增大，反應(yīng)放出的熱量增大，故B不選；
C．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，熱量散失的多，反應(yīng)放出熱量偏小，故C選；
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，使反應(yīng)開始的溫度偏高，溫度差偏小，反應(yīng)熱偏少，故D選；
故選：ACD；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)，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)熱的誤差是解題關(guān)鍵，題目難度不大．