Question

中和熱測定精確度要求較高，主要是要求熱量測定準確，否則將會產生較大的誤差。那么實驗室是如何測定中和熱的呢？
實驗室用下圖裝置測定中和熱，其實驗步驟如下：

①用一個量筒量取50mL0.5mol?L^-1的鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計測量鹽酸的溫度（均讀取至0.1℃，下同），記入表格。
②用另一個量筒量取50mL0.55mol?L^-1的NaOH溶液，并用溫度計測量氫氧化鈉溶液的溫度，記入表格。
③將小燒杯放入大燒杯中，并在兩個燒杯之間填滿碎泡沫塑料，使杯口相平，在蓋板中間開兩個小孔，正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過。
④把量筒中的氫氧化鈉溶液倒入小燒杯中，并立即把套有蓋板的溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯中，用玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液，準確讀取混合溶液的溫度，記入表格。
再重復實驗兩次，所得的數據如下：

回答下列問題：
（1）實驗的先后順序為（填實驗編號）__________。
（2）由上述數據測得的中和熱為___________［鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都近似為1g/cm³，反應后溶液的比熱容c近似為4.18J/（g?℃）］。據此寫出該反應的熱化學方程式________________。
（3）為什么中和熱測定中要用稍過量的氫氧化鈉溶液？
_______________________________________________________________________________________。
（4）中和熱實際的測定值偏低的主要原因是什么？
_______________________________________________________________________________________。
（5）若將鹽酸和氫氧化鈉溶液分別改為醋酸和氨水，其他數據不變，則測得的中和熱與上述實驗測得的中和熱比較________（填“偏大”、“偏小”或“相同”），原因是_________________________________________。

Answer 1

見分析

【試題分析】
實驗的關鍵是準確測定參加反應的酸或堿放出的熱量，也就是既要求參加反應的酸或堿的物質的量測定要準確，又要求產生熱量的測定要準確。
（1）實驗時應做好保溫準備，再進行實驗操作。步驟應為③①②④。
（2）由于氫氧化鈉過量，所以應用參加反應的鹽酸的物質的量來計算反應所放出的熱量，從而得出中和熱為-56.8kJ［計算式為ΔH=］。
熱化學方程式為：HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）；ΔH=-56.8kJ/mol。
（3）這是為了保證酸能夠完全被中和。H⁺與OH^-相互接觸碰撞才能發(fā)生反應，如果用等量的酸、堿，隨著反應的進行，H⁺與OH^-相互碰撞接觸的機會越來越少，反應越來越困難，可能有一部分H⁺與OH^-不會反應。而在氫氧化鈉溶液過量的情況下，大大增加了H⁺與OH^-完全反應的機會。
（4）結果偏低的主要原因是保溫性能差，若能改進裝置，比如用保溫杯代替燒杯，使保溫性能良好，就更能接近理論值。
（5）偏小，因為醋酸和氨水都是弱電解質，它們的電離都要吸收熱量。此熱量就要由H⁺與OH^-結合生成水分子放出的熱量來抵償，所以總的來說中和熱小于 57．3kJ/mol。