Question

4．“中和熱的測定”實(shí)驗(yàn)步驟為：
①準(zhǔn)備反應(yīng)裝置（如圖）．
②用一個量筒量取40mL 0.50mol/L鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計測量鹽酸的溫度，記錄．然后把溫度計上的酸用水沖洗干凈．
③用另一個量筒量取40mL 0.55mol/LNaOH溶液，并用溫度計測量NaOH溶液的溫度，記錄．
④把溫度計和___放入小燒杯的鹽酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯（注意不要灑到外面）．用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液，并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度．
⑤___．
⑥根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計算中和熱．
請回答下列問題
（1）補(bǔ)全第④步中所缺儀器環(huán)形玻璃攪拌棒．
（2）補(bǔ)全第⑤步操作步驟重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟②-④步2-3次，記錄結(jié)果．
（3）第②步如果不把溫度計上的酸用水沖洗干凈直接測量NaOH溶液的溫度，則測得的△H偏大．（填“偏大”“偏小”或“無影響”）．
（4）近似認(rèn)為0.50mol/L鹽酸0.55mol/LNaOH溶液的密度都是1g/mL，中和后生成的溶液的比熱容c=4.18J/（g•℃），起始平均溫度為t₁℃，反應(yīng)后最高溫度為t₂℃，則中和熱（不用化簡）：△H=-$\frac{80×4.18×1{0}^{-3}×（{t}_{2}-{t}_{1}）}{0.02}$kJ/mol．
（5）0.50L 1.00mol/L H₂SO₄溶液與1.00L 1.00mol/L NaOH溶液完全反應(yīng)，放出57.16kJ的熱量，寫出該中和反應(yīng)的熱化學(xué)方程式$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.16KJ/mol．
（6）不能（填“能”或“不能”）用稀Ba（OH）₂和稀硫酸代替鹽酸和NaOH溶液，理由是還會發(fā)生Ba²⁺和SO₄^2-的反應(yīng)，該反應(yīng)也會有熱效應(yīng)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)量熱計的構(gòu)造來判斷該裝置的缺少儀器；
（2）為了減少實(shí)驗(yàn)的誤差，實(shí)驗(yàn)應(yīng)重復(fù)2-3次；
（3）測量鹽酸的溫度后，溫度計沒有用水沖洗干凈，在測堿的溫度時，會發(fā)生酸和堿的中和，溫度計示數(shù)變化值減�。�
（4）根據(jù)Q=m•c•△T計算反應(yīng)放出的熱量，然后根據(jù)△H=-$\frac{Q}{n}$kJ/mol計算出中和熱；
（5）根據(jù)物質(zhì)的量與熱量成正比以及熱化學(xué)方程式的書寫方法來解答；
（6）氫氧化鋇與硫酸反應(yīng)生成了硫酸鋇沉淀，生成沉淀的過程中會有熱量變化，影響測定結(jié)果．

解答 解：（1）由把溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯（注意不要灑到外面），用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液，并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度；
故答案為：環(huán)形玻璃攪拌棒；
（2）為了減少實(shí)驗(yàn)的誤差，實(shí)驗(yàn)應(yīng)重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟②-④步2-3次，記錄結(jié)果；
故答案為：重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟②-④步2-3次，記錄結(jié)果；
（3）測量鹽酸的溫度后，溫度計沒有用水沖洗干凈，在測堿的溫度時，會發(fā)生酸和堿的中和，溫度計示數(shù)變化值減小，所以導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)測得中和熱的數(shù)值偏小，但中和熱偏大；
故答案為：偏大；
（4）起始平均溫度為t₁℃，反應(yīng)后最高溫度為t₂℃，溫度差為：（t₂-t₁）℃，40mL 0.50mol/L鹽酸與40mL 0.55mol/LNaOH溶液進(jìn)行中和反應(yīng)生成水的物質(zhì)的量為0.04L×0.50mol/L=0.02mol，溶液的質(zhì)量為80g，溫度變化的值為：（t₂-t₁）℃，則生成0.02mol水放出的熱量為Q=m•c•△T=80g×4.18×10^-3kJ/（g•℃）×（t₂-t₁）℃，所以實(shí)驗(yàn)測得的中和熱△H=-$\frac{80×4.18×1{0}^{-3}×（{t}_{2}-{t}_{1}）}{0.02}$kJ/mol；
故答案為：-$\frac{80×4.18×1{0}^{-3}×（{t}_{2}-{t}_{1}）}{0.02}$kJ/mol；
（5）0.50L 1.00mol/L H₂SO₄溶液與1.00L 1.00mol/L NaOH溶液完全反應(yīng)，放出57.16kJ的熱量，即生成1mol水時放出57.3kJ的熱量，則熱化學(xué)方程式為：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.16KJ/mol；
故答案為：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.16KJ/mol；
（6）硫酸與Ba（OH）₂溶液反應(yīng)除了生成水外，還生成了BaSO₄沉淀，該反應(yīng)中的生成熱會影響反應(yīng)的反應(yīng)熱，所以不能用Ba（OH）₂溶液和硫酸代替NaOH溶液和鹽酸測中和熱；
故答案為：不能；還會發(fā)生Ba²⁺和SO₄^2-的反應(yīng)，該反應(yīng)也會有熱效應(yīng)；

點(diǎn)評 本題考查熱化學(xué)方程式以及反應(yīng)熱的計算，題目難度大，注意理解中和熱測定原理以及測定中和熱的誤差等問題，試題有利于培養(yǎng)學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識的能力．