Question

11．某同學(xué)用50mL 0.50mol/L的鹽酸與50mL 0.55mol/L的NaOH溶液在如圖1所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)．通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量計算中和熱．
（1）下列說法不正確的是D 
A．該實驗也可在保溫杯中進(jìn)行
B．圖中實驗裝置缺少環(huán)形玻璃攪拌棒
C．燒杯間填滿碎紙條的作用是保溫、隔熱，減少熱量損失
D．若將鹽酸體積改為60mL，兩次實驗所求得中和熱不相等
（2）若通過實驗測定中和熱的△H的絕對值常常小于57.3kJ/mol，其原因可能是ABD
A．實驗裝置保溫、隔熱效果差     B．分多次把NaOH溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中
C．量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)
D．用溫度計測定鹽酸初始溫度后，直接測定氫氧化鈉溶液的溫度
（3）將一定量的稀氨水、稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鋇溶液分別和1L 1mol•L^-1的稀鹽酸恰好完全反應(yīng)，其反應(yīng)熱分別為△H₁、△H₂、△H₃，則△H₁、△H₂、△H₃的大小關(guān)系為△H₁＞△H₂=△H₃
（4）若將V₁mL1.0mol•L^-1 HCl溶液和V₂mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測量并記錄溶液溫度，實驗結(jié)果如圖2所示（實驗中始終保持V₁+V₂=50mL）．由圖2可知，氫氧化鈉的濃度為1.5mol/L；

Answer 1

分析 （1）A、該實驗的原理是測反應(yīng)前后的溫度，成敗的關(guān)鍵是保溫，據(jù)此選擇反應(yīng)的儀器即可；
B、根據(jù)量熱計的構(gòu)造來判斷該裝置的缺少儀器；
C、中和熱測定實驗成敗的關(guān)鍵是保溫工作，燒杯間填滿碎紙條的作用是保溫；
D、中和熱是強酸和強堿反應(yīng)生成1mol水時放出的熱量，與酸堿的用量無關(guān)；
（2）A．保溫、隔熱效果差，會導(dǎo)致散失較多熱量，測定的最高溫度偏低，中和熱偏��；
B．允許分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，會導(dǎo)致部分熱量散失，測定結(jié)果偏低；
C．仰視量筒讀數(shù)，會導(dǎo)致量取的氫氧化鈉溶液體積偏大；
D．量完鹽酸溶液溫度，直接測定氫氧化鈉溶液，會導(dǎo)致溫度計上的部分鹽酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，使氫氧化鈉溶液的初始溫度偏高；
（3）25℃，101kPa時，強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的中和熱為57.3kJ/mol，弱電解質(zhì)電離吸熱；
（4）恰好反應(yīng)時參加反應(yīng)的鹽酸溶液的體積是30mL，由V₁+V₂=50ml可知，消耗的氫氧化鈉溶液的體積為20mL，以此計算NaOH濃度．

解答 解：（1）A、該實驗的原理是測反應(yīng)前后的溫度，成敗的關(guān)鍵是保溫，大小燒杯間填充碎紙片或是泡沫，可以用保溫杯代替，故A正確；
B、根據(jù)量熱計的構(gòu)造可知該裝置的缺少儀器是環(huán)形玻璃攪拌器，故B正確；
C、中和熱測定實驗成敗的關(guān)鍵是保溫工作，大小燒杯之間填滿碎紙條的作用是減少實驗過程中的熱量損失，故C正確；
D、因為中和熱是指酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH₂O所放出的熱量，與酸堿的用量無關(guān)，若將鹽酸體積改為60 mL，兩次實驗所求得中和熱相等，故D錯誤；
故選D；
（2）A．實驗裝置保溫、隔熱效果差，導(dǎo)致測定的最高溫度偏小，測定的溫度差偏小，測定結(jié)果偏低，故A錯誤；
C．量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)，導(dǎo)致量取的氫氧化鈉溶液的體積偏大，若鹽酸過量，反應(yīng)生成的水的物質(zhì)的量偏大，放出的熱量偏高，測定的最高溫度偏大，測定結(jié)果偏高；若鹽酸不足，則不影響測定結(jié)果，故C錯誤；
B．分多次把NaOH溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中，導(dǎo)致有部分熱量散失，測定的最高溫度偏小，溫度差偏小，測定結(jié)果偏低，故B正確；
D．用溫度計測定鹽酸初始溫度后，直接測定氫氧化鈉溶液的溫度，導(dǎo)致溫度計上的部分鹽酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，測定的氫氧化鈉溶液的初始溫度偏高，計算出的溫度差偏低，測定結(jié)果偏低，故D正確；
故答案為：ABD；
（3）強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的熱效應(yīng)：H⁺（aq）+OH^-（aq）═H₂O△H=-57.3kJ/mol，表示稀溶液氫離子和氫氧根離子之間反應(yīng)生成1mol水放出的熱量為57.3kJ，分別向1L 0.5mol•L^-1的NaOH溶液中加入氫氧化鈉、氫氧化鋇是強的稀溶液間的中和反應(yīng)，氨水屬于弱電解質(zhì)，電離出氫氧根離子需要吸熱，所以所以△H₁＞△H₂=△H₃，故答案為：△H₁＞△H₂=△H₃；
 （4）恰好反應(yīng)時參加反應(yīng)的鹽酸溶液的體積是30mL，由V₁+V₂=50mL可知，消耗的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量為20mL，設(shè)恰好反應(yīng)時氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量是n，則
                     HCl+NaOH=NaCl+H₂O
                1                 1
1.0mol•L^-1×0.03L         n
則n=1.0mol•L^-1×0.03L=0.03mol，所以濃度是：$\frac{0.03mol}{0.02L}$=1.5mol/L，故答案為：1.5mol/L．

點評 本題考查中和熱的測定，題目難度不大，注意理解中和熱的概念、掌握測定中和熱的操作方法，能夠正確分析錯誤操作對測定的中和熱產(chǎn)生的誤差．