Question

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

Ⅰ．配制0.50 mol·L-1NaOH溶液

（1）若實驗中大約要使用245mLNaOH溶液，至少需要稱量NaOH固體 g。

（2）從下圖中選擇稱量NaOH固體所需要的儀器是（填字母）： 。

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

Ⅱ．測定稀硫酸和稀氫氧化鈉中和熱的實驗裝置如圖所示。

（1）不能用銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒的理由是 。

（2）在操作正確的前提下，提高中和熱測定準(zhǔn)確性的關(guān)鍵是_____________。大燒杯如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值將 （填“偏大”、“偏小”或“無影響”）。結(jié)合日常生活實際該實驗在 中（家用產(chǎn)品）效果更好。

（3）寫出該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式：（中和熱為57.3 kJ·mol-1） 。

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

試驗次數(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	29.6
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表中的溫度差平均值為 ℃。

②近似認(rèn)為0．50 mol·L-1 NaOH溶液和0．50 mol·L-1硫酸溶液的密度都是1 g·cm-3，中和后生成溶液的比熱容c = 4.18 J·（g·℃）-1。則中和熱ΔH= （取小數(shù)點后一位）。

③上述實驗數(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（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．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中

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

④實驗中改用60mL0.5mol/L鹽酸跟50mL0.55 mol·L-1氫氧化鈉進行反應(yīng)，與上述實驗相比，所放出的熱量 （填相等或不相等，下同），所求的中和熱無偏差時 簡述理由 。

Answer 1

【答案】I（1）5．0（2）abe

Ⅱ（1）Cu傳熱快，熱量損失大；（2）提高裝置的保溫效果；偏小；保溫杯；

（3）1/2H2SO4（aq）+NaOH（aq）＝1/2Na2SO4（aq）+H2O（l）ΔH＝-57.3kJ/mol

（4）①4.0②53.5kJ/mol③acd④不相等；相等；中和熱是在一定條件下，稀溶液中，強酸和強堿反應(yīng)生成1mol水時所放出的熱量，與酸堿用量無關(guān)。

【解析】

試題分析：Ⅰ、（1）若實驗中大約要使用245mLNaOH溶液，應(yīng)選擇250mL的容量瓶，則至少需要稱量NaOH固體質(zhì)量為40g/mol×0.50mol/L×0.25L=5.0g；

（2）氫氧化鈉要在小燒杯中稱量，稱量固體氫氧化鈉所用的儀器有天平、燒杯和藥匙，答案為abe；

Ⅱ、（1）不能用銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒，因為銅絲攪拌棒是熱的良導(dǎo)體，Cu傳熱快，熱量損失大；

（2）在操作正確的前提下，提高中和熱測定準(zhǔn)確性的關(guān)鍵是提高裝置的保溫效果；大燒杯如不蓋硬紙板，會造成熱量散失，使求得的中和熱數(shù)值偏��；在日常生活中，該實驗在保溫杯中進行效果更好。

（3）因為中和熱為57.3 kJ·mol-1，根據(jù)中和熱的定義，該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式為1/2H2SO4（aq）+ NaOH（aq ）＝1/2Na2SO4（aq）+ H2O（l）ΔH＝-57.3kJ/mol。

（4）①第一次測定溫度差為：（29.6-26.1）℃=3.5℃，第二次測定的溫度差為：（31.2-27.2）℃=4.0℃，第三次測定的溫度差為：（29.8-25.9）℃=3.9℃，第三次測定的溫度差為：（30.4-26.3）℃=4.1℃，實驗1的誤差太大要舍去，三次溫度差的平均值為4.0℃。

②50mL0.50mol/L氫氧化鈉與30mL0.50mol/L硫酸溶液進行中和反應(yīng)，生成水的物質(zhì)的量為0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液的質(zhì)量為：80mL×1g/cm3=100g，溫度變化的值為△T=4.0℃，則生成0.025mol水放出的熱量為：Q=mc△T=80g×4.18J/（g℃）×4.0℃=1337.6J，即1.3376KJ，所以實驗測得的中和熱△H=-1.3376kJ÷0.025mol=-53.5kJ/mol。

③a．裝置保溫、隔熱效果差，測得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，a項正確；b.量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)，會導(dǎo)致所量的氫氧化鈉體積偏大，放出的熱量偏高，中和熱的數(shù)值偏大，b項錯誤；c。分多次把NaOH 溶液倒人盛有硫酸的小燒杯中，熱量散失較多，測得溫度偏低，中和熱的數(shù)值偏小，c項正確；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，測得溫度偏低，中和熱的數(shù)值偏小，d項正確；答案選acd。

（4）實驗中改用60mL0.5mol/L鹽酸跟50mL0.55 mol·L-1氫氧化鈉進行反應(yīng)，生成水的物質(zhì)的量增多，所以與上述實驗相比，所放出的熱量不相等；中和熱是指強酸、強堿的稀溶液發(fā)生反應(yīng)生成1mol水時放出的熱量，所以所求的中和熱無偏差時相等。