【題目】50mL0.5mol/L的鹽酸與50mL0.55moL/L NaOH 溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計算中和熱。

回答問題:

(1)從實驗裝置上看,圖中尚缺少一種玻璃儀器,這種玻璃儀器的名稱是_____;能否改用鐵絲________ (能、否”),原因是____

(2)燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是_____;實驗時氫氧化鈉溶液的濃度要用 0.55 mol/L 的原因是:_____________。

(3)實驗中改用 60mL0.50moL/L 鹽酸跟 50mL0.55moL/L NaOH 溶液進行反應(yīng),與上述實驗相比,所放出的熱量____ (偏大”“相等偏小”),所求中和熱_______(相等不相等”)。

(4) 若三次平行操作測得數(shù)據(jù)中起始時鹽酸與燒堿溶液平均溫度相同, 而終止溫度與起始溫度差分別為①3.1℃②3.2 2.7,則最終代入計算式的溫差均值為______ (保留 2 位小數(shù))

(5)近似地認為 0.55mol/L NaOH 溶液和 0.5mol/L 鹽酸密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比熱容 c4.18 J/(g·), 則中和熱ΔH_____kJ/moL (取小數(shù)點后一位)

(6)上述實驗數(shù)值結(jié)果與 57.3 kJ/mol 相比偏小,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.配制 0.55 mol/L NaOH 溶液定容時俯視刻度線讀數(shù)

c.分多次把 NaOH 溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中

d.用溫度計測定 NaOH 溶液起始溫度后直接測定鹽酸溶液的溫度

e.用量筒量取鹽酸溶液的體積時仰視讀數(shù)

【答案】環(huán)形玻璃攪拌棒 與鹽酸反應(yīng),并且導(dǎo)熱使熱量散失 保溫、隔熱,防止熱量散失 使鹽酸能夠充分反應(yīng) 偏大 相等 3.15 -52.7 a.c.d

【解析】

(1)由量熱計的構(gòu)造可知該裝置的缺少儀器是環(huán)形玻璃攪拌棒,不能改用鐵絲來攪拌,因為鐵絲會和鹽酸反應(yīng),并且導(dǎo)熱使熱量散失;

(2)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保溫、隔熱,防止熱量散失;實驗時氫氧化鈉溶液的濃度要用0.55 mol/L的原因是為了使鹽酸能夠充分反應(yīng);

(3)實驗中若改用60 mL 0.50 mol/L的鹽酸與50 mL 0.55 mol/L的氫氧化鈉溶液進行反應(yīng),與上述實驗相比,實驗過程中生成H2O的物質(zhì)的量增大,所放出的熱量偏大;但中和熱是定值,若實驗操作均正確,中和熱不會變化。

(4)第三次測量數(shù)據(jù)和前兩次差別較大應(yīng)該舍去;

(5)(4)可知平均溫度差為3.15℃,50 mL0.55 molL-1NaOH溶液與50 mL0.5 molL-1HCl溶液的質(zhì)量和為m=100mL×1g/cm3=100g,c=4.18J/g℃),代入公式Q=cmT可得;

(6)a. 實驗裝置保溫、隔熱效果差,會造成測量結(jié)果偏小,故a可選;b. 選項量取氫氧化鈉時仰視讀數(shù)會使所取氫氧化鈉體積增大,放出熱量增多,故b不選;c. 分多次把 NaOH 溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯過程中會有熱量損失,使測量結(jié)果偏小,故c可選;d. 溫度計上附著的氫氧化鈉和硫酸反應(yīng)了,這部分熱量損失了,使測量結(jié)果偏小,故d可選;e. 用量筒量取鹽酸溶液的體積時仰視讀數(shù)會使所取鹽酸體積增大,放出熱量增多,故e不選。

(1)由量熱計的構(gòu)造可知該裝置的缺少儀器是環(huán)形玻璃攪拌棒,不能改用鐵絲來攪拌,因為鐵絲會和鹽酸反應(yīng),并且導(dǎo)熱使熱量散失;

(2)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保溫、隔熱,防止熱量散失;實驗時氫氧化鈉溶液的濃度要用0.55 mol/L的原因是為了使鹽酸能夠充分反應(yīng);

(3)實驗時氫氧化鈉溶液的濃度要用0.55 mol/L的原因是為了確保鹽酸完全被中和。實驗中若改用60 mL 0.50 mol/L的鹽酸與50 mL 0.55 mol/L的氫氧化鈉溶液進行反應(yīng),與上述實驗相比,實驗過程中生成H2O的物質(zhì)的量增大,所放出的熱量偏大;但中和熱是定值,若實驗操作均正確,中和熱不會變化。

(4)第三次測量數(shù)據(jù)和前兩次差別較大應(yīng)該舍去,前兩次測量數(shù)據(jù)求平均值為=3.15℃,則最終代入計算式的溫差均值為3.15℃;

(5)(4)可知平均溫度差為3.4℃,50 mL0.55 molL-1NaOH溶液與50 mL0.5 molL-1HCl溶液的質(zhì)量和為m=100mL×1g/cm3=100gc=4.18J/g℃),代入公式Q=cmT得生成0.05mol的水放出熱量Q=4.18J/g℃)×100g×3.15=1316.7J=1.3167kJ,即生成0.025mol的水放出熱量為:1.3167kJ,所以生成1mol的水放出熱量為:1.3167 kJ×4=52.7kJ,即該實驗測得的中和熱△H= -52.7kJ/mol;

(6)a. 實驗裝置保溫、隔熱效果差,會造成測量結(jié)果偏小,故a可選;b. 選項量取氫氧化鈉時仰視讀數(shù)會使所取氫氧化鈉體積增大,放出熱量增多,故b不選;c. 分多次把 NaOH 溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯過程中會有熱量損失,使測量結(jié)果偏小,故c可選;d. 溫度計上附著的氫氧化鈉和硫酸反應(yīng)了,這部分熱量損失了,使測量結(jié)果偏小,故d可選;e. 用量筒量取鹽酸溶液的體積時仰視讀數(shù)會使所取鹽酸體積增大,放出熱量增多,故e不選;正確答案是a.c.d。

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