Question

17．某實驗小組用0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液進行中和熱的測定．
Ⅰ．配制0.50mol/L NaOH溶液
（1）若實驗中大約要使用245mL NaOH溶液，至少需要稱量NaOH固體5.0g
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）寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式（中和熱為57.3kJ/mol）：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol．
（2）取50mL NaOH溶液和30mL硫酸溶液進行實驗，實驗數(shù)據(jù)如表．
①請?zhí)顚懕碇械目瞻祝?br />

溫度 實驗次數(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	30.1
2	27.0	27.4	27.2	33.3
3	25.9	25.9	25.9	29.8
4	26.4	26.2	26.3	30.4

②近似認為0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm³，中和后生成溶液的比熱容c=4.18J/（g•℃）．則中和熱△H=-53.5kJ/mol（取小數(shù)點后一位）．
③上述實驗數(shù)值結(jié)果與57.3kJ/mol有偏差，產(chǎn)生偏差的原因可能是acd（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．

Answer 1

分析 Ⅰ、（1）根據(jù)公式m=nM=cVM來計算氫氧化鈉的質(zhì)量，但是沒有245mL的容量瓶；
Ⅱ、（1）根據(jù)酸堿中和反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時放出57.3kJ的熱量書寫熱化學(xué)方程式；
（2）①先判斷溫度差的有效性，然后求出溫度差平均值；
②先根據(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計算出反應(yīng)熱；
③a．裝置保溫、隔熱效果差，測得的熱量偏��；
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；
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，測得的熱量偏��；
d．溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接插入稀H₂SO₄測溫度，硫酸的起始溫度偏高．

解答 解：Ⅰ、（1）需要稱量NaOH固體m=nM=cVM=0.5mol/L×0.5L×40g/mol=5.0g，故答案為：5.0；
Ⅱ（1）稀強酸、稀強堿反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時放出57.3kJ的熱量，稀硫酸和氫氧化鈉稀溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol，
故答案為：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol；
（2）①4次溫度差分別為：4.2℃，3.8℃，3.9℃，4.1℃，4組數(shù)據(jù)都有效，溫度差平均值=$\frac{四次實驗中（終止溫度-初始溫度）的和}{4}$=$\frac{4.2°C+3.8°C+3.9°C+4.1°C}{4}$=4.0℃，
故答案為：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/ml=80g，溫度變化的值為△T=4℃，則生成0.025mol水放出的熱量為Q=m•c•△T=80g×4.18J/（g•℃）×4.0℃=1337.6J，即1.3376KJ，所以實驗測得的中和熱△H=-$\frac{1.3376KJ}{0.025mol}$=-53.5 kJ/mol，
故答案為：-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，故a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，故b錯誤；
c．盡量一次快速將NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，不允許分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，故c正確；
d．溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接插入稀H₂SO₄測溫度，硫酸的起始溫度偏高，測得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，故d正確．
故答案為：acd．

點評 本題考查熱化學(xué)方程式以及反應(yīng)熱的計算，題目難度不大，注意理解中和熱的概念、把握熱化學(xué)方程式的書寫方法，以及測定反應(yīng)熱的誤差等問題．