Question

8．某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)用50mL 1.0mol/L鹽酸跟50mL 1.1mol/L 氫氧化鈉溶液在如圖裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)．在大燒杯底部墊碎泡沫塑料（或紙條），使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平．然后再在大、小燒杯之間填滿(mǎn)碎泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，在板中間開(kāi)兩個(gè)小孔，正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒通過(guò)．通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱．試回答下列問(wèn)題：
（1）本實(shí)驗(yàn)中用稍過(guò)量的NaOH的原因是保證鹽酸完全被中和．在大小燒杯中填充泡沫塑料的作用是保溫隔熱，防止熱量散失．
（2）該實(shí)驗(yàn)小組做了三次實(shí)驗(yàn)，每次取溶液各50mL，并記錄下原始數(shù)據(jù)（見(jiàn)下表）．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	起始溫度t1/℃			終止溫度（t2）/℃	溫差 （t2-t1）/℃
	鹽酸	NaOH溶液	平均值
1	25.1	24.9	25.0	31.6	6.6
2	25.1	25.1	25.1	31.8	6.7
3	25.1	25.1	25.1	31.9	6.8

已知鹽酸、NaOH溶液密度近似為1.00g/cm³，中和后混合液的比熱容為：c=4.18×10^-3kJ/（g•℃），則寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式H⁺（aq）+OH^-（aq）=H₂O（l）△H=-56.0kJ/mol（△H值保留到小數(shù)點(diǎn)后1位）．
（3）若用等濃度的醋酸與NaOH溶液反應(yīng)，則測(cè)得的中和熱會(huì)比（2）測(cè)出的△H偏大（填“偏大”、“偏小”或“不變”），其原因是醋酸是弱酸，反應(yīng)時(shí)需要吸收熱量用于醋酸的電離，所以，測(cè)得的中和反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值會(huì)偏小，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，△H則偏大．
（4）在中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)中存在用水洗滌溫度計(jì)上的鹽酸后再用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液溫度的步驟，若無(wú)此操作步驟，則測(cè)得的中和熱△H會(huì)偏大（填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）本實(shí)驗(yàn)中用稍過(guò)量的NaOH，原因是保證鹽酸完全被中和；中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是保溫工作；
（2）先求出三次反應(yīng)的溫度差，根據(jù)公式Q=cm△T來(lái)求出生成0.05mol的水放出熱量，從而求出中和熱，利用中和熱的概念寫(xiě)出該中和反應(yīng)的熱化學(xué)方程式；
（3）用醋酸代替鹽酸，醋酸電離要吸收能量，測(cè)得的能量偏小；
（4）沒(méi)有用水洗滌溫度計(jì)上的鹽酸溶液，導(dǎo)致測(cè)定NaOH溶液溫度偏高，溫度差偏小，測(cè)得的能量偏�。�

解答 解：（1）用過(guò)量的氫氧化鈉保證鹽酸反應(yīng)完全，以鹽酸的量為準(zhǔn)進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算；中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是保溫工作，在大小燒杯中填充泡沫塑料的作用是減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量損失；
故答案為：保證鹽酸完全被中和；保溫隔熱，防止熱量散失；
（2）3次實(shí)驗(yàn)的前后溫度差分別為：6.6℃，6.7℃，6.8℃，均有效，三次的平均值為6.7℃，50mL 1.0mol/L鹽酸跟50mL 1.1mol/L 氫氧化鈉溶液的質(zhì)量和為m=100mL×1g/mL=100g，c=4.18J/（g•℃），代入公式Q=cm△T得生成0.05mol的水放出熱量Q=4.18J/（g•℃）×100g×6.7℃=28.006KJ，即生成0.5mol的水放出熱量28.006KJ，所以生成1mol的水放出熱量為28.006KJ×2=56.01kJ，即該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱△H=-56.0kJ/mol，熱化學(xué)方程式為H⁺（aq）+OH^-（aq）=H₂O（l）△H=-56.0 kJ/mol；
故答案為：H⁺（aq）+OH^-（aq）=H₂O（l）△H=-56.0 kJ/mol；
（3）用醋酸代替鹽酸，醋酸電離要吸收能量，造成放出的能量偏小，測(cè)得的中和反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值會(huì)偏小，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，△H則偏大；
故答案為：偏大；醋酸是弱酸，反應(yīng)時(shí)需要吸收熱量用于醋酸的電離，所以，測(cè)得的中和反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值會(huì)偏小，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，△H則偏大；
（4）沒(méi)有用水洗滌溫度計(jì)上的鹽酸溶液，導(dǎo)致測(cè)定NaOH溶液溫度偏高，溫度差偏小，測(cè)得的能量偏小，因?yàn)橹泻蜔帷鱄為負(fù)值，所以中和熱△H偏大，故答案為：偏大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查中和熱的測(cè)定，意在考查考生的動(dòng)手操作能力和計(jì)算能力，難度不大．