Question

18．某化學(xué)興趣小組要完成中和熱的測(cè)定．
（1）實(shí)驗(yàn)桌上備有大、小兩個(gè)燒杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、膠頭滴管、環(huán)形玻璃攪拌棒、0.50mol•L^-1NaOH溶液、0.55mol•L^-1鹽酸，實(shí)驗(yàn)尚缺少的玻璃儀器是量筒和溫度計(jì)．
（2）實(shí)驗(yàn)中能否用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒？否（填“能”或“否）．
（3）他們記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)用品			溶液溫度		中和熱
			t1	t2	△H
①	50 mL 0.50 mol•L-1 NaOH溶液	50 mL 0.55 mol•L-1 HCl溶液	20℃	23.2℃
②	50 mL 0.50 mol•L-1 NaOH溶液	50 mL 0.55 mol•L-1 HCl溶液	20℃	23.4℃

已知：Q=cm△t，c為4.18J•℃^-1•g^-1，各溶液的密度均為1g•cm^-3．
①通過計(jì)算得到中和熱△H=-55.2kJ/mol（保留一位小數(shù)）．
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫出NaOH溶液與HCl溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+2H₂O（l）△H=-55.2kJ/mol．
（4）若用0.60mol•L^-1NaOH溶液代替0.50mol•L^-1NaOH溶液做實(shí)驗(yàn)，對(duì)測(cè)定結(jié)果無（填“有”或“無”，下同）影響；若用0.55mol•L^-1醋酸代替0.55mol•L^-1鹽酸做實(shí)驗(yàn)，對(duì)測(cè)定結(jié)果有影響．
（5）計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)本次實(shí)驗(yàn)測(cè)定值與正確值57.3kJ/mol有偏差，產(chǎn)生偏差的原因可能是②③（填序號(hào)）操作：
①量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù) 
②用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液的溫度后直接測(cè)定鹽酸的溫度  
③分多次把NaOH溶液倒入裝鹽酸的小燒杯中．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)中和熱測(cè)定的實(shí)驗(yàn)步驟選用需要的儀器，然后判斷還缺少的儀器；
（2）金屬導(dǎo)熱快，熱量損失多；
（3）①先判斷溫度差的有效性，然后求出溫度差平均值，再根據(jù)Q=m•c•△T計(jì)算反應(yīng)放出的熱量，然后根據(jù)△H=-$\frac{Q}{n}$kJ/mol計(jì)算出反應(yīng)熱；
②根據(jù)中和熱的概念以及熱化學(xué)方程式的書寫方法寫出熱化學(xué)方程式．
（4）中和熱是指在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol水時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱；醋酸是弱電解質(zhì)，電離吸熱；
（5）本次實(shí)驗(yàn)的測(cè)取值比正確值57.3kJ/mol偏�。�
①量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)會(huì)導(dǎo)致NaOH溶液溶液體積偏大；
②溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接插入鹽酸溶液測(cè)溫度，鹽酸的起始溫度偏高；
③分多次把NaOH溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中，熱量散失較多；

解答 解：（1）中和熱的測(cè)定過程中，需要用量筒量取酸溶液、堿溶液的體積，需要使用溫度計(jì)測(cè)量溫度，所以還缺少溫度計(jì)和量筒，
故答案為：量筒；溫度計(jì)；
（2）不能用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒，因?yàn)殂~絲攪拌棒是熱的良導(dǎo)體，熱量損失大，
故答案為：否；
（3）①2次溫度差分別為：3.2℃，3.4℃，2組數(shù)據(jù)都有效，溫度差平均值=3.3℃，50mL0.50mol•L^-1NaOH和50mL.0.55mol•L^-1HCl質(zhì)量和為m=100mL×1g/mL=100g，c=4.18J/（g•℃），△T=3.3℃，代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出熱量Q=4.18J/（g•℃）×100g×3.3℃=1421.2J=1.3794KJ，即生成0.025mol的水放出熱量1.3794KJ，所以生成1mol的水放出熱量為$\frac{1.3794KJ×1mol}{0.025mol}$=55.2kJ，即該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱△H=-55.2kJ/mol，故答案為：-55.2；
②NaOH溶液與HCl溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+2H₂O（l）△H=-55.2kJ/mol，
故答案為：HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+2H₂O（l）△H=-55.2kJ/mol．
（4）中和熱是指在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol水時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱，故0.60mol•L^-1NaOH溶液代替0.50mol•L^-1NaOH溶液時(shí)，雖然放出的熱量增多，但對(duì)中和熱的數(shù)值無影響；醋酸是弱電解質(zhì)，電離吸熱，故用醋酸代替鹽酸，放出的熱量偏小，故答案為：無，有；
（5）本次實(shí)驗(yàn)的測(cè)取值比正確值57.3kJ/mol偏�。�
①量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)會(huì)導(dǎo)致NaOH溶液溶液體積偏大，則放出的熱量偏高，即測(cè)得中和熱的值偏高，故①錯(cuò)誤；
②溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接插入鹽酸測(cè)溫度，鹽酸的起始溫度偏高，溫度差偏小，測(cè)得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，故②正確；
③分多次把NaOH溶液倒人盛有鹽酸的小燒杯中，熱量散失較多，測(cè)得溫度偏低，中和熱的數(shù)值偏小，故③正確；
故選②③．

點(diǎn)評(píng) 本題考查熱化學(xué)方程式以及反應(yīng)熱的計(jì)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(cè)定反應(yīng)熱的誤差等問題．