Question

（15分）某實驗小組用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液進行中和熱的測定。

Ⅰ．配制0.50 mol/L NaOH溶液

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

（2）配制過程中需要用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外還需要有 、 。

Ⅱ．測定中和熱的實驗裝置如下圖所示。

（3）大小燒杯之間填滿碎泡沫塑料的作用是 ，從實驗裝置上看，圖中缺少的一種玻璃儀器 。

（4）使用補全儀器后的裝置進行實驗，取50mL 0.25mol／L H2SO4溶液與50mL0.55 mol／L NaOH溶液在小燒杯中進行中和反應(yīng)，實驗數(shù)據(jù)如下表。

①請?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝?

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	29.5	℃
2	27.0	27.4	27.2	33.3
3	25.9	25.9	25.9	29.2
4	26.4	26.2	26.3	29.8

②通過計算可得中和熱△H ＝ (精確到小數(shù)點后一位)

③上述實驗數(shù)值結(jié)果與57.3 kJ/mol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

（5）實驗中若用60mL0．25mol·L－1H2SO4溶液跟50mL0．55mol·L－1NaOH溶液進行反應(yīng)，與上述實驗相比，所放出的熱量 （填“相等”、“不相等”），所求中和熱 （填“相等”、“不相等”）；若用50mL0.50mol·L－1醋酸代替H2SO4溶液進行上述實驗，測得反應(yīng)前后溫度的變化值會 （填“偏大”、“偏小”、“不受影響”）。

 

Answer 1

Ⅰ．（1）5.0（2分）

（2）250ml容量瓶（1分） 、膠頭滴管。（1分）

Ⅱ．（3）保溫、隔熱、減少實驗過程中的熱量損失（2分）；

環(huán)形玻璃攪拌棒或環(huán)形玻璃攪拌器。（1分）

（4）①3.4；（1分） ② —56.8kJ/mol（2分） ③A、C、D（2分）

（5）不相等（1分）；相等（1分）；偏�。�1分）。

【解析】

試題分析：Ⅰ．（1）若實驗中大約要使用245 mL NaOH溶液，由于與該體積最接近的容量瓶是250mL，因此至少需要稱量NaOH固體是(0.50 mol/L×0.25L)×40g/mol=5.0g；（2）配制物質(zhì)的量濃度的溶液過程中需要用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外還需要有250ml容量瓶、膠頭滴管；Ⅱ．（3）大小燒杯之間填滿碎泡沫塑料的作用是保溫、隔熱、減少實驗過程中的熱量損失；從實驗裝置上看，圖中缺少的一種玻璃儀器環(huán)形玻璃攪拌棒或環(huán)形玻璃攪拌器；（4）①四組實驗的溫度差值是：3.4℃、6.1℃、3.3℃、3. 5℃，可見第二次實驗數(shù)據(jù)偏差太大，應(yīng)該舍去，平均溫度是：（3.4℃+3.3℃+3. 5℃）÷3=3.4℃，②反應(yīng)過程中放出的熱量Q=c·m·Δt=4.18J/(mol·g·℃)×100g×3.4℃×10-3KJ/J=1.421KJ，n(H+)= 0.05L×0.25mol／L×2=0.025mol；n(OH-)=0.05L×0.55 mol／L=0.02750 mol>0.025mol,所以發(fā)生中和反應(yīng)的物質(zhì)的量應(yīng)該以不足量的酸為標準，中和熱△H ＝－Q÷n=－1.421KJ÷0.025mol=—56.8kJ/mol. ③A．實驗裝置保溫、隔熱效果差,使熱量部分散失，導(dǎo)致中和熱偏低，正確；B．量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)，則NaOH的物質(zhì)的量偏多，使熱量產(chǎn)生的多，則中和熱偏多，錯誤； C．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，則在測量過程中熱量會部分散失，導(dǎo)致中和熱偏低，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，則在測量酸時就一部分反應(yīng)放出，使熱量部分散失，導(dǎo)致中和熱偏低，正確。因此選項是A、C、D；（5）實驗中若用60mL0.25mol·L－1H2SO4溶液跟50mL0.55mol·L－1NaOH溶液進行反應(yīng)，則n(H+)= 0.06L×0.25mol／L×2=0.003mol>0.02750 mol,所以放出的熱量應(yīng)該以酸為標準；由于反應(yīng)的物質(zhì)增多，所以與上述實驗相比，所放出的熱量就不相等；但是所求中和熱由于是產(chǎn)生1mol的水時放出的熱量，因此不會發(fā)生變化；若用50mL0.50mol/L醋酸代替H2SO4溶液進行上述實驗，由于醋酸是弱酸，電離需要吸收熱量，因此發(fā)生酸堿中和反應(yīng)放出的熱量就少，則測得反應(yīng)前后溫度的變化值會減小。

考點：考查中和熱的測定的有關(guān)知識，包括數(shù)據(jù)處理、誤差分析、不同物質(zhì)的影響的知識。