Question

【題目】某實驗小組用0.50 mol·L－1 NaOH溶液和0.50 mol·L－1 硫酸溶液進行中和熱的測定。

(1)測定稀硫酸和稀氫氧化鈉中和熱的實驗裝置如圖所示，其中儀器a的名稱為_____________；

(2)寫出該反應中和熱的熱化學方程式(中和熱為57.3 kJ·mol－1)______________；

(3)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液進行實驗，實驗數據如下表。

① 請填寫下表中的空白：

溫度 實驗次數	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	26.2	31.2
3	25.9	25.9	25.9	29.8
4	26.4	26.2	26.3	30.4

② 近似認為0.50 mol·L－1 NaOH溶液和0.50 mol·L－1 硫酸溶液的密度都是1 g·cm－3，中和后生成溶液的比熱容c＝4.18kJ·(kg·℃)－1。則中和熱ΔH＝________________________（取小數點后一位）；

③ 上述實驗數據結果與57.3 kJ·mol－1有偏差， 產生偏差的原因不可能是（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

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

【答案】環形玻璃攪拌棒1/2H2SO4(aq)＋NaOH(aq)== 1/2Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3kJ·mol－14.0－53.5 kJ·mol－1b

【解析】

(1) 如圖，根據測定中和熱的實驗裝置可知，儀器a為環形玻璃攪拌棒；因此本題答案是：環形玻璃攪拌棒。

(2) 稀強酸、稀強堿反應生成1mol液態水時放出57.3 kJ 的熱量，稀硫酸和稀氫氧化鈉反應的中和熱的熱化學方程式: 1/2H2SO4(aq)＋NaOH(aq)== 1/2Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3kJ·mol－1；綜上所述，本題答案是：1/2H2SO4(aq)＋NaOH(aq)== 1/2Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3kJ·mol－1。

(3) ①4次溫度差分別為:4.0℃,5.0℃，3.9℃,4.1℃，5.0℃誤差太大，舍去，其余三組有效，溫度差平均值4.0℃，因此本題答案是：4.0。

②50mL0.50 mol·L－1 NaOH氫氧化鈉與30mL0.50 mol·L－1 H2SO4硫酸溶液進行中和反應，生成水的物質的量為0.05×0.50=0.025mol,溶液的質量為80×1=80g，溫度變化的值為T=4.0℃,則生成0.025mol水放出的熱量Q=m×c×T=80×4.18×4.0=1337.6J=1.3376kJ，所以實驗測得的中和熱ΔH＝-1.3376/0.025=－53.5 kJ·mol－1；綜上所述，本題答案是：－53.5 kJ·mol－1。

③保溫效果不好，測得的熱量偏小，中和熱數值偏小，a有可能；量取NaOH溶液時,仰視NaOH溶液的體積增多，放出的熱量偏高，中和熱數值偏大，b不可能；分多次加入NaOH溶液也會使熱量散失，測得的熱量偏小，中和熱數值偏小，c有可能；d項提前中和了一部分酸和堿，硫酸的起始溫度偏高，測得的熱量偏小，中和熱數值偏小，d有可能；綜上所述，本題選b。