Question

某實驗小組用0.5mol/LNaOH溶液和0.5mol/L硫酸溶液反應進行中和熱的測定。
Ⅰ.配制0.5mol/LNaOH溶液。
（1）若實驗中大約要使用245mlNaOH溶液，至少需要稱量NaOH固體       g。
（2）從下列儀器中選擇稱量NaOH固體所需的儀器（填字母）            。
a．托盤天平（帶砝碼）b.小紙片c.小燒杯d.坩堝鉗  e.玻璃棒  f.藥匙  g.量筒
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）寫出該反應的用中和熱表示的熱化學方程式(中和熱為57.3kJ/mol)                        。
(2)取50mlNaOH溶液和30ml硫酸溶液進行實驗，實驗數據如表所示。
①請填寫表中的空白：

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	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0.5mol/LNaOH溶液和0.5mol/L硫酸溶液的密度都是1g/ml,中和后生成溶液的比熱容
C＝4.18J/(g.℃)。則中和熱△H＝            （取小數點后一位）。
③上述實驗結果與57.3kJ/mol有偏差，產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.用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H₂SO₄溶液的溫度
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯
d.用量筒量取NaOH溶液的體積時仰視讀數

Answer 1

（共12分）Ⅰ（1）   5.0         （2）        a c f
Ⅱ（1） NaOH（aq）+H₂SO₄（aq）＝Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）  △H＝－57.3KJ/mol
（2）①     4.0       ②   -53.5 kJ／mol       ③ a b c     （以上各2分）

解析試題分析：Ⅰ、（1）需要稱量NaOH固體質量m＝nM＝cVM＝0.5mol/L×0.5L×40g/mol＝5.0g。
（2）氫氧化鈉具有腐蝕性，且易吸水，因此氫氧化鈉要在稱量瓶或者小燒杯中稱量，稱量固體氫氧化鈉所用的儀器有天平、燒杯和藥匙，故答案為：a c f。
Ⅱ、（1）中和熱是在一定條件下，稀溶液中，強酸和強堿反應生成1mol水時所放出的熱量，已知稀強酸、稀強堿反應生成1mol液態水時放出57.3kJ的熱量，稀硫酸和氫氧化鈉稀溶液都是強酸和強堿的稀溶液，則反應的熱化學方程式為：NaOH（aq）+H₂SO₄（aq）＝Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）  △H＝－57.3KJ/mol。
（2）①溫度差平均值＝，但是第2組數據明顯有誤，所以刪掉，因此溫度差平均值＝＝4.0°C。
②50mL0.50mol/氫氧化鈉與30mL0.50mol/L硫酸溶液反應硫酸過量，因此中和反應生成水的物質的量為0.05L×0.50mol/L＝0.025mol。溶液的質量為：80ml×1g/ml=80g，溫度變化的值為△T＝4℃，所以生成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＝－＝－53.5 kJ/mol。
③a．實驗裝置保溫、隔熱效果必須好，否則影響實驗結果，故a正確；b．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后，要將溫度計回零再測定H₂SO₄溶液的溫度。如果直接測量硫酸溶液的溫度，測定結果偏小，b正確；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，否則熱量減少，測定結果偏小，故c正確；d．量取NaOH溶液的體積時仰視讀數，會導致所量的氫氧化鈉體積偏大，放出的熱量偏高，則大于57.3kJ/mol，故d錯誤，答案選abc。
考點：考查中和熱計算、中和熱測定實驗的有關判斷以及誤差分析等