Question

【題目】某研究小組將V1mL 1.0 mol·L－1HCl溶液和V2mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測量并記錄溶液溫度，實驗結果如圖所示（實驗中始終保持V1＋V2＝50 mL）。回答下列問題：

（1）研究小組做該實驗時環境溫度________（填“高于”、“低于”或“等于”）22℃，判斷的依據是_______。

（2）由題干及圖形可知：V1∶V2＝________時，酸堿恰好完全中和，此反應所用NaOH溶液的濃度應為______ mol·L－1。

（3）實驗時將酸堿在簡易量熱計中混合，并用_______攪拌，使溶液混合均勻。經計算此反應共放出Q kJ的熱量，請寫出表示中和熱的熱化學方程式：________。

Answer 1

【答案】低于 5 mL HCl溶液和45 mL NaOH溶液反應放熱后的溫度已經是22℃，則溶液混合前的實驗環境溫度一定低于22℃ 3∶2 1.5 環形玻璃攪拌棒 H＋（aq）＋OH－（aq）=H2O（l）　ΔH＝－kJ·mol－1或HCl（aq）＋NaOH（aq）=NaCl（aq）＋H2O（l）　ΔH＝－kJ·mol－1。

【解析】

（1）根據實驗結果圖所示，5mLHCl溶液和45mLNaOH溶液反應放熱后的溫度已經是22℃，可以知道該實驗開始時溫度一定是低于22℃，故答案為：低于；5mLHCl溶液和45mLNaOH溶液反應放熱后的溫度已經是22℃，則溶液混合前的實驗環境溫度一定低于22℃；

（2）恰好反應時參加反應的鹽酸溶液的體積是30mL，由V1+V2=50mL，消耗的氫氧化鈉溶液的體積為20mL，所以=3/2；設恰好反應時氫氧化鈉溶液中溶質的物質的量為n，由方程式HCl+NaOH═NaCl+H2O可知n=n(HCl)=1.0molL1×0.03L=0.03mol，所以濃度C=0.03mol÷0.02L=1.5mol/L；故答案為：3:2；1.5；

（3）為使酸堿完全反應，應用環形玻璃攪拌棒；20mL 1.5mol/L氫氧化鈉與30mL 1.0mol/L鹽酸溶液進行中和反應生成水的物質的量為0.02L×1.50mol/L=0.03mol，△H=KJ/mol=KJ/mol，反應的熱化學方程式為：H+(aq)+OH(aq)=H2O(l) △H=kJmol1或HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=kJmol1，故答案為：環形玻璃攪拌棒；H+(aq)+OH(aq)=H2O(l) △H=kJmol1或HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=kJmol1