Question

【題目】某實驗小組用 0.50 mol/L NaOH 溶液和 0.50 mol/L H2SO4 溶液進行中和熱的測定。

Ⅰ.配制 0.50 mol/L NaOH 溶液

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

(2）從表中選擇稱量 NaOH 固體所需要的儀器 (填序號）。

Ⅱ.測定中和熱的實驗裝置如圖所示。

(3）寫出稀硫酸和稀 NaOH 溶液反應表示中和熱的熱化學方程式 (中和熱為 57.3 kJ/mol）。

①溫度差的平均值為__________。

②使硫酸與 NaOH 溶液混合均勻的正確操作是 (填字母）。

A．用溫度計小心攪拌 B．揭開硬紙片用玻璃棒攪拌

C．輕輕地振蕩燒杯 D．用套在溫度計上的環形玻璃攪拌棒輕輕地攪動

③近似認為 0.50 mol/L NaOH 溶液和 0.50 mol/L 硫酸的密度都是 1g/cm3，中和后生成溶液的比熱容 c = 4.18 J/(g·℃），則中和熱 Δ H= ________(結果保留小數點后一位）。

④上述實驗結果與 57.3 kJ/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．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量 H2SO4 溶液的溫度

Answer 1

【答案】(1）5.0；(2）abe；

(3）H2SO4(aq）+NaOH(aq）=Na2SO4(aq）+H2O(l）ΔH=-57.3kJ/mol

(4）①4.0②d③-53.5kJ/mol④acd

【解析】

試題分析：：Ⅰ．（1）沒有245mL的容量瓶，所以用250mL的容量瓶，需要稱量NaOH固體m＝nM＝cVM＝0.5mol/L×0.25L×40g/mol=5.0g；（2）氫氧化鈉要在小燒杯中稱量，稱量固體氫氧化鈉所用的儀器有天平、燒杯和藥匙；

Ⅱ．（1）已知稀強酸、稀強堿反應生成1mol液態水時放出57.3kJ的熱量，稀硫酸和氫氧化鋇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H2SO4(aq）+NaOH(aq）=Na2SO4(aq）+H2O(l） Δ H =-57.3 kJ/mo l。

（2）4次溫度差分別為：4.0℃，4.0℃，3.9℃，4.1℃，4組數據都有效，溫度差平均值=（4.0℃+4.0℃+3.9℃+4.1℃）÷4=4.0℃；

②使硫酸與 NaOH 溶液混合均勻的正確操作用套在溫度計上的環形玻璃攪拌棒輕輕地攪動，大小d。

③50mL0.50mol/L氫氧化鈉與30mL0.50mol/L硫酸溶液進行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℃，則生成0.025mol水放出的熱量為Q=mc△T=80g×4.18J/（g℃）×4.0℃=1337.6J，即1.3376kJ，所以實驗測得的中和熱△H=-1.3376kJ ÷0.025mol=-53.5 kJ/mol，

④a．裝置保溫、隔熱效果差，測得的熱量偏小，中和熱的數值偏小，a正確；b．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，中和熱的數值偏大，b錯誤；c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，熱量散失，中和熱的數值偏小，c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，硫酸的起始溫度偏高，溫度差偏小，測得的熱量偏小，中和熱的數值偏小，d正確，答案選acd。