Question

中和熱的測定是高中重要的定量實驗。取0.55mol/L的NaOH溶液50mL與0.25mol/L的硫酸50mL置于圖所示的裝置中進行中和熱的測定實驗，回答下列問題：

 (1)從上圖實驗裝置看，其中尚缺少的一種玻璃用品是_________     _，除此之外，裝置中的一個明顯錯誤是                                           。

(2)為保證該實驗成功該同學采取了許多措施，如圖的碎紙條的作用在于________        ___。

(3)若改用60mL 0.25mol·L^-1 H₂SO₄和50mL 0.55mol·L^-1  NaOH溶液進行反應與上述實驗相比，所放出的熱量            （填“相等”、“不相等”），若實驗操作均正確，則所求中和熱           填“相等”“不相等”）

(4)倒入NaOH溶液的正確操作是：________。 (從下列選出)。

A．沿玻璃棒緩慢倒入

B．分三次少量倒入

C．一次迅速倒入

(5)使硫酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是：________。 (從下列選出)。

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棒輕輕地攪動

(6)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	29.5
2	27.0	27.4	27.2	32.3
3	25.9	25.9	25.9	29.2
4	26.4	26.2	26.3	29.8

 

②近似認為0.55 mol/L NaOH溶液和0.25 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm³，中和后生成溶液的比熱容c＝4.18 J/(g·℃)。則中和熱ΔH＝______  ____ ( 取小數點后一位)。

③上述實驗數值結果與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．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中

 

Answer 1

【答案】

（1）環形玻璃攪拌棒（1分） ；

小燒杯口未用硬紙板蓋住（或大燒杯內碎紙條塞少了，未將小燒杯墊的足夠高）（1分）

（2）隔熱，減少熱量的損失（1分）（3）不相等（1分）；相等（1分）

（4）C（1分）（5）D（1分）

（6）① 3.4  （1分） ②-56.8kJ/mol （2分） ③  a b c（3分）

【解析】

試題分析：（1）在反應過程中需要攪拌，所以還缺少環形不論攪拌棒。由于在反應過程中要盡可能減少熱量的損失，所以根據裝置圖可知，存在的錯誤是小燒杯口未用硬紙板蓋住（或大燒杯內碎紙條塞少了，未將小燒杯墊的足夠高）。

（2）實驗中的碎紙條可以起到隔熱，減少熱量的損失的作用。

（3）當改變酸或堿的用量時，反應中放出的熱量會發生變化，但中和熱是不變的。因為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，而與酸或堿的用量無關系。

（4）加入氫氧化鈉溶液的過程越慢，熱量損失的越多，所以為減少熱量損失，應該是一次迅速倒入，答案選C。

（5）溫度計不能用來攪拌，A不正確；B和C的操作會引起熱量的損失，所以應該用環形玻璃攪拌棒進行攪拌，答案選D。

（6）①根據標準數據可知，四次溫度差分別是（℃）3.4、5.1、3.3、3.5，所以第二次的實驗誤差太大，舍去。因此溫度差的平均值是（3.4＋3.3＋3.5）÷3＝3.4℃。

②反應中生成水的物質的量是0.0275mol，而反應中放出的熱量是（60＋50）g×4.18 J/(g·℃)×3.4℃＝156.332J，因此中和熱△H＝－0.156332kJ÷0.0275mol＝－56.8kJ/mol。

③實驗數值結果與57.3 kJ/mol相比偏小，這說明反應中有熱量的損失，a和c正確。用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H₂SO₄溶液的溫度，會使硫酸的起始溫度偏高，所以溫度差減小，測定結果偏低，所以答案選abc。

考點：本題考查中和熱的測定、儀器的選擇、計算及誤差分析等。