Question

【題目】利用如圖所示裝置測定中和熱的實驗步驟如下：

①用量筒量取50mL0.50mol·L－1鹽酸倒入小燒杯中，測出鹽酸溫度；

②用另一量筒量取50mL0.55mol·L－1NaOH溶液，并用同一溫度計測出其溫度；

③將NaOH溶液倒入小燒杯中，設法使之混合均勻，測得混合液最高溫度。回答下列問題：

（1）使鹽酸與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

（2）現將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液、稀氨水分別和1L1mol·L－1的稀鹽酸恰好完全反應，其反應熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3，則ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小關系為___。

（3）假設鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1g·cm－3，又知中和反應后生成溶液的比熱容c＝4.18J·g－1·℃－1。為了計算中和熱，某學生實驗記錄數據如下：

實驗序號	起始溫度t1/ ℃		終止溫度t2/ ℃
	鹽酸	氫氧化鈉溶液	混合溶液
1	20.0	20.1	23.2
2	20.2	20.4	23.4
3	20.5	20.6	23.6

依據該學生的實驗數據計算，該實驗測得的中和熱ΔH＝___(結果保留一位小數)。

（4）____(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氫氧化鈉溶液和鹽酸，理由是__。

Answer 1

【答案】D ΔH1＝ΔH2＜ΔH3 －51.8kJ·mol－1 不能 H2SO4與Ba(OH)2反應生成BaSO4沉淀，沉淀的生成熱會影響反應的反應熱

【解析】

（1）鹽酸和氫氧化鈉混合時，用套在溫度計上的環形玻璃攪拌棒輕輕地攪動，使鹽酸與NaOH溶液混合均勻；

（2）弱電解質存在電離平衡，電離過程是吸熱過程；

（3）根據中和熱的概念和計算公式Q=cm△t中涉及的未知數據進行判斷；

（4）氫氧化鋇與硫酸反應生成了硫酸鋇沉淀，生成沉淀的過程中會有熱量變化，影響測定結果。

（1）使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作方法是：用套在溫度計上的環形玻璃攪拌棒輕輕地攪動；

故選D；

（2）氫氧化鈉、氫氧化鈣屬于強堿，一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液和1L 1mol·L-1的稀鹽酸恰好完全反應放熱57.3kJ；一水合氨是弱電解質，存在電離平衡，電離過程是吸熱過程，稀氨水和1L 1mol·L-1的稀鹽酸恰好完全反應放熱小于57.3kJ，反應焓變是負值，所以△H1=△H2＜△H3；

（3）第1次實驗鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.05℃，反應后溫度為：23.2℃，反應前后溫度差為：3.15℃；

第2次實驗鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.3℃，反應后溫度為：23.4℃，反應前后溫度差為：3.1℃；

第3次實驗鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.55℃，反應后溫度為：23.6℃，反應前后溫度差為：3.05℃；

50mL0.50mol·L－1鹽酸與50mL0.55mol·L－1氫氧化鈉溶液的質量和為m=100mL×1g·cm－3=100g，c=4.18J/（g·℃），代入公式Q=cm△t得生成0.025mol的水放出熱量Q=4.18J/（g·℃）×100g×（3.15℃+3.1℃+3.05℃）÷3=1.2958kJ，所以生成1mol的水放出熱量為1.2958kJ×1mol÷0.025mol=51.8kJ，即該實驗測得的中和熱△H=-51.8kJ·mol－1；

（4）硫酸與Ba（OH）2溶液反應除了生成水外，還生成了BaSO4沉淀，該反應中的生成熱會影響反應的反應熱，所以不能用Ba（OH）2溶液和硫酸代替NaOH溶液和鹽酸測中和熱。