Question

【題目】某實驗小組用0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液進行中和熱的測定。

Ⅰ.配制0.50 mol·L-1 NaOH溶液

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

(2)從下圖中選擇稱量NaOH固體所需要的儀器是 (填字母): 。

名稱	托盤天平 (帶砝碼)	小燒杯	坩堝鉗	玻璃棒	藥匙	量筒
儀器
序號	a	b	c	d	e	f

Ⅱ.測定稀硫酸和稀氫氧化鈉中和熱的實驗裝置如圖所示。

(3）寫出該中和反應的熱化學方程式：(中和熱為57.3 kJ·mol-1) 。

(4)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液進行實驗,實驗數據如表。

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	29.6
2	27.0	27.4	27.2	31.2
3	25.9	25.9	25.9	29.8
4	26.4	26.2	26.3	30.4

上表中的溫度差平均值為 ℃

近似認為0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液的密度都是1 g·cm-3,中和后生成溶液的比熱容c=4.18 J·(g·℃)-1。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-1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定H2SO4溶液的溫度

Answer 1

【答案】I．（1）5.0（1分）（2）abe（1分）

Ⅱ（1）H2SO4（aq）+2NaOH（aq）=Na2SO4（aq）+2H2O（l）△H=﹣114.6kJ/mol

(2）4.0②△H=﹣53.5kJ/mol③acd

【解析】

試題分析：（1）要使用245mL NaOH溶液，應選擇250mL容量瓶，實際配制250mL0.50mol/L NaOH溶液溶液，需要氫氧化鈉的質量m=0.25L×0.5mol/L×40g/mol=5.0g；

（2）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、小燒杯和藥匙，答案選abe。

（3）中和反應的熱化學方程式為H2SO4（aq）+2NaOH（aq）=Na2SO4（aq）+2H2O（l）△H=﹣114.6kJ/mol；

①根據表格數據可知第一次完成太大，應舍去，其溫差平均值為℃＝4.0℃；

②50mL0.50mol/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＝-53.5kJ/mol；

③a．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．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，可保證實驗成功，c正確；d．溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接插入稀H2SO4測溫度，硫酸的起始溫度偏高，測得的熱量偏小，中和熱的數值偏小，d正確；答案選acd。