Question

【題目】Ⅰ.中和熱的測定是高中重要的定量實驗。取50mL 0.55mol/L的NaOH溶液與50mL 0.25mol/L的硫酸溶液置于如圖所示的裝置中進(jìn)行中和熱的測定實驗，回答下列問題：

(1)儀器A的名稱是____________。

(2)實驗測得的數(shù)據(jù)如下表：

溫度 實驗次數(shù)	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	3.4
2	25.9	25.9	25.9	29.2
3	26.4	26.2	26.3	29.8

近似認(rèn)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·℃)。ΔH＝__________ ( 取小數(shù)點后一位)。

（3）若改用60mL 0.25mol·L-1H2SO4和50mL 0.55mol·L-1NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)與上述實驗相比，所放出的熱量______，若實驗操作均正確，則所求中和熱_____。

II、某課外活動小組擬探究H+濃度對MnO2與H2O2反應(yīng)速率的影響。

（4）現(xiàn)取等量MnO2和下表有關(guān)物質(zhì)，在相同溫度下進(jìn)行4組實驗，分別記錄收集20.0mL氧氣所需時間。

實驗編號	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ
10%H2O2的體積/mL	5.0	5.0	V1	V2
20%硫酸的體積/mL	0	0.5	1.0	V3
水的體積/mL	15	14.5	V4	13.5
所需時間t/s	t1	t2	t3	t4

已知酸條件下時：MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O

①實驗I發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ________，實驗II中MnO2的作________。

②上表中V1=_______mL，V3=_______mL。

③若實驗測得t2＞t3＞t4，則可得出的實驗結(jié)論是______。

Answer 1

【答案】環(huán)形玻璃攪拌棒 -56.8 KJ/mol 不相等 相等 2H2O2 2H2O +O2↑ 氧化劑 5.0 1.5 酸濃度越大，反應(yīng)速率越快

【解析】

（1）由圖可以看出A為環(huán)形玻璃攪拌棒；

（2）依據(jù)中和熱的計算公式：ΔH＝-KJ/mol,求算；

（3）改用60mL 0.25mol·L-1H2SO4和50mL 0.55mol·L-1NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，生成H2O的物質(zhì)的量不同，則放出的熱量不相等，由中和熱的定義可知，中和熱不變；

（4）①未加硫酸，二氧化錳做催化劑，H2O2發(fā)生分解反應(yīng)，在有硫酸的條件下發(fā)生反應(yīng)：MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O，反應(yīng)中MnO2的作氧化劑；

②因為四個實驗是對比實驗，都產(chǎn)生相同的O2，故而需要n(H2O2)相同，且要測算產(chǎn)生等量O2所需的時間，所以混合容易的體積應(yīng)相同，保證濃度相等；

③實驗測得t2＞t3＞t4，是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三個實驗中，硫酸的濃度不同造成的，由此可以得出結(jié)論。

（1）由圖可以看出A為環(huán)形玻璃攪拌棒；

本題答案為：環(huán)形玻璃攪拌棒。

（2）加入的氫氧化鈉和硫酸的體積都是50mL，50ml、0.55 mol/L NaOH溶液和50ml、0.25 mol/L硫酸溶液，反應(yīng)中生成水的物質(zhì)的量是0.025mol，因為兩溶液的密度均為1 g/cm3，所以混合溶液的質(zhì)量為100g，由表中數(shù)據(jù)可知：ΔH＝-= 56.8KJ/mol，

本題答案為：-56.8 KJ/mol。

（3）改用60mL 0.25mol·L-1H2SO4和50mL 0.55mol·L-1NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，生成H2O的物質(zhì)的量不同，則放出的熱量不相等，依據(jù)中和熱的定義可知，中和熱不變；

本題答案為：不相等，相等。

（4）①未加硫酸，二氧化錳做催化劑，H2O2發(fā)生分解反應(yīng)：2H2O2 2H2O +O2↑，在有硫酸的條件下發(fā)生反應(yīng)：MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O，反應(yīng)中MnO2的作氧化劑；

本題答案為：2H2O2 2H2O +O2↑，氧化劑。

②因為四個實驗是對比實驗，都產(chǎn)生相同的O2，故而需要n(H2O2)相同，所以V1=5mL，

且要測算產(chǎn)生等量O2所需的時間，所以混合容易的體積應(yīng)相同，保證濃度相等；V3=1.5mL；

本題答案為：5,1.5。

③實驗測得t2＞t3＞t4，是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三個實驗中，硫酸的濃度不同造成的，由此可以得出硫酸的濃度越大，反應(yīng)速率越快，得到等量O2所需時間越小；

本題答案為：酸濃度越大，反應(yīng)速率越快。