Question

【題目】某實驗小組同學做中和滴定和中和熱的測定兩個實驗。

Ⅰ．下圖是該小組同學用0.5000 mol/L的鹽酸滴定某未知濃度的NaOH溶液的示意圖和第1次滴定前、后盛放鹽酸的滴定管中液面的位置。請回答下列問題。

（1）儀器A的名稱是_______________。

（2）第1次滴定消耗標準液_________mL 。

（3）已知每次滴定操作所取待測NaOH溶液的體積均為20.00mL。第2、3、4次滴定數據如下表所示。通過計算得待測NaOH溶液的平均濃度是___________mol/L。(保留四位有效數字)

實驗 編號	待測NaOH溶液的體積（mL）	滴定前鹽酸的 體積讀數（mL）	滴定后鹽酸的 體積讀數（mL）
2	20.00	1.20	21.20
3	20.00	2.24	22.26
4	20.00	1.50	21.48

（4）滴定操作可分解為如下幾步（所用的儀器剛用蒸餾水洗凈）：

A．向錐形瓶里注入20.00 mL待測NaOH溶液，并滴入2-3滴酚酞；

B．用標準溶液潤洗酸式滴定管2-3次；

C．固定好裝標準溶液的酸式滴定管，調節滴定管尖嘴使之充滿溶液，管內無氣泡；

D．取標準HCl溶液注入酸式滴定管至刻度0以上2-3cm；

E．調節液面至0或0以下刻度，記下讀數；

F．把錐形瓶放在滴定管下面，用標準HCl溶液滴定至終點并記下滴定管液面刻度。

合理的操作順序是（用序號字母填寫）______________________________。

（5）如何判斷到達滴定終點？_________________________________________。

（6）如果上述B步驟省略，對測定結果的影響是_________；標準液讀數時，若滴定前仰視，滴定后俯視，對測定結果的影響是______(填“無影響”、“偏高”、“偏低”)。

Ⅱ．現用上述鹽酸和已測出濃度的NaOH溶液，設計如下裝置測定中和熱。

將50mL鹽酸與50mL NaOH溶液在圖示的裝置中進行中和反應。通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱。回答下列問題：

（7）從圖示看此裝置存在錯誤，請指出_________________。

（8）當室內溫度低于10℃時，對實驗數據影響很大，實驗測得的中和熱數值偏小。其原因是___________________。

（9）如果實驗測得起始溫度為t1℃，反應后的最高溫度為t2℃，則中和熱的表達式為ΔH =___________。（中和后溶液的比熱容c=4.18J/(g.℃)）

（10）本次實驗室內溫度正常，操作無誤，但是數據偏低，其原因是_________________。

Answer 1

【答案】 酸式滴定管 22.00 0.5000 BDCEAF 滴入最后一滴標準液錐形瓶內溶液褪色，且半分鐘內不變紅 偏高 偏低 缺少環形玻璃攪拌棒 溫度過低熱量損失多 -0.418(t2-t1)/0.025 kJ/mol 酸或堿必須有一個過量，否則無法保證完全中和

【解析】(1)該滴定管的下端是玻璃活塞，所以儀器A的名稱為酸式滴定管，故答案為：酸式滴定管；

(2)滴定前，滴定管中的液面讀數為0.80mL，滴定后，滴定管中的液面讀數為22.80mL，第1次滴定消耗標準液的體積為22.00mL，故答案為：22.00；

(3)三次滴定消耗的體積為：20.00mL，20.02mL，19.98mL，數據均有效，則平均消耗V(NaOH)=20.00mL，c(待測)===0.5000molL-1，故答案為：0.5000；

(4)中和滴定按照檢漏、洗滌、潤洗、裝液、滴定等順序操作，可知正確的操作順序為：BDCEAF，故答案為：BDCEAF；

(5)滴定時，當溶液顏色由粉紅色變為無色，且半分鐘內不變色，可說明達到滴定終點，故答案為：滴入最后一滴標準液錐形瓶內溶液褪色，且半分鐘內不變紅；

(6)如果上述B步驟省略，即未用標準溶液潤洗酸式滴定管2～3次，相當于標準液稀釋，導致標準液的體積偏大，根據c(待測)= 分析，c(待測)偏高；標準液讀數時，若滴定前仰視，滴定后俯視，導致標準液的體積偏小，根據c(待測)= 分析，c(待測)偏低，故答案為：偏高；偏低；

(7)從圖示裝置可知，圖中缺少環形玻璃攪拌棒，故答案為：缺少環形玻璃攪拌棒；

(8)當室內溫度低于10℃時，實驗散失的熱量增多，實驗測得的中和熱數值偏小，故答案為：溫度過低熱量損失多；

(9)起始平均溫度為t1℃，混合反應后最高溫度為t2℃，溫度差為：(t2-t1)℃，0.5mol/L的鹽酸和0.5mol/L的NaOH溶液各50mL進行實驗，生成水的物質的量為0.05L×0.50mol=0.025mol，溶液的質量為：100ml×1g/cm3=100g，則生成0.025mol水放出的熱量為Q=mc△T=100g×4.18×10-3kJ/(g℃)×(t2-t1)℃，所以實驗測得的中和熱△H=-=-kJ/mol；故答案為：- kJ/mol；

(10)本次實驗室中鹽酸和氫氧化鈉恰好完全反應，不滿足酸或堿必須有一個過量，無法保證完全中和，使得數據偏低，故答案為：酸或堿必須有一個過量，否則無法保證完全中和。