Question

某實驗小組用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L H₂SO₄溶液進行中和熱的測定。
Ⅰ.配制0.50 mol/L NaOH溶液
（1）若實驗中大約要使用245 mL NaOH溶液，則至少需要稱量NaOH固體      g。
（2）從下圖中選擇稱量NaOH固體所需要的儀器(填序號)        。

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.測定中和熱的實驗裝置如圖所示

（1）寫出稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應表示中和熱的熱化學方程式(中和熱數值為57.3 kJ·mol^－1)：_______________________________________。
（2）取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸進行實驗，實驗數據如下表。
①請填寫下表中的空白：

溫度 實驗次數	超始溫度t1/℃			終止溫度t2/℃	平均溫度差 (t2－t1)/℃
	H2SO4	NaOH	平均值
1	26.2	26.0	26.1	30.1
2	27.0	27.4	27.2	33.3
3	25.9	25.9	25.9	29.8
4	26.4	26.2	26.3	30.4

 
②根據上述實驗數據計算出的中和熱為53.5 kJ/mol，這與中和熱的理論值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．在量取NaOH溶液的體積時仰視讀數
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小燒杯中
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

Ⅰ（1）5.0 （2）abe 
Ⅱ（1）1/2H₂SO₄(aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H₂O(l)  ΔH="-57.3KJ/mol" （2） ①   4.0 ②a c d

試題分析：Ⅰ（1）容量瓶與245 mL NaOH溶液接近的規格是250 mL的。溶液有均一性，各處的濃度相同。n(NaOH)="V·C=0.25L×0.50" mol/L="0.125" mol.m(NaOH)="n·M=0.125" mol×40g/mol=5.0g.（2）稱量固體藥品要用天平、藥匙。由于氫氧化鈉有腐蝕性所以不能直接用天平來稱量，要放在燒杯中稱量。因此稱量NaOH固體所需要的儀器代碼是a b eⅡ（1）中和熱是酸堿發生反應產生1摩爾的水時放出的熱。強酸與強堿發生中和反應表示中和熱的熱化學方程式為：1/2H₂SO₄(aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H₂O(l)  ΔH="-57.3KJ/mol" （2）①分析上述四組數據可以看出：第二組數據誤差太大，要去掉。求出其余三組數據的溫度差的平均值就是平均溫度差。{（30.1-26.1）+（29.8-25.9）+（30.4-26.3）}÷3=4.0。②中和熱的實驗值為53.5 kJ/mol比中和熱的理論值57.3 kJ/mol小，可能的原因是a．實驗裝置保溫、隔熱效果差。c．分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小燒杯中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。對于b．在量取NaOH溶液的體積時仰視讀數，則氫氧化鈉的體積偏小，產生的水的物質的量偏小中和熱的數值就偏大。與題干相違背。故測定的中和熱偏小的原因是a c d。