Question

【題目】50ml0.50mol·L-1鹽酸與50mL0.55mol·L-1NaOH溶液在如下圖所示的裝置中進行中和反應。通過測定反應過程中放出的熱量可計算中和熱。

回答下列問題：

（1）從實驗裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃儀器是_______。裝置中還存在的2個錯誤是 。

（2）在實驗過程中，該同學需要測定并記錄的實驗數據有 （填序號）。

A鹽酸的濃度 B鹽酸的溫度

C氫氧化鈉溶液的濃度 D氫氧化鈉溶液的溫度

E水的比熱容 F反應后混合溶液的終止溫度

（3）使用補全儀器后的裝置進行實驗，取50ml0.50mol·L-1鹽酸與50mL0．55 mol／L NaOH溶液在小燒杯中進行中和反應，三次實驗溫度平均升高3．4℃。已知中和后生成的溶液的 比熱容為4．18J／（g·℃），溶液的密度均為1g／cm3。通過計算可得中和熱△H= 。

（4）實驗中改用60mL0．50mol·L-1鹽酸跟50mL0．55mol·L-1NaOH溶液進行反應，與上述正確的實驗操作相比，所放出的熱量 （填“相等”或“不相等”），所求中和熱 （填“相等”或“不相等”）。

（5）用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行上述實驗，測得的中和熱數值會 ；（填“偏大”“偏小”或“無影響”）。

Answer 1

【答案】（1）環形玻璃攪拌棒錯誤①小燒杯未與大燒杯杯口相平②燒杯間未填滿碎紙條

（2）BDF（3）-56.8kJ·mol-1（4）不相等 相等（5）偏小

【解析】

試題分析：（1）由量熱計的構造可知該裝置的缺少儀器是環形玻璃攪拌棒；中和熱測定實驗成敗的關鍵是保溫工作，內外燒杯為一樣高，否則，熱量散失大，因此2處錯誤是①小燒杯未與大燒杯杯口相平②燒杯間未填滿碎紙條；

（2）在該實驗過程中，該同學需要測定的實驗數據有酸、堿的初始溫度以及反應后混合溶液的終止溫度，答案為：BDF；

（3）50mL 0.50mol/L鹽酸與50mL 0.55mol/L NaOH溶液中和反應生成水的物質的量為0.05L×0.50mol＝0.025mol，溶液的質量為：100mL×1g/mL＝100g，溫度變化的值△T為3.4℃，則生成0.025mol水放出的熱量為Q＝mc△T＝100g×4.18J/（g℃）×3.4℃=1421.2J，所以實驗測得的中和熱△H＝-1.4212kJ/0.025mol＝－56.8kJ·mol-1；

（4）反應放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關，改用60mL 0.50mol/L鹽酸跟50mL 0.55mol/L NaOH溶液進行反應，與上述實驗相比，生成水的量增多，所放出的熱量偏高，但是中和熱的均是強酸和強堿反應生成1mol水時放出的熱，中和熱相等；

（5）氨水為弱堿，電離過程為吸熱過程，所以用氨水代替稀氫氧化鈉溶液反應，反應放出的熱量偏小。