题目内容
【题目】化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量的变化.某实验小组用0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液进行中和热的测定.测定中和热的实验装置如图所示:
(1)该图中有两处仪器未画出,它们是、 .
(2)写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式为(中和热数值为57.3kJ/mol) .
(3)取55mLNaOH溶液和25mL硫酸溶液进行实验,实验数据如表.
实验次数 | 起始温度t1/℃ | 终止温度t2/℃ | ||
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 |
近似认为0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm2 , 中和后生成溶液的比热容c=4.08J/(g℃).则中和热△H=(取小数点后一位).
(4)有关中和热测定实验,下列说法错误的是 a.用温度计测定NaOH溶液起始温度后马上直接测定H2SO4溶液的温度会导致中和热数值比57.3低
b.温度计的冲洗液应倒入小烧杯参与反应
c.混合硫酸和氢氧化钠溶液时应分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.若装置完全相同,操作均没失误,取110mLNaOH溶液和50mL硫酸溶液进行实验,误差比55mLNaOH溶液和25mL硫酸溶液进行实验误差小.
【答案】
(1)泡沫塑料板(硬纸板);环形玻璃搅拌棒
(2) H2SO4(aq)+NaOH(aq)= Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=﹣57.3kJ/mol
(3)﹣52.2kJ/mol
(4)bc
【解析】解:(1)为减少热量的散失,需增加泡沫塑料板(硬纸板),在中和反应过程中需用环形玻璃搅拌棒, 故答案为:泡沫塑料板(硬纸板);环形玻璃搅拌棒;(2)稀强酸、稀强碱反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量,稀硫酸和稀氢氧化钠溶液都是强酸和强碱的稀溶液,则反应的热化学方程式为: H2SO4(aq)+NaOH(aq)= Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=﹣57.3kJ/mol,
故答案为: H2SO4(aq)+NaOH(aq)= Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=﹣57.3kJ/mol;3)4次温度差分别为:4.0℃,6.1℃,3.9℃,4.1℃,第2次数据无效,其余3次温度差平均值 ℃=4.0℃,
55mL0.50mol/L氢氧化钠与25mL0.50mol/L硫酸溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.025L×0.50mol/L×2=0.025mol,溶液的质量为:80ml×1g/ml=80g,温度变化的值为△T=4.0℃,则生成0.025mol水放出的热量为Q=mc△T=80g×4.08J/(g℃)×4.0℃=1305.6J,即1.3056KJ,所以实验测得的中和热△H=﹣ =﹣52.2kJ/mol,
故答案为:﹣52.2kJ/mol;(4)a.用温度计测定NaOH溶液起始温度后马上直接测定H2SO4溶液的温度,由于温度计上会有氢氧化钠,氢氧化钠与硫酸反应放热,导致硫酸的起始温度偏高,那么试验后温度增加量就比实际要小,导致中和热数值比57.3低,故a正确;
b.温度计的冲洗液不能倒入小烧杯参与反应,否则会使整个溶液的质量增大,温度上升的值减小,使测得的中和热数值偏小,故b错误;
c.尽量一次快速将NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,不允许分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,否则容易是热量损坏,测定结果偏小,故c错误;
d.若装置完全相同,操作均没失误,试剂用量加倍,中和放出的热量加倍,但中和热不变,由于这个实验的关键是减少热量的散失,当实验放出的热越多,散失的那部分相对于总热量就越小,则误差越小,故d正确;
故答案为:bc.
(1)由图可知缺少泡沫塑料板(硬纸板)、环形玻璃搅拌棒;(2)中和热是强酸和强碱的稀溶液完全反应生成1mol水放出的热量,标注物质聚集状态和对应焓变写出热化学方程式;(3)先判断温度差的有效性,然后求出温度差平均值,根据Q=mc△T计算;(4)a.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度,硫酸的起始温度偏高;
b.温度计的冲洗液不能倒入小烧杯参与反应;
c.尽量一次快速将NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中;
d.试剂用量加倍,中和放出的热量加倍,但中和热不变,有利于减小实验误差.