Question

【题目】某实验小组用0.50 mol·L－1NaOH溶液和0.50 mol·L－1硫酸溶液进行中和热的测定。

Ⅰ.配制0.50 mol·L－1NaOH溶液。

(1)若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液，至少需要称量NaOH固体________g。

(2)从下图中选择称量NaOH固体所需要的仪器(填字母)：________。

Ⅱ.测定稀硫酸和稀NaOH中和热的实验装置如下图所示。

(1)写出该反应的热化学方程式(中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1)： _______________。

(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验，实验数据如下表。

①请填写下表中的空白：

1_______________2___________________3_______________________4________________________5温度差平均值____

②近似认为0.50 mol·L－1NaOH溶液和0.50 mol·L－1硫酸溶液的密度都是1 g·cm－3，中和后生成溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1。则中和热ΔH＝________(取小数点后一位)。

③上述实验数值结果与57.3 kJ·mol－1有偏差，产生偏差的原因可能是________(填字母)。

a．实验装置保温、隔热效果差

b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数

c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中

d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度

Answer 1

【答案】5.0 abe H2SO4(aq)＋2NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l) 　ΔH＝－114.6 kJ·mol－1 4.0 ℃ 6.1 ℃ 3.9 ℃ 4.1 ℃ 4.0 ℃ －53.5 kJ·mol－1 acd

【解析】

Ⅰ.（1）应选用500mL的容瓶，根据m(NaOH)＝n(NaOH)×M(NaOH)＝c(NaOH)×V(NaOH)×M(NaOH)计算；

（2）NaOH固体易吸湿，称量时需要的仪器为托盘天平、小烧杯、药匙；

Ⅱ. （1）根据热化学方程式的书写规范书写；

（2）①1、2、3、4次实验的终止温度与初始温度的差值分别为4.0 ℃、6.1 ℃、3.9 ℃、4.1 ℃。第2组数据与其他三组数据相比，6.1 ℃有悬殊，舍去。求出余下的三组平均值；

②先算出反应放出的热量，再换算成生成1molH2O放出的热量。

③测定结果数值偏小可能的原因是保温差，热量有损失，如多次加入溶液、温度计测完碱溶液后直接测酸的温度，造成起始温度数值偏高等原因。

Ⅰ.（1）配制0.50 mol·L－1245 mL NaOH溶液，实验室无245 mL容量瓶，需选用略大规格的250 mL容量瓶，则m(NaOH)＝n(NaOH)×M(NaOH)＝c(NaOH)×V(NaOH)×M(NaOH)＝250 mL×10－3L·mol－1×0.50 mol·L－1×40 g·mol－1＝5 g。

（2）NaOH固体易吸湿，称量时需要的仪器为托盘天平、小烧杯、药匙， a、b、e正确。

Ⅱ. （1）根据热化学反应方程式的书写原则，可得H2SO4(aq)＋2NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－114.6 kJ·mol－1或用H2SO4(aq)＋NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。

（2）①1、2、3、4次实验的终止温度与初始温度的差值分别为4.0 ℃、6.1 ℃、3.9 ℃、4.1 ℃。第2组数据与其他三组数据相比，6.1 ℃有悬殊，舍去。其余三次温度差的平均值为4.0 ℃。

②由于0.5 mol·L－1H2SO4(aq)和0.5 mol·L－1NaOH(aq)的密度为1 g·cm－3，故m[H2SO4(aq)]＝ρ[H2SO4(aq)] ×V[H2SO4(aq)]＝1 g·mL－1×30 mL＝30 g，m[NaOH(aq)]＝ρ[NaOH(aq)] ×V[NaOH(aq)]＝1 g·mL－1×50 mL＝50 g，混合后溶液总质量为80 g。中和后的 [m(NaOH)＋m(H2SO4)]×c×(t2－t1)。由于中和热为1 mol H2O(l)时放出的热量，ΔH＝－×10－3kJ·mol－1≈－53.5 kJ·mol－1；

③测定结果数值偏小可能的原因是保温差，热量有损失，如多次加入溶液、温度计测完碱溶液后直接测酸的温度，造成起始温度数值偏高等原因，选项a、c、d正确