题目内容

12．实验室用50mL 0.50 mol•L-1盐酸、50mL 0.55mol•L-1 NaOH溶液和如图所示装置，进行测定中和热的实验，得到表中的数据：
实验次数起始温度t1/℃终止温度t2/℃
盐酸NaOH溶液
120.220.323.7
2           220.320.523.8
321.521.624.9
完成下列问题：
（1）不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是Cu传热快，热量损失大．
（2）在操作正确的前提下，提高中和热测定准确性的关键是提高装置的保温效果，．大烧杯如不盖硬纸板，求得的中和热数值将偏小（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．结合日常生活实际该实验在保温杯中（家用产品）效果更好．
（3）根据上表中所测数据进行计算，则该实验测得的中和热△H=-56.8kJ•mol-1[盐酸和NaOH溶液的密度按1g•cm-3计算，反应后混合溶液的比热容（c）按4.18J•（g•℃）-1计算]．
（4）如用0.5mol/L的盐酸与NaOH固体进行实验，则实验中测得的“中和热”数值将偏大_（填“偏大”、“偏小”、“不变”）．如改用60mL0.5mol/L的盐酸与50mL 0.55mol•L-1 的NaOH 溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量不相等（填“相等”或“不相等”），所求中和热相等（填“相等”或“不相等”）．
（5）若某同学利用上述装置做实验，有些操作不规范，造成测得中和热的数值偏低，请你分析可能的原因是ABDF．
A．测量盐酸的温度后，温度计没有用水冲洗干净
B．把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓
C．做本实验的当天室温较高
D．将50mL0.55mol/L氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol/L的氨水
E．在量取盐酸时仰视计数
F．大烧杯的盖板中间小孔太大．

分析 （1）金属铜导热快，热量损失多；
（2）根据在中和反应中，必须确保热量不散失来分析；大烧杯上如不盖硬纸板，会使一部分热量散失；日常生活中我们经常用到保温杯，在保温杯中进行实验保温效果会更好；
（3）先根据表中测定数据计算出混合液反应前后的平均温度差，再根据Q=m•c•△T计算出反应放出的热量，然后计算出生成1mol水放出的热量，就可以得到中和热；
（4）氢氧化钠固体溶于水，放出热量；反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，并根据中和热的概念和实质来回答；
（5）根据实验成功的关键是保温，如果装置有能量散失，则会导致结果偏低，根据实验中用到的试剂以及实验操作知识来判断．

解答 解：（1）不能将环形玻璃搅拌棒改为铜丝搅拌棒，因为铜丝搅拌棒是热的良导体；
故答案为：Cu传热快，热量损失大；
（2）在中和反应中，必须确保热量不散失，应提高装置的保温效果；大烧杯上如不盖硬纸板，会使一部分热量散失，求得的中和热数值将会减小；在日常生活实际该实验在保温杯中效果更好；
故答案为：提高装置的保温效果；偏小；保温杯；      
（3）第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.25℃，反应前后温度差为：3.45℃；
第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.40℃，反应前后温度差为：3.40℃；
第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为21.55℃，反应前后温度差为：3.35℃；
三次温度差的平均值为3.40℃，
50mL 0.50 mol•L-1盐酸、50mL 0.55mol•L-1 NaOH溶液的质量m=100mL×1g/mL=100g，c=4.18J/（g•℃），代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出热量Q=4.18J/（g•℃）×100g×3.40℃=1421.2J=1.4212KJ，即生成0.025mol的水放出热量1.4212KJ，所以生成1mol的水放出热量为$\frac{1.4212kJ×1mol}{0.025mol}$=56.8kJ，即该实验测得的中和热△H=-56.8kJ/mol；
故答案为：-56.8kJ/mol；        
（4）氢氧化钠固体溶于水，放出热量，所以实验中测得的“中和热”数值将偏大；反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，改用60mL0.5mol/L的盐酸与50mL 0.55mol•L-1 的NaOH 溶液进行反应，与上述实验相比，生成水的量增多，所放出的热量偏高，但中和热是指稀强酸与稀强碱发生中和反应生成1molH2O放出的热量，与酸碱的用量无关，测得中和热数值相等，
故答案为：偏大，不相等，相等；
（5）A．测量盐酸的温度后，温度计没有用水冲洗干净，在测碱的温度时，会发生酸和碱的中和，温度计示数变化值减小，导致实验测得中和热的数值偏小，故A正确；
B、把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓，会导致一部分能量的散失，导致实验测得中和热的数值偏小，故B正确；
C、做本实验的室温和反应热的数据之间无关，故C错误；
D、将50mL0.55mol/L氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol/L的氨水，由于氨水是弱碱，弱碱电离要吸热，导致实验测得中和热的数值偏小，故D正确；
E、在量取盐酸时仰视计数，会使得实际量取体积高于所要量的体积，算过量，可以保证碱全反应，导致实验测得中和热的数值偏高，故E错误；
F、大烧杯的盖板中间小孔太大，会导致一部分能量散失，导致实验测得中和热的数值偏小，故F正确；
故选：ABDF．

点评 本题考查反应热的测定与计算，题目难度不大，注意理解中和热的概念以及测定反应热的误差等问题．

练习册系列答案
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2．用水稀释0.1mo1•L-1氨水时，溶液中随着水量的增加而减小的是（　　）
A．$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}．{H}_{2}O）}$B．$\frac{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}{c（O{H}^{-}）}$C．c（H+）和c（OH-）的乘积D．OH-的物质的量
3．如图是一个原电池装置，请按要求填空．
（1）正极材料是Cu，负极材料是Fe；
（2）电流的方向是：由Cu经外电路流向Fe；
（3）反应过程中，铁片质量减少，铜片质量增加；
（4）写出电极反应式：负极：Fe-2e-═Fe2+，正极Cu2++2e-═Cu；
（5）该原电池中发生的总反应方程式为Fe+Cu2+=Cu+Fe2+．
20．常温下，在下列给定条件的各溶液中，一定能大量共存的离子组是（　　）
A．澄清透明的溶液中：Cu2+、Fe3+、NO3-、Cl-
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7．单质Ti的机械强度高，抗蚀能力强，有“未来金属”之称．工业上常用硫酸分解钛铁矿（FeTiO3）的方法来制取TiO2，再由TiO2制金属Ti．由TiO2制金属Ti的反应为：
①TiO2+2C+2Cl2  $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ TiCl4+2CO   ②TiCl4+2Mg $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ 2MgCl2+Ti
则下列叙述正确的是（　　）
A．由反应①可知，Cl2是氧化剂，TiCl4是氧化产物
B．由反应①可知，可用CO在高温下把TiO2还原成Ti
C．由反应②可知，若有24 g Mg参加反应，就可生成1 mol Ti
D．由反应②可知，金属Mg的还原性比金属Ti的还原性强
17．某探究小组为探究氯气的性质，设计了如下实验装置．请回答下列问题：
（1）装置A是用来制取氯气的，若烧瓶中盛放的是漂白粉，分液漏斗中是浓盐酸
①配平该反应的化学方程式：
1Ca（ClO）2+4（HCl）═2Cl2↑+1CaCl2+2（H2O）
②装置A中g管的作用是平衡压强，使浓盐酸能顺利地滴入烧瓶中．
（2）装置D中放有一块红色的纸条，一半用水润湿，一半干燥．实验过程中发现，湿润的部分很快褪色了，又过了一段时间，整块纸条全部褪色．某同学认为是因为装置D中下半部分氯气浓度大于上半部分，这种解释是否合理？不合理（填“合理”或“不合理”），若不合理请说明真正的原因：实验进行中氯气与湿润纸条中的水生成HClO，使纸条湿润部分褪色，干燥的部分无水，不能生成HClO所以不褪色，但过一段时间后由于水分子运动，整个纸条都变得湿润，所以就全部褪色了（若填合理则此空不答）．
（3）反应一段时间后用注射器从E中抽取少量溶液，检验出有Fe3+生成，请写出该反应的化学方程式：2FeCl2+Cl2═2FeCl3
（4）该装置缺少尾气处理装置，根据所学知识写出尾气处理的化学方程式：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O．
4．下列各组中两种气体所含的原子数一定相等的是（　　）
A．体积相等，密度相等的CO和C2H4B．温度相同，体积相同的O2和N2
C．质量相等，密度不等的N2和COD．压强相同、体积相同的N2和O2
1．实验室用密度为1.18g/mL，质量分数为36.5%浓盐酸配制250mL0.1mol/L的盐酸溶液，填空并请回答下列问题：
（1）配制250mL0.1mol/L的盐酸溶液，完成下列表格
应量取浓盐酸体积/mL应选用容量瓶的规格除容量瓶、小烧杯、玻璃棒、胶头滴管外还需要的其它玻璃仪器
（2）配制时，其正确的操作顺序是（用字母表示，每个字母只能用一次）B、C、A、F、E、D．
A．用30mL水洗涤烧杯2-3次，洗涤液均注入容量瓶，振荡
B．用量筒准确量取所需的浓盐酸的体积，沿玻璃棒倒入烧杯中，再加入少量水（约30mL），用玻璃棒慢慢搅动，使其混合均匀
C．将已冷却的盐酸沿玻璃棒注入250mL的容量瓶中
D．将容量瓶盖紧，振荡，摇匀
E．改用胶头滴管加水，使溶液凹面恰好与刻度相切
F．继续往容量瓶内小心加水，直到液面接近刻线2-3cm处
（3）操作A中，将洗涤液都移入容量瓶，其目的是保证溶质全部转入容量瓶．
（4）若出现如下情况，对所配溶液浓度的影响是（填偏大、偏小、不变）：没有进行
A操作时浓度偏小；加蒸馏水时不慎超过了刻度线时浓度偏小；定容时俯视时浓度偏大_．
2．可用来鉴别己烯、甲苯、苯酚溶液的一组试剂是（　　）
A．碳酸钠溶液B．氯化铁溶液
C．酸性高锰酸钾溶液D．溴水

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