题目内容
【题目】I．实验室用50 mL 0.50mol/L盐酸、50mL 0.55 mol/LNaOH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 | ||
1 | 20.2 | 20.3 | 23.7 |
2 | 20.3 | 20.5 | 23.8 |
3 | 21.5 | 21.6 | 24.9 |
完成下列问题：
(1)图中实验装置中尚缺少的玻璃仪器是____________________________．
(2)在操作正确的前提下，提高中和热测定准确性的关键是________________________．
(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=_________[盐酸和NaOH溶液的密度按1g/cm3计算，反应后混合溶液的比热容(c)按4.18J/(g·℃)计算]．
(4)如用0.5 mol/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_____（填“偏大”、“偏小”、“不变”）．如改用60 mL0.5moI/L的盐酸与50 mL 0.55mol/L的NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量______（填“相等”或“不相等”），所求中和热_____（填“相等”或“不相等”）。
(5) 上述实验结果数值与57.3相比有偏差，产生偏差的原因可能是（填字母）______．
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．在量取NaOH溶液时仰视计数
E.大烧杯的盖扳中间小孔太大。
Ⅱ．某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡混合均匀，开始计时，通过褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案：
（1）已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出，KMnO4转化为MnSO4，为了观察到紫色褪去，H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为n(H2C2O4)：n(KMnO4) ≥_______。
（2）试验编号②和③探究的内容是_____________。
（3）实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40s，忽略混合前后溶液体积的微小变化，这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=__________mol·L-1·min-1。
【答案】 环形玻璃搅拌棒 提高装置的保温效果 －56.8 kJ·mol－1 偏大 不相等 相等 ABDE 2.5(或5:2) 其他条件不变，温度对反应速率的影响 0.010
【解析】I．(1)由装置图可知，装置中尚缺少的玻璃仪器是环形玻璃搅拌棒。
(2)中和热测定实验的主要目的是测量反应放出的热量多少，所以提高中和热测定准确性的关键是提高装置的保温效果。
(3)从表格数据知，三次实验温度差的平均值为3.40℃，50 mL 0.50mol/L盐酸、50mL 0.55 mol/LNaOH溶液的质量m=100mL
1g/mL=100g，c=4.18J/(g·℃),代入Q=cm△T得生成0.025mol水放出的热量Q=4.18J/(g·℃) 
100g
3.40℃=1421.2J=1.4212kJ，所以生成1mol水放出热量为
=56.8kJ, 则该实验测得的中和热△H=－56.8 kJ·mol－1。
(4)氢氧化钠固体溶于水放热反应映后温度升高，计算所得的热量偏大，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的酸和碱的用量多少有关，改用60 mL0.5moI/L的盐酸与50 mL 0.55mol/L的NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，生成的水量增多，所放出的热量偏高，但是中和热均是强酸与强碱反应生成1mol水时放出的热，因此所求中和热相等。本题正确答案为：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，会发生酸碱中和，温度计读数变化值会减小，所以导致实验中测得的中和热数值偏小，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，会导致一部分热量散失，实验中测得的中和热数值偏小，故B正确；C．做本实验的室温与反应热的数据无关，故C错误；D．在量取NaOH溶液时仰视计数，会使实际测量体积高于所要量的体积，由于碱过量，放出的热不变，但溶液质量变大，△T变小，导致实验测得的中和热数值偏低，故D正确；E.大烧杯的盖扳中间小孔太大，会导致一部分热量散失，导致实验测得的中和热数值偏低，故E正确；因此，本题正确答案为ABDE。
Ⅱ．（1）根据反应后H2C2O4转化为CO2逸出，KMnO4转化为MnSO4，利用化合价升降相等写出反应的化学方程是：2 KMnO4+5 H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑；从方程式知，当n(H2C2O4)：n(KMnO4)=5:2=2.5时反应恰好发生，为了观察到紫色褪去，KMnO4的量应少量，即n(H2C2O4)：n(KMnO4) ≥2.5。
（2）实验编号②和③除了温度不同，其他条件完全相同，所以实验编号②和③探究的内容是其他条件不变，温度对反应速率的影响。
（3）实验①草酸的物质的量为：0.10mol/L
0.002L=0.0002mol,高锰酸钾的物质的量为：
0.010mol/L
0.004L=0.00004mol，n(H2C2O4)：n(KMnO4)=0.0002:0.00004=5:1，显然草酸过量，高锰酸钾完全反应，反应开始时高锰酸钾的浓度为： 
=
0.010mol/L,
这段时间内平均反应速率v(KMnO4)= 
=0.010mol·L-1·min-1。
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