题目内容
【题目】中和热的测定是高中化学中重要的定量实验。取50mL、0.55mol/L的NaOH溶液与50mL、0.25mol/L的H2SO4溶液置于如图所示的装置中进行中和热的测定实验,回答下列问题:
(1)从如图所示实验装置看,其中尚缺少的一种玻璃用品是_____________,除此之外,装置的一个明显错误是___________________________________________________。
(2)NaOH溶液稍过量的原因是_______________________________________________。
(3)若改用60mL、0.25mol/L的H2SO4溶液和50mL、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”),若实验操作均正确,则所求中和热_______________(填“相等”或“不相等”)。
(4)倒入NaOH溶液的正确操作是__________
A.沿玻璃棒缓慢倒入 B.分三次少量倒入 C.一次性迅速倒入
(5)实验数据如下表:
温度 实验次数 | 起始温度t1/℃ | 终止温度t2/℃ | 温度差平均值 (t2-t1)/℃ | ||
H2SO4 | NaOH | 平均值 | |||
1 | 26.2 | 26.0 | 26.1 | 29.5 | |
2 | 27.0 | 27.4 | 27.2 | 32.3 | |
3 | 25.9 | 25.9 | 25.9 | 29.2 | |
4 | 26.4 | 26.2 | 26.3 | 29.8 |
①近似认为0.55mol/L NaOH溶液和0.25mol/L H2SO4溶液的密度都是1g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g℃),则中和热△H=__________(取小数点后一位)。
②上述实验的结果与57.3kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是____________。
A.实验装置保温、隔热效果差
B.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
C.做实验的当天室温较高
D.量取H2SO4时仰视读数
【答案】环形玻璃搅拌棒小烧杯口未用硬纸板盖住(或大烧杯内碎纸条塞少了,未将小烧杯垫的足够高或其它合理答案均可)保证硫酸反应完全不相等相等C 56.8 kJ/molABD
【解析】
(1).由量热计的构造可知该装置缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒;为了减少热量的损失,小烧杯口要用硬纸板盖住、大烧杯与小烧杯之间塞满碎纸条、大烧杯和小烧杯的杯口平齐,故答案为:环形玻璃搅拌棒;小烧杯口未用硬纸板盖住(或大烧杯内碎纸条塞少了,未将小烧杯垫的足够高或其它合理答案);
(2).实验时使用稍过量的NaOH溶液,可以让硫酸完全反应,故答案为:保证硫酸完全反应;
(3).反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,若用60mL、0.25mol/L H2SO4和50mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的物质的量增多,反应放出的热量也增多,但是中和热均是强酸和强碱的稀溶液反应生成1mol水时放出的热量,与所用酸以及碱的量的多少无关,所以中和热相等,故答案为:不相等;相等;
(4).在中和热的实验测定中,必须要尽量减少热量的损失,所以在倒入NaOH溶液时要一次性迅速倒入,故答案为:C;
(5).①. 4次温度差分别为:3.4℃,6.1℃,3.3℃,3.5℃,第2组数据明显有误,所以删掉,温度差平均值为(3.4℃+3.3℃+3.5℃)÷3=3.4℃,0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.25mol/L的硫酸溶液50mL进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.50mol=0.025mol,溶液的质量为:100mL×1g/mL=100g,温度变化的值△T为3.4℃,则生成0.025mol水放出的热量为Q=mc△T=100g×4.18J/(g℃)×3.4℃=1421.2J,即1.421kJ,所以实验测得的中和热△H=-1.421kJ÷0.025mol=-56.8 kJ/mol,故答案为:-56.8 kJ/mol;
②.A.中和热测定实验最关键的是保温,若实验装置保温、隔热效果差,则测定结果偏小,故A选;
B.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度,酸碱反应放热,导致测定H2SO4的起始温度偏高,温度差偏小,测得的热量偏少,故B选;
C.做本实验时的室温和反应热的数据之间无关,故C不选;
D.在量取硫酸时仰视读数,会使得实际量取体积高于所要量取的液体体积,反应放出的热量偏多,温度差偏大,故D选,答案选ABD。