题目内容
【题目】某实验小组用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液进行中和热的测定。
Ⅰ.配制0.50 mol/L NaOH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):__________。(2分)
名称 | 托盘天平(带砝码) | 小烧杯 | 坩埚钳 | 玻璃棒 | 药匙 | 量筒 |
仪器 | ||||||
序号 | a | b | c | d | e | f |
Ⅱ.测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如下图所示。
(1)该图中有两处未画出,它们是烧杯上方的泡沫塑料盖和_____________________。泡沫塑料的作用是______________
(2)写出该反应的热化学方程式(中和热为57.3 kJ/mol):_______________________________________
(3)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:
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 | 30.1 | ________ |
2 | 27.0 | 27.4 | 27.2 | 31.2 | |
3 | 25.9 | 25.9 | 25.9 | 29.8 | |
4 | 26.4 | 26.2 | 26.3 | 30.4 |
②近似认为0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃)。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
【答案】 5.0 abe 环形玻璃搅拌棒 保温、隔热,减少实验过程中热量损失 NaOH(aq)+1/2H2SO4(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l) △H=-57.3kJ·mol-1 4 -53.5kJ·mol-1 acd
【解析】试题分析:Ⅰ.配制0.50mol/LNaOH溶液(1)若实验中大约要使用245mL NaOH溶液,应该配制250ml的溶液,所以至少需要称量NaOH固体的质量是0.50mol/L×0.25L×40g/mol=5.0g。
(2)配制0.50 mol/L NaOH溶液必须用到的仪器有:天平(带砝码)、烧杯、玻璃棒、250ml容量瓶、胶头滴管;
Ⅱ.(1)该图中有两处未画出,它们是烧杯上方的泡沫塑料盖和环形玻璃搅拌棒;其中泡沫塑料的作用是减少热量的损失。
(2)稀硫酸和稀氢氧化钠反应的热化学方程式是H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=-114.6KJ/mol;
(3)①这四次的反应前后的温度差是5、4.0、3.9、4.1度。第一温度误差较大,舍去。反应的平均温度是4.0;
②近似认为0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g℃)。则Q=cmt=4.18J/(g℃)×80ml×4℃=1337.6J=1.3376KJ。由给出的酸、碱的物质的量可知,酸过量,所以反应应该以碱的物质的量为标准计算,n(OH-) =0.50mol/L×0.05L=0.025mol。所以该反应的中和热是△H=-1.3376KJ÷0.025mol=-53.5KJ /mol;
③上述实验数值结果与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,使热量损失,a正确;b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数,使溶液的体积偏小,反应的溶质物质的量偏少,所以计算出的中和热判断,b错误;c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,使热量损失,导致中和热偏低;c正确;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,导致温度差值太少,反应放出的热量偏少,因此反应热偏少,d正确。答案选acd。