Question

【题目】I.50 mL 1.0mol·L－1盐酸跟50 mL 1.1 mol·L－1氢氧化钠溶液在图所示装置中进行中和反应，并通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和热。试回答下列问题：

（1）___（填“能”或“不能”）将环形玻璃搅拌棒改为环形金属（如铜）棒。

（2）大烧杯上如不盖硬纸板，对求得中和热数值的影响是__（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。

（3）如果改用60 mL 1.0 mol·L－1盐酸跟50 mL 1.1 mol·L－1氢氧化钠溶液进行反应，则与上述实验相比，所放热量__（填“增加”“减少”或“不变”）；所求中和热数值__（填“增加”“减少”或“不变”）。

（4）__（填“能”或“不能”）用Ba（OH）2和硫酸代替盐酸和氢氧化钠溶液。

（5）Q=cmΔt，其中Q表示此中和反应放出的热量，m表示反应后混合液的质量，c表示反应后混合溶液的比热容，Δt表示反应前后溶液的温度的差值。该实验小组做了三次实验，每次取溶液各50 mL，并记录如下原始数据：

实验序号	起始温度t1/℃	终止温度t2/℃	温差（t2－t1）/℃
1	25.0	32.6
2	25.1	31.8
3	25.1	31.9

已知盐酸、NaOH溶液密度近似为1.00 g·cm－3，中和后混合液的比热容c=4.184×10﹣3kJ·g－1·℃－1则该反应的中和热为ΔH=__（保留小数点后一位）。

（6）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溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中

d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定HCl溶液的温度

II. 草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生反应：

现用 0.1 mol/L KMnO4酸性溶液与0.5 mol/L H2C2O4溶液，研究不同条件对化学反应速率的影响。实验过程的数据记录 (见表格)，请结合表中信息，回答有关问题：

0.1

实验 序号	反应温度/℃	参加反应的物质
		KMnO4（H2SO4）		H2C2O4		H2O	MnSO4
		V/mL	c/mol·L－1	V/mL	c/mol·L－1	V/mL	G
A	20	10	0.1	10	0.5	0	0
B	20	10	0.1	6	0.5	V1	0
C	20	10	0.1	10	0.5	0	1
D	50	10	0.1	6	0.5	0	0
E	40	10	10	0.5	0	0

（1）写出反应的化学方程式____________________________________；

（2）如果研究催化剂对化学反应速率的影响，使用实验________和________(用A～E表示，下同)

（3）如果研究温度对化学反应速率的影响，使用实验________和________；

Answer 1

【答案】不能 偏低 增加 不变 不能 －56.5kJ∕mol abcd 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4==K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+H2O A C A E

【解析】

I．中和热的测定实验，需要准确测定出反应放出的热量，因此保温措施是关键；根据公式Q=cmΔt来求出生成0.05mol的水放出热量，最后根据中和热的概念求出中和热；

II．(1)硫酸酸化的KMnO4有强氧化性，与H2C2O4反应生成硫酸钾、硫酸锰、二氧化碳和水，结合电子守恒和原子守恒配平方程式；

(2)研究催化剂对化学反应速率的影响，只有催化剂不同；

(3)研究温度对化学反应速率的影响，只有温度不同。

I．(1)不能将环形玻璃搅拌棒改为环形金属(如铜)棒，因为环形金属棒是热的良导体，会造成热量损失；

(2)大烧杯上如不盖硬纸板，会有一部分热量散失，求得的中和热数值将会偏低；

(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 0.50mol·L－1的盐酸与50mL 0.55mol·L－1的氢氧化钠溶液进行反应，与上述实验相比，生成水的量增多，所放出的热量增加；但是中和热的均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热，与酸碱的用量无关，因此求得的中和热的数值不变；

(4)硫酸与Ba(OH)2溶液反应除了生成水外，还生成了BaSO4沉淀，测得的反应热包括了生成BaSO4沉淀的反应热，并不是中和热，所以不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替NaOH溶液和盐酸测中和热；

(5)3次反应前后温度差分别为：7.6℃、6.7℃、6.8℃，第一组舍去，平均值为6.75℃，50mL1.0mol·L－1盐酸跟50mL1.1mol·L－1氢氧化钠溶液的质量和m=100mL×1g·mL－1=100g，c=4.18J/(g·℃)，代入公式Q=cm△t，得生成0.05mol水放出热量Q=4.184J/(g·℃)×100g×6.75℃=2.8224kJ，所以生成1mol的水放出热量为2.8224kJ×20=56.5kJ，即该实验测得的中和热△H=-56.5kJ·mol－1；

(6)a．装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，a正确；

b．量取NaOH溶液时仰视读数，使所量的氢氧化钠体积偏大，但该反应HCl不足，放出热量不变，导致温度差偏小，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，b正确；

c．尽量一次快速将NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中，不允许分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中，因为多次倒入热量损失越多，测得的数据越小，c正确；

d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定HCl溶液的温度，HCl溶液的起始温度偏高，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，d正确。

答案为：abcd；

II．(1)酸化的KMnO4有强氧化性，与H2C2O4反应生成硫酸钾、硫酸锰、二氧化碳和水，反应的方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+H2O，

(2)研究催化剂对化学反应速率的影响，只有催化剂不同，使用实验A和C；

(3)研究温度对化学反应速率的影响，只有温度不同，利用实验A和E。