题目内容

3．某实验小组用0.50mol•L-1 NaOH溶液和0.50mol•L-1硫酸溶液进行中和热的测定．
Ⅰ．配制0.50mol•L-1 NaOH溶液
（1）若实验中大约要使用245mL NaOH溶液，至少需要称量NaOH固体5.0g．
（2）从下图中选择称量NaOH固体所需要的仪器是（填字母）：abe．
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abcdef
Ⅱ．测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示．
（1）写出该反应中和热的热化学方程式：（中和热为57.3kJ•mol-1）$\frac{1}{2}$H2SO4（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=-57.3kJ/mol．
（2）取50mL NaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验，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）/℃
H2SO4NaOH平均值
126.226.026.129.6 
 
 
 
227.027.427.231.2
325.925.925.929.8
426.426.226.330.4
①上表中的温度差平均值为4.0℃
②近似认为0.50mol•L-1 NaOH溶液和0.50mol•L-1硫酸溶液的密度都是1g•cm-3，中和后生成溶液的比热容c=“4.18“J•（g•℃）-1．则中和热△H=-53.5kJ/mol（取小数点后一位）．
③上述实验数值结果与57.3kJ•mol-1有偏差，产生偏差的原因可能是（填字母）acd．
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
④实验中改用60mL0.5mol/L盐酸跟50mL0.55moi/L氢氧化钠进行反应，与上述实验相比，所放出的热量不相等（填相等或不相等，下同），所求的中和热相等，简述理由中和热是指酸跟碱发生中和反应生成lmolH2O所放出的热量，它与酸、碱的用量无关．

分析 Ⅰ、（1）根据公式m=nM=cVM来计算氢氧化钠的质量，但是没有245mL的容量瓶，用250mL的容量瓶；
（2）氢氧化钠要在玻璃仪器中称量，根据称量固体氢氧化钠所用的仪器来回答；
Ⅱ、（1）根据酸碱中和反应生成1mol液态水时放出57.3kJ的热量书写热化学方程式；
（2）①先计算出每次试验操作测定的温度差，然后舍弃误差较大的数据，最后计算出温度差平均值；
②先根据Q=m•c•△T计算反应放出的热量，然后根据△H=-$\frac{Q}{n}$kJ/mol计算出反应热；
③a．装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小；
b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数，会导致所量的氢氧化钠体积偏大，放出的热量偏高；
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，热量散失；
d．温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度，硫酸的起始温度偏高．
④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．

解答 解：Ⅰ、（1）没有245mL的容量瓶，只能用250mL的容量瓶，需要称量NaOH固体m=nM=cVM=0.5mol/L×0.25L×40g/mol=5.0g；
故答案为：5.0；
（2）氢氧化钠要在小烧杯中称量，称量固体氢氧化钠所用的仪器有天平、烧杯和药匙；
故答案为：abe；
Ⅱ、（1）已知稀强酸、稀强碱反应生成1mol液态水时放出57.3kJ的热量，稀硫酸和氢氧化钡钠稀溶液都是强酸和强碱的稀溶液，则反应的热化学方程式为：$\frac{1}{2}$H2SO4（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=-57.3kJ/mol；
故答案为：$\frac{1}{2}$H2SO4（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=-57.3kJ/mol；
（2）①4次温度差分别为：3.5℃，4.0℃，3.9℃，4.1℃，第1组数据相差较大，其他三次温度差平均值4.0℃；
故答案为：4.0；
②50mL0.50mol•L-1氢氧化钠与30mL0.50mol•L-1硫酸溶液进行中和反应，生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液的质量为80mL×1g/cm3=80g，温度变化的值为△T=4.0℃，则生成0.025mol水放出的热量为：Q=m•c•△T=80g×4.18J/（g•℃）×4.0℃=1337.6J，即1.3376KJ，所以实验测得的中和热△H=-$\frac{1.3376KJ}{0.025mol}$=-53.5kJ/mol；
故答案为：-53.5kJ/mol；
③a．装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故a正确；
b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数，会导致所量的氢氧化钠体积偏大，放出的热量偏高，中和热的数值偏大，故b错误；
c．尽量一次快速将NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，热量散失，中和热的数值偏小，故c正确；
d．温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度，硫酸的起始温度偏高，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故d正确．
故答案为：acd．
④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盐酸跟50mL0.55moi/L氢氧化钠进行反应，与上述实验相比，生成水的量增多，所放出的热量偏大，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，所以改用60mL0.5mol/L盐酸跟50mL0.55moi/L氢氧化钠进行反应，测得中和热数值相等，
故答案为：不相等；相等；中和热是指酸跟碱发生中和反应生成lmolH2O所放出的热量，它与酸、碱的用量无关．

点评 本题考查热化学方程式以及反应热的计算，题目难度大，注意理解中和热的概念、把握热化学方程式的书写方法，以及测定反应热的误差等问题．

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