题目内容
【题目】利用下图装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取50 mL 0.25 mol·L-1硫酸倒入小烧杯中,测出硫酸温度;
②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液,并用另一温度计测出其温度;
③将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测出混合液最高温度。
回答下列问题:
(1)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.一次迅速倒入
(2)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是________。
A.用温度计小心搅拌 B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C.轻轻地振荡烧杯 D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动
(3)实验数据如下表:
①请填写下表中的空白:________。
②近似认为0.55 mol·L-1NaOH溶液和0.25 mol·L-1硫酸溶液的密度都是1 g·cm-3,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1。依据上表数据计算中和热ΔH=________(取小数点后一位)。
③中和热测定实验中,下列操作一定会降低实验准确性的是(______)。
A.用滴定管(精量仪器,读数保留到0.01)取所用酸碱溶液的体积
B.NaOH溶液在倒入小烧杯时,有少量溅出
C.大、小烧杯体积相差较大,夹层间放的碎泡沫塑料较多
D.测量硫酸溶液的温度计用水洗净后才用来测NaOH溶液的温度
【答案】 C D 3.4 -56.8kJ/mol B
【解析】(1)根据硫酸和NaOH反应迅速、剧烈,并且释放大量热,一次性快速倒入可以减少热量散发而引起的误差;
(2)硫酸与NaOH溶液混合时,用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动,使硫酸与NaOH溶液混合均匀;
(3)①先判断温度差的有效性,然后求出温度差平均值;
②先根据Q=mc△T计算反应放出的热量,然后根据△H=-Q/n kJ/mol计算出反应热;
③根据实验原理结合操作分析。
(1)倒入NaOH溶液时,必须一次迅速的倒入,目的是减少热量的散失,不能分几次倒入NaOH溶液,否则会导致热量散失,影响测定结果;答案选C;
(2)为使反应充分,应用环形玻璃搅拌棒进行搅拌,温度计是用来测定温度的,不能用作搅拌仪器,更不能打开硬纸片,造成能量损失,而振荡烧杯,不能使反应充分进行;答案选D;
(3)①4次温度差分别为:3.4℃,5.1℃,3.3℃,3.5℃,第2组数据无效,温度差平均值为3.4℃;
②50mL 0.25mol/L硫酸与50mL 0.55mol/L NaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.25mol/L×2=0.025mol,溶液的质量为100mL×1g/mL=100g,温度变化的值△T=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1.4212kJ,所以实验测得的中和热△H=-1.4212kJ/0.025mol=-56.8kJ/mol;
③A. 用滴定管(精量仪器,读数保留到0.01)取所用酸碱溶液的体积有利于减少误差,提高实验准确性,A不符合;
B. NaOH溶液在倒入小烧杯时,有少量溅出,放出的热量减少,降低实验准确性,B符合;
C. 大、小烧杯体积相差较大,夹层间放的碎泡沫塑料较多有利于保温,减少误差,提高实验准确性,C不符合;
D. 测量硫酸溶液的温度计用水洗净后才用来测NaOH溶液的温度可以减少误差,有利于提高实验准确性,D不符合;答案选B。