题目内容

8．某实验小组设计用50mL 1.0mol/L盐酸跟50mL 1.1mol/L 氢氧化钠溶液在如图装置中进行中和反应．在大烧杯底部垫碎泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平．然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过．通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热．试回答下列问题：
（1）本实验中用稍过量的NaOH的原因是保证盐酸完全被中和．在大小烧杯中填充泡沫塑料的作用是保温隔热，防止热量散失．
（2）该实验小组做了三次实验，每次取溶液各50mL，并记录下原始数据（见下表）．
实验序号起始温度t1/℃终止温度（t2）/℃温差
（t2-t1）/℃
盐酸NaOH溶液平均值
125.124.925.031.66.6
225.125.125.131.86.7
325.125.125.131.96.8
已知盐酸、NaOH溶液密度近似为1.00g/cm3，中和后混合液的比热容为：c=4.18×10-3kJ/（g•℃），则写出该反应的热化学方程式H+（aq）+OH-（aq）=H2O（l）△H=-56.0kJ/mol（△H值保留到小数点后1位）．
（3）若用等浓度的醋酸与NaOH溶液反应，则测得的中和热会比（2）测出的△H偏大（填“偏大”、“偏小”或“不变”），其原因是醋酸是弱酸，反应时需要吸收热量用于醋酸的电离，所以，测得的中和反应的反应热数值会偏小，该反应为放热反应，△H则偏大．
（4）在中和热测定实验中存在用水洗涤温度计上的盐酸后再用温度计测定NaOH溶液温度的步骤，若无此操作步骤，则测得的中和热△H会偏大（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

分析 （1）本实验中用稍过量的NaOH，原因是保证盐酸完全被中和；中和热测定实验成败的关键是保温工作；
（2）先求出三次反应的温度差，根据公式Q=cm△T来求出生成0.05mol的水放出热量，从而求出中和热，利用中和热的概念写出该中和反应的热化学方程式；
（3）用醋酸代替盐酸，醋酸电离要吸收能量，测得的能量偏小；
（4）没有用水洗涤温度计上的盐酸溶液，导致测定NaOH溶液温度偏高，温度差偏小，测得的能量偏小．

解答 解：（1）用过量的氢氧化钠保证盐酸反应完全，以盐酸的量为准进行准确计算；中和热测定实验成败的关键是保温工作，在大小烧杯中填充泡沫塑料的作用是减少实验过程中的热量损失；
故答案为：保证盐酸完全被中和；保温隔热，防止热量散失；
（2）3次实验的前后温度差分别为：6.6℃，6.7℃，6.8℃，均有效，三次的平均值为6.7℃，50mL 1.0mol/L盐酸跟50mL 1.1mol/L 氢氧化钠溶液的质量和为m=100mL×1g/mL=100g，c=4.18J/（g•℃），代入公式Q=cm△T得生成0.05mol的水放出热量Q=4.18J/（g•℃）×100g×6.7℃=28.006KJ，即生成0.5mol的水放出热量28.006KJ，所以生成1mol的水放出热量为28.006KJ×2=56.01kJ，即该实验测得的中和热△H=-56.0kJ/mol，热化学方程式为H+（aq）+OH-（aq）=H2O（l）△H=-56.0 kJ/mol；
故答案为：H+（aq）+OH-（aq）=H2O（l）△H=-56.0 kJ/mol；
（3）用醋酸代替盐酸，醋酸电离要吸收能量，造成放出的能量偏小，测得的中和反应的反应热数值会偏小，该反应为放热反应，△H则偏大；
故答案为：偏大；醋酸是弱酸，反应时需要吸收热量用于醋酸的电离，所以，测得的中和反应的反应热数值会偏小，该反应为放热反应，△H则偏大；
（4）没有用水洗涤温度计上的盐酸溶液，导致测定NaOH溶液温度偏高，温度差偏小，测得的能量偏小，因为中和热△H为负值，所以中和热△H偏大，故答案为：偏大．

点评 本题考查中和热的测定，意在考查考生的动手操作能力和计算能力，难度不大．

练习册系列答案
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