题目内容
【题目】实验室利用如图装置进行中和热的测定。回答下列问题:
(1)该图中有两处未画出,它们是__________、__________。
(2)在操作正确的前提下,提高中和热测定准确性的关键是_________。
(3)如用0.5 mol/L的盐酸与NaOH固体进行实验,则实验中所测出的“中和热”将______(填“偏大”“偏小”或“不变”);原因是_________。
(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为________________。
(5)取50mL 0.5mol/LNaOH溶液和30mL 0.5mol/L硫酸进行实验,实验数据如下表:
温度 实验次数 | 起始温度t1/℃ | 终止温度t2/℃ | 平均温度差(t2-t1)/℃ | ||
H2SO4 | NaOH | 平均值 | |||
1 | 26.1 | 26.3 | 26.2 | 30.5 | |
2 | 27.0 | 27.4 | 27.2 | 34.3 | |
3 | 25.9 | 25.9 | 25.9 | 30.0 |
酸碱溶液的密度均近似为1g/mL,中和后溶液的比热容c =4.18J/(g·℃)。则根据表中数据计算中和热△H 为_________________
(6)该同学每次分别取0.50 mol·L-1 50 mL NaOH溶液和0.50 mol·L -130 mL硫酸进行实验,通过多次实验测定中和热ΔH= -53.5 kJ·mol-1,与57.3 kJ·mol-1有偏差,产生偏差的原因不可能是________(填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.用量筒量取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硫酸溶液的温度
【答案】 环形玻璃搅拌棒 烧杯上方的泡沫塑料板或硬纸板 提高装置的保温效果 偏大 固体NaOH溶于水放热 ΔH1=ΔH2<ΔH3 -56.2kJ/mol b
【解析】(1)由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒,为了减少热量的损失,烧杯上方盖硬纸板;故答案为:环形玻璃搅拌棒;烧杯上方盖硬纸板;
(2)在中和反应中,必须确保热量不散失;故答案为:提高装置的保温效果;
(3)氢氧化钠固体溶于水放热,所以实验中测得的“中和热”数值将偏大,故答案为:偏大;氢氧化钠固体溶于水放热;
(4)中和热是强酸强碱稀溶液完全反应生成1mol水放出的热量,一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液和1L 1molL-1的稀盐酸恰好完全反应放热57.3kJ;一水合氨是弱电解质,存在电离平衡,电离过程是吸热程,稀氨水和1L 1molL-1的稀盐酸恰好完全反应放热小于57.3kJ,反应焓变是负值,所以△H1=△H2<△H3;故答案为:△H1=△H2<△H3;
(5)50mL0.50mol/L氢氧化钠与30mL0.50mol/L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,3次实验的温度变化分别为:4.3℃,7.1℃,4.1℃,第二次实验误差较大,删除,△T=4.2℃,则生成0.025mol水放出的热量为:Q=mc△T=80g×4.18J/(g℃)×4.2℃=1404.48J,所以实验测得的中和热△H=-=-56.2kJ/mol,故答案为:-56.2kJ/mol;
(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,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.分多次把NaOH 溶液倒人盛有硫酸的小烧杯中,热量散失较多,测得温度偏低,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,温度差偏小,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,故d正确;故答案为:b。