Question

中和热的测定是高中重要的定量实验。取0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.25mol/L的硫酸50mL置于图所示的装置中进行中和热的测定实验，回答下列问题：

 (1)从上图实验装置看，其中尚缺少的一种玻璃用品是_________     _，除此之外，装置中的一个明显错误是                                           。

(2)为保证该实验成功该同学采取了许多措施，如图的碎纸条的作用在于________        ___。

(3)若改用60mL 0.25mol·L^-1 H₂SO₄和50mL 0.55mol·L^-1  NaOH溶液进行反应与上述实验相比，所放出的热量            （填“相等”、“不相等”），若实验操作均正确，则所求中和热           填“相等”“不相等”）

(4)倒入NaOH溶液的正确操作是：________。 (从下列选出)。

A．沿玻璃棒缓慢倒入

B．分三次少量倒入

C．一次迅速倒入

(5)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是：________。 (从下列选出)。

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棒轻轻地搅动

(6)实验数据如下表：

①请填写下表中的空白：

温度 实验次数	起始温度t1℃	终止温度t2/℃	温度差平均值 (t2－t1)/℃
H2SO4	NaOH	平均值
1	26.2	26.0	26.1	29.5
2	27.0	27.4	27.2	32.3
3	25.9	25.9	25.9	29.2
4	26.4	26.2	26.3	29.8

 

②近似认为0.55 mol/L NaOH溶液和0.25 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm³，中和后生成溶液的比热容c＝4.18 J/(g·℃)。则中和热ΔH＝______  ____ ( 取小数点后一位)。

③上述实验数值结果与57.3 kJ/mol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．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H₂SO₄溶液的温度

c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中

 

Answer 1

【答案】

（1）环形玻璃搅拌棒（1分） ；

小烧杯口未用硬纸板盖住（或大烧杯内碎纸条塞少了，未将小烧杯垫的足够高）（1分）

（2）隔热，减少热量的损失（1分）（3）不相等（1分）；相等（1分）

（4）C（1分）（5）D（1分）

（6）① 3.4  （1分） ②-56.8kJ/mol （2分） ③  a b c（3分）

【解析】

试题分析：（1）在反应过程中需要搅拌，所以还缺少环形不论搅拌棒。由于在反应过程中要尽可能减少热量的损失，所以根据装置图可知，存在的错误是小烧杯口未用硬纸板盖住（或大烧杯内碎纸条塞少了，未将小烧杯垫的足够高）。

（2）实验中的碎纸条可以起到隔热，减少热量的损失的作用。

（3）当改变酸或碱的用量时，反应中放出的热量会发生变化，但中和热是不变的。因为中和热是在一定条件下，稀溶液中，强酸和强碱反应生成1mol水时所放出的热量，而与酸或碱的用量无关系。

（4）加入氢氧化钠溶液的过程越慢，热量损失的越多，所以为减少热量损失，应该是一次迅速倒入，答案选C。

（5）温度计不能用来搅拌，A不正确；B和C的操作会引起热量的损失，所以应该用环形玻璃搅拌棒进行搅拌，答案选D。

（6）①根据标准数据可知，四次温度差分别是（℃）3.4、5.1、3.3、3.5，所以第二次的实验误差太大，舍去。因此温度差的平均值是（3.4＋3.3＋3.5）÷3＝3.4℃。

②反应中生成水的物质的量是0.0275mol，而反应中放出的热量是（60＋50）g×4.18 J/(g·℃)×3.4℃＝156.332J，因此中和热△H＝－0.156332kJ÷0.0275mol＝－56.8kJ/mol。

③实验数值结果与57.3 kJ/mol相比偏小，这说明反应中有热量的损失，a和c正确。用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H₂SO₄溶液的温度，会使硫酸的起始温度偏高，所以温度差减小，测定结果偏低，所以答案选abc。

考点：本题考查中和热的测定、仪器的选择、计算及误差分析等。