题目内容
实验室用50mL 0.50mol?L-1盐酸、50mL 0.55mol?L-1 NaOH溶液和如图所示装置,进行测定中和热的实验,得到表中的数据:
完成下列问题:
(1)实验时不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是
(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)根据上表中所测数据进行计算,则该实验测得的中和热△H=
(4)若某同学利用上述装置做实验,有些操作不规范,造成测得中和热的数值偏低,请你分析可能的原因是
A.测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗干净
B.把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓
C.做本实验的当天室温较高
D.将50mL0.55mol/L氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol/L的氨水
E.在量取盐酸时仰视计数
F.大烧杯的盖板中间小孔太大.
实验次数 | 起始温度t1/℃ | 终止温度t2/℃ | |
盐酸 | NaOH溶液 | ||
1 | 20.2 | 20.3 | 23.7 |
2 | 20.3 | 20.5 | 23.8 |
3 | 21.5 | 21.6 | 24.9 |
(1)实验时不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是
Cu传热快,热量损失大
Cu传热快,热量损失大
.(2)在操作正确的前提下,提高中和热测定准确性的关键是:
提高装置的保温效果
提高装置的保温效果
.(3)根据上表中所测数据进行计算,则该实验测得的中和热△H=
-56.8 kJ?mol-1
-56.8 kJ?mol-1
[盐酸和NaOH溶液的密度按1g?cm-3计算,反应后混合溶液的比热容(c)按4.18J?(g?℃)-1计算].如用0.5mol/L的盐酸与NaOH固体进行实验,则实验中测得的“中和热”数值将偏 大
偏 大
(填“偏大”、“偏小”、“不变”).(4)若某同学利用上述装置做实验,有些操作不规范,造成测得中和热的数值偏低,请你分析可能的原因是
ABDF
ABDF
A.测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗干净
B.把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓
C.做本实验的当天室温较高
D.将50mL0.55mol/L氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol/L的氨水
E.在量取盐酸时仰视计数
F.大烧杯的盖板中间小孔太大.
分析:(1)金属导热快,热量损失多;
(2)中和热测定实验成败的关键是保温工作;
(3)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,最后根据中和热的概念求出反应热,氢氧化钠固体溶于水放热;
(4)根据实验的关键是保温,如果装置有能量散失,则会导致结果偏低,根据实验中用到的试剂以及实验操作知识来判断;
(2)中和热测定实验成败的关键是保温工作;
(3)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,最后根据中和热的概念求出反应热,氢氧化钠固体溶于水放热;
(4)根据实验的关键是保温,如果装置有能量散失,则会导致结果偏低,根据实验中用到的试剂以及实验操作知识来判断;
解答:解:(1)不能将环形玻璃搅拌棒改为铜丝搅拌棒,因为铜丝搅拌棒是热的良导体,故答案为:Cu传热快,热量损失大;
(2)中和热测定实验主要目的是测量反应放出的热量多少,所以实验成败的关键是保温工作,所以提高中和热测定准确性的关键是提高装置的保温效果,故答案为:提高装置的保温效果;
(3)(2)第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.25℃,反应前后温度差为:3.45℃;
第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.40℃,反应前后温度差为:3.40℃;
第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为21.55℃,反应前后温度差为:3.35℃;
50mL 0.50mol?L-1盐酸、50mL 0.55mol?L-1 NaOH的质量和为m=100mL×1g/mL=100g,c=4.18J/(g?℃),代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出热量Q=4.18J/(g?℃)×100g×
=1421.2J=1.4212KJ,即生成0.025mol的水放出热量1.4212KJ,所以生成1mol的水放出热量为
=56.8kJ,即该实验测得的中和热△H=-56.8kJ/mol;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:-56.8 kJ/mol;偏大;
(4)A.测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗干净,在测碱的温度时,会发生酸和碱的中和,温度计示数变化值减小,所以导致实验测得中和热的数值偏小,故A正确;
B、把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓,会导致一部分能量的散失,实验测得中和热的数值偏小,故B正确;
C、做本实验的室温和反应热的数据之间无关,故C错误;
D、将50mL0.55mol/L氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol/L的氨水,由于氨水是弱碱,碱的电离是吸热的过程,所以导致实验测得中和热的数值偏小,故D正确;
E、在量取盐酸时仰视计数,会使得实际量取体积高于所要量的体积,算过量,可以保证碱全反应,会使得中和和热的测定数据偏高,故E错误;
F、大烧杯的盖板中间小孔太大,会导致一部分能量散失,所以测的数值降低,故F正确.
故ABDF正确.
故答案为:ABDF.
(2)中和热测定实验主要目的是测量反应放出的热量多少,所以实验成败的关键是保温工作,所以提高中和热测定准确性的关键是提高装置的保温效果,故答案为:提高装置的保温效果;
(3)(2)第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.25℃,反应前后温度差为:3.45℃;
第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.40℃,反应前后温度差为:3.40℃;
第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为21.55℃,反应前后温度差为:3.35℃;
50mL 0.50mol?L-1盐酸、50mL 0.55mol?L-1 NaOH的质量和为m=100mL×1g/mL=100g,c=4.18J/(g?℃),代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出热量Q=4.18J/(g?℃)×100g×
3.45℃+3.40℃+3.35℃ |
3 |
1.4212KJ×1mol |
0.025mol |
故答案为:-56.8 kJ/mol;偏大;
(4)A.测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗干净,在测碱的温度时,会发生酸和碱的中和,温度计示数变化值减小,所以导致实验测得中和热的数值偏小,故A正确;
B、把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓,会导致一部分能量的散失,实验测得中和热的数值偏小,故B正确;
C、做本实验的室温和反应热的数据之间无关,故C错误;
D、将50mL0.55mol/L氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol/L的氨水,由于氨水是弱碱,碱的电离是吸热的过程,所以导致实验测得中和热的数值偏小,故D正确;
E、在量取盐酸时仰视计数,会使得实际量取体积高于所要量的体积,算过量,可以保证碱全反应,会使得中和和热的测定数据偏高,故E错误;
F、大烧杯的盖板中间小孔太大,会导致一部分能量散失,所以测的数值降低,故F正确.
故ABDF正确.
故答案为:ABDF.
点评:本题考查中和热的测定,题目难度不大,注意热量计算公式的应用中c=4.18J/(g?℃),要注意热量单位的换算.
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