Question

利用如图装置测定中和热的实验步骤如下：
①用量筒量取50moL  0.25mol?L^-1硫酸倒入小烧杯中，测出硫酸温度为25.0℃
②用另一量筒量取50mL  0.55mol?L^-1 NaOH溶液，并用另一温度计测出其温度
为25.2℃
③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度为28.5℃．
回答下列问题：
（1）为什么所用NaOH溶液要稍过量

 

（2）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
（3）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的搅动
（4）设溶液的密度均为1g．cm³，中和后溶液的比热容C=4.18J．（g．℃）^-1，请根据该反应中和热的实验值写出中和反应热化学方程式

 

（5）上述实验中中和热的实验值往往小于理论值，其主要原因是（假设操作无误）

 

，请提出改进措施

 

．

Answer 1

考点：中和热的测定

专题：实验设计题

分析：（1）为了确保定量的HCl反应完全，所用NaOH稍过量；
（2）将NaOH溶液倒入小烧杯中，不能分几次倒入，否则会导致热量散失，影响测定结果；
（3）盐酸和氢氧化钠混合时，用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动，使盐酸与NaOH溶液混合均匀；
（4）根据公式Q=△H=△Tcm来计算反应的焓变，并根据热化学方程式的书写方法来写热化学方程式；
（5）实验中中和热的实验值往往小于理论值，其主要原因是热量散失，根据图示装置材料分析其原因．

解答： 解：（1）实验中，所用NaOH稍过量的原因是确保定量的HCl反应完全；
故答案为：确保定量的HCl反应完全；
（2）倒入氢氧化钠溶液时，必须一次迅速的倒入，目的是减少热量的散失，不能分几次倒入氢氧化钠溶液，否则会导致热量散失，影响测定结果，
故选C；        
（3）使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作方法是：用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动；温度计是测量温度的，不能使用温度计搅拌；也不能轻轻地振荡烧杯，否则可能导致液体溅出或热量散失，影响测定结果；更不能打开硬纸片用玻璃棒搅拌，否则会有热量散失，
故选D；
（4）反应前的平均温度为：

25.2℃+25.0℃

2

=25.1℃，Q=△H=-△Tcm=-（28.5℃-25.1℃）×4.18J/（g?℃）×100g═1.4212KJ/mol，50moL 0.25mol?L^-1硫酸与50mL 0.55mol/L NaOH溶液的中和反应生成水的物质的量是0.025mol，所以生成1mol水放出的热量

1.4212KJ/mol

0.025mol

=56.848 kJ?mol^-1，所以热化学方程式为：

1

2

H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）═

1

2

Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-56.848 kJ?mol^-1，
故答案为：

1

2

H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）═

1

2

Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-56.848 kJ?mol^-1；
（5）实验中中和热的实验值往往小于理论值，其主要原因是热量散失，图示装置碎纸条的保温性能欠佳，应用棉花或其它保温良好的材料代替，
故答案为：碎纸条的保温性能欠佳；用棉花或其它保温良好的材料代替．

点评：本题考查了中和热的测定方法，题目难度不大，注意掌握测定中和热的正确方法，明确实验操作过程中关键在于尽可能减少热量散失，使测定结果更加准确．