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的原因教材中说是为保证盐酸完全被中和．试问：盐酸在反应中若因为有放热现象，而造成少量盐酸在反应中挥发，则测得的中和热偏小（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
（2）在中和热测定实验中存在用水洗涤温度计上的盐酸的步骤，若无此操作步骤，则测得的中和热会偏大（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
（3）若用等浓度的醋酸与NaOH溶液反应，则测得的中和热会偏大（填“偏大”、“偏小”或“不变”），其原因是醋酸电离要吸收能量．
（4）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c=4.18×10-3kJ/（g•℃），则该反应的中和热为△H=-56.06kJ/mol．根据计算结果，写出该中和反应的热化学方程式HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H2O（l）△H=-56.01kJ/mol．

分析 （1）根据少量盐酸在反应中挥发，反应的盐酸偏少，放出的热量偏小；
（2）没有用水洗涤温度计上的盐酸溶液，导致盐酸的物质的量偏小，放出的热量偏小；
（3）根据醋酸为弱电解质，电离过程中需要吸收热量进行判断；
（4）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，并写出热化学方程式．

解答 解：（1）少量盐酸在反应中挥发，盐酸挥发吸收热量，且盐酸偏少，放出的热量偏小，测得的中和热数值偏低；
故答案为：偏小；
（2）没有用水洗涤温度计上的盐酸溶液，盐酸与氢氧化钠反应放热，氢氧化钠的温度偏高，测得的中和热数值偏小，但中和热为“-”，所以中和热偏大，
故答案为：偏大；
（3）由于醋酸为弱酸，醋酸电离要吸收能量，造成测得的中和热数值偏小，但中和热为“-”，所以中和热偏大；
故答案为：偏大；醋酸电离要吸收能量；
（4）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℃，50mL1.0mol/L盐酸跟50mL1.1mol/L氢氧化钠溶液的质量和为m=100mL×1g/mL=100g，c=4.184J/（g•℃），反应生成0.05mol水，代入公式Q=cm△T得生成0.05mol的水放出热量Q=4.184J/（g•℃）×100g×6.7℃=2.80328kJ，即生成0.05mol的水放出热量2.80328kJ，所以生成1mol的水放出热量为$\frac{2.80328kJ}{0.05mol}$=28.006KJ×20=56.06kJ，即该实验测得的中和热△H=-56.06kJ/mol；热化学方程式为：HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H2O（l）△H=-56.01kJ/mol；
故答案为：-56.06kJ/mol；HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H2O（l）△H=-56.01kJ/mol．

点评 本题考查了中和热的测定方法，题目难度中等，明确测定中和热的原理是解题的关键，注意掌握中和热的概念及计算方法，试题培养了学生的分析能力及化学实验能力．

练习册系列答案
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