题目内容

20.实验题:将V1 mL 1.0mol•L-1HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如图所示(实验中始保持V1+V2=50mL).请按要求填空:
(1)该实验表明此反应释放(填吸收、释放)能量,即:化学能可以转化为热 能,通过甲图示分析可以得出:做该实验时,环境温度低于(填高于、低于、等于)22℃;
(2)根据甲图示计算该NaOH溶液的浓度约是1.5 mol•L-1
(3)如图乙所示,在锥形瓶放置有装有水的小试管,往小试管中分别加入下列物质时:①烧碱固体  ②浓硫酸  ③硝酸铵固体  ④NaCl固体,其中能使a端液面高于b端液面的是③.(填序号)

分析 (1)从图示观察起始温度即为实验时环境温度,根据中和反应是放热反应分析解答;从起止温度发现发生化学反应温度升高,据此分析能量的转化方式;
(2)恰好反应时参加反应的盐酸溶液的体积是30mL,由V1+V2=50ml可知,消耗的氢氧化钠溶液的体积为20mL,以此计算NaOH浓度;
(3)容器内温度升高,压强增大,反之压强减小,液体向压强小的方向移动,结合各物质溶于水的热效应分析.

解答 解:(1)从图示观察起始温度即为实验时环境温度,从图型起点可知:5mLHCl溶液和45mLNaOH溶液反应放热后的温度已经是22℃,中和反应是放热反应,则溶液混合前的实验环境温度一定低于22℃,反应结束温度为23℃,温度升高,该实验表明此反应释放能量,即化学能转化为热能,
故答案为:释放;化学;热;低于;
(2)恰好反应时参加反应的盐酸溶液的体积是30mL,由V1+V2=50ml可知,消耗的氢氧化钠溶液的质量为20mL.
设恰好反应时氢氧化钠溶液中溶质的物质的量是n.
                 HCl+NaOH=NaCl+H 2O
                 1    1
   1.0mol•L-1×0.03L   n
则n=1.0mol•L-1×0.03L=0.03mol,所以浓度是c(NaOH)=$\frac{0.03L×1.0mol/L}{0.02L}$=1.5mol/L,
故答案为:1.5;
(3)a端高说明锥形瓶内气体压强降低,温度降低,则试管中的过程是吸热过程,①烧碱固体 ②浓硫酸溶于水放热,④NaCl固体溶于水无明显热效应,而③硝酸铵固体溶于水为吸热过程,
故答案为:③.

点评 本题考查中和反应,侧重学生图象及中和实质的考查,训练学生观察分析问题的能力,以及利用化学方程式计算的能力,比较综合,注意从图示得出解题信息是解答本题的关键,题目难度不大.

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