题目内容

【题目】某实验小组用0.50 mol·L-1NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液进行中和热的测定。

Ⅰ.配制0.50 mol·L-1NaOH溶液

(1)若实验中大约要使用245mLNaOH溶液,至少需要称量NaOH固体 g。

(2)从下图中选择称量NaOH固体所需要的仪器是(填字母): 。

名称

托盘天平

(带砝码)

小烧杯

坩埚钳

玻璃棒

药匙

量筒

仪器

序号

a

b

c

d

e

f

Ⅱ.测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示。

(1)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_____________。大烧杯如不盖硬纸板,求得的中和热数值将 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。结合日常生活实际该实验在 中(家用产品)效果更好。

(3)写出该反应中和热的热化学方程式:(中和热为57.3 kJ·mol-1) 。

(4)取50 mLNaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验,实验数据如下表。

试验次数

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

29.6

2

27.0

27.4

27.2

31.2

3

25.9

25.9

25.9

29.8

4

26.4

26.2

26.3

30.4

表中的温度差平均值为 ℃。

②近似认为0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 molL-1硫酸溶液的密度都是1 g·cm-3,中和后生成溶液的比热容c = 4.18 J·(g·℃)-1。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-1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.量取NaOH溶液的体积时仰视读数

c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中

d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度

④实验中改用60mL0.5mol/L盐酸跟50mL0.55 mol·L-1氢氧化钠进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 (填相等或不相等,下同),所求的中和热 简述理由 。

【答案】I.(1)5.0(2)abe

Ⅱ.(1)Cu传热快,热量损失大

(2)提高装置的保温效果;偏小;保温杯

(3)1/2H2SO4(aq)+ NaOH(aq )=1/2Na2SO4(aq)+ H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol

(4)①4.0②53.5kJ/mol③acd④不相等;相等;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,与酸碱用量无关。

【解析】

试题分析:Ⅰ.(1)没有245mL的容量瓶,只能用250mL的容量瓶,需要称量NaOH固体m=nM=cVM=0.5mol/L×0.25L×40g/mol=5.0g;

(2)氢氧化钠要在小烧杯中称量,称量固体氢氧化钠所用的仪器有天平、烧杯和药匙;

Ⅱ.(1)该实验中应尽量减少热量损失,Cu传热快,热量损失大,所以不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒。

(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。大烧杯如不盖硬纸板,实验过程中会有部分热量损失掉,求得的中和热数值将偏小。结合日常生活实际该实验在保温杯中效果更好。

(3)已知稀强酸、稀强碱反应生成1mol液态水时放出57.3kJ的热量,稀硫酸和氢氧化钡钠稀溶液都是强酸和强碱的稀溶液,则反应的热化学方程式为:1/2H2SO4(aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l) △H=-57.3kJ/mol。

(4)①4次温度差分别为:3.5℃,4.0℃,3.9℃,4.1℃,第1组数据相差较大,其他三次温度差平均值4.0℃;

②50mL0.50molL-1氢氧化钠与30mL0.50molL-1硫酸溶液进行中和反应,生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol,溶液的质量为80mL×1g/cm3=80g,温度变化的值为△T=4.0℃,则生成0.025mol水放出的热量为:Q=mc△T=80g×4.18J/(g℃)×4.0℃=1337.6J,即1.3376KJ,所以实验测得的中和热△H=-1.3376kJ÷0.025mol=-53.5kJ/mol。

③a.装置保温、隔热效果差,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,故a正确;

b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数,会导致所量的氢氧化钠体积偏大,放出的热量偏高,中和热的数值偏大,故b错误;

c.尽量一次快速将NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,热量散失,中和热的数值偏小,故c正确;

d.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度,硫酸的起始温度偏高,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,故d正确。故答案为:acd.

④反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,改用60mL0.5mol/L盐酸跟50mL0.55moi/L氢氧化钠进行反应,与上述实验相比,生成水的量增多,所放出的热量偏大,但是中和热的均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热,与酸碱的用量无关,所以改用60mL0.5mol/L盐酸跟50mL0.55moi/L氢氧化钠进行反应,测得中和热数值相等。

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