Question

6．利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下：
①用量筒量取50mL 0.50mol•L^-1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；②用另一量筒量取50mL 0.55mol•L^-1 NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；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，回答下列问题：
（1）为什么所用NaOH溶液要稍过量？确保盐酸被完全中和．
（2）倒入NaOH溶液的正确操作是C （填序号）．
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）使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是D （填序号）．
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搅拌棒轻轻地搅动
（4）实验中改用60mL 0.50mol/L盐酸跟50mL 0.55mol/L NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所求中和热相等（填“相等”、“不相等”）．
（5）假设50mL 0.50mol•L^-1盐酸和50mL 0.55mol•L^-1氢氧化钠溶液的密度都是1g•cm^-3，又知中和反应后生成溶液的比热容C=4.18J•g^-1•℃^-1，放出热量计算公式：Q=（m₁+m₂）•C•（t₂-t₁）．为了计算中和热，某学生实验记录数据如下：

实验 序号	起始温度t1/℃		终止温度t2/℃
	盐酸	氢氧化钠溶液	混合溶液
1	20.0	20.1	23.2
2	20.2	20.4	23.4
3	20.5	20.6	23.6

依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热51.8 kJ （结果保留一位小数）．

Answer 1

分析 （1）为了保证酸或是碱中的一方完全反应，往往保证一方过量；
（2）将NaOH溶液倒入小烧杯中，分几次倒入，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）中和热是一个不变的数值，与酸碱的用量无关；
（5）根据Q=m•c•△T计算反应放出的热量，最后根据△H=-$\frac{Q}{n}$kJ/mol计算出反应热．

解答 解：（1）为了确保盐酸被完全中和，所用NaOH溶液要稍过量，故答案为：确保盐酸被完全中和；
（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）中和热是一个不变的数值，与酸碱的用量无关，故答案为：相等；
（5）3次温度差分别为：3.15℃，3.1℃，3.05℃，温度差平均值=3.1℃；50mL 0.25mol/L硫酸与 50mL0.55mol/L NaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.25mol/L×2=0.025mol，溶液的质量为：100ml×1g/ml=100g，温度变化的值为△T=3.1℃，则生成0.025mol水放出的热量为Q=m•c•△T=100g×4.18J/（g•℃）×3.1℃=1295.8J，即1.2958KJ，所以实验测得的中和热△H=-$\frac{1.2958kJ}{0.025mol}$=-51.8kJ/mol；
故答案为：-51.8．

点评 本题考查学生中和热测定的实验，保温工作是实验的重点，可以根据所学内容来回答，难度不大．