题目内容

14.50mL 0.50mol/L盐酸与50mL 0.55mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热,回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是环形玻璃搅拌棒;装置有一处错误是小烧杯口和大烧杯口没有平齐.
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失.
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值偏小(填“偏大”“偏小”“无影响”);
(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,所放出的热量不相等(填“相等”“不相等”),所求中和热相等(填“相等”“不相等”).
(5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会偏小;用50mL 0.50mol/L NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会偏小 (均填“偏大”“偏小”“无影响”).
(6)为准确测量中和热,实验通常会重复实验二至三次,若共计做了三次实验,则至少需测定温度9次,三次平行操作测得的数据中,起始时盐酸与烧碱溶液温度相同,而终止温度与起始温度之差为(t2-t1),0.50mol/L盐酸与0.55mol/L NaOH溶液的密度都为1g•cm-3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J•g-1•℃-1.则中和热的计算式△H=-$\frac{0.418(t2-t1)kJ}{0.025mol}$.(只列计算表达式,不用算出最终结果)

分析 (1)根据量热计的构造来判断该装置的缺少仪器;根据中和热的测定原理分析;
(2)中和热测定实验成败的关键是保温工作;
(3)不盖硬纸板,会有一部分热量散失;
(4)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,并根据中和热的概念和实质来回答;
(5)根据弱电解质电离吸热分析;要保证一种物质完全反应,需另一种物质过量;
(6)准确测量中和热的实验过程,一般要测三次温度;先根据Q=m•c•△T计算反应放出的热量,然后根据△H=-$\frac{Q}{n}$kJ/mol计算出反应热.

解答 解:(1)由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒;中和热测定实验成败的关键是保温工作,内外烧杯为一样高,否则,热量散失大;
故答案为:环形玻璃搅拌棒;小烧杯口和大烧杯口没有平齐;
(2)中和热测定实验成败的关键是保温工作,大小烧杯之间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失,
故答案为:减少实验过程中的热量损失;
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,会有一部分热量散失,求得的中和热数值将会减小,
故答案为:偏小;
(4)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,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,生成水的量增多,所放出的热量偏高,但是中和热的均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热,中和热相等;
故答案为:不相等;相等;
(5)氨水为弱碱,电离过程为吸热过程,所以用氨水代替稀氢氧化钠溶液反应,反应放出的热量偏小;用50mL 0.50mol/L NaOH与50mL 0.50mol/L盐酸反应,则二者不能完全反应,放出的热量比理论值要小;
故答案为:偏小;偏小;
(6)温度计要测反应前酸溶液的温度,测反应前碱溶液的温度,混合反应后测最高温度一共3次,若共计做了三次实验,则至少需测定温度9次;50mL 0.50mol/L盐酸与50mL 0.55mol/L NaOH溶液中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.50mol=0.025mol,溶液的质量为:100ml×1g/ml=100g,温度变化的值△T为(t2-t1),则生成0.025mol水放出的热量为Q=m•c•△T=100g×4.18J/(g•℃)×(t2-t1)=418(t2-t1)J,即0.418(t2-t1)kJ,所以实验测得的中和热△H=-$\frac{0.418(t2-t1)kJ}{0.025mol}$;
故答案为:9;-$\frac{0.418(t2-t1)kJ}{0.025mol}$.

点评 本题考查学生中和热测定,保温工作是实验成功的关键,掌握实验原理即可解答,难度不大.

练习册系列答案
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已知:过碳酸钠与硫酸溶液反应的化学方程式如下:
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