题目内容

5．利用如图1装置测定中和热的实验步骤如下：
①用量筒量取50mL0.25mol/L硫酸倒入小烧杯中，测出硫酸温度；
②用另一量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液，并用另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）仪器A的名称为环形玻璃搅拌棒．
（2）写成稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式（中和热数值为57.3kJ/mol）$\frac{1}{2}$H2SO4（l）+NaOH（l）=$\frac{1}{2}$Na2SO4（l）+H2O（l）△H=-57.3KJ/mol．
（3）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
（4）使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是E（从下列选出）D．
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
（5）实验数据如下表：
①请填写下表中的空白：
温度
实验次数		起始温度t1℃终止温度t2℃温度差平均值（t2-t1）℃
H2SO4NaOH平均值
126.226.026.129.5 
227.027.427.232.3
325.925.925.929.2
426.426.226.329.8
②近似认为0.55mol/LNaOH溶液和0.25mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比热容c=4.18J/（g•℃）．则中和热△H=-56.8kJ/mol（取小数点后一位）．
③上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是acd（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
（6）将V1mL1.0mol/LHCl溶液和V2mL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2所示（实验中始终保持V1+V2=50mL）．则NaOH溶液的物质的量浓度为1.5 mol•L-1．

分析 （1）根据量热计的构造来解答；
（2）根据根据中和热是强酸和强碱的稀溶液完全反应生成1mol水放出的热量，标注物质聚集状态和对应焓变写出热化学方程式；
（3）根据硫酸和氢氧化钠反应反应迅速剧烈，并且释放大量热，一次性快速倒入可以减少热量散发而引来的误差；
（4）根据环形玻璃棒可以使硫酸与NaOH溶液混合均匀；
（5）①先判断温度差的有效性，然后求出温度差平均值；
②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．
③a．实验装置保温、隔热效果必须好；
b．量取NaOH溶液的体积时视线要和凹液面相平；
c．允许分多次把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，要将温度计回零直再测定H2SO4溶液的温度；
（6）根据酸碱中和关系式：NaOH～HCl计算氢氧化钠浓度．

解答 解：（1）仪器A的名称为环形玻璃搅拌棒，故答案为：环形玻璃搅拌棒；
（2）强酸强碱的中和热为-57.3kJ/mol，中和热是强酸和强碱的稀溶液完全反应生成1mol水放出的热量，稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的热化学方程式为：
$\frac{1}{2}$H2SO4（l）+NaOH（l）=$\frac{1}{2}$Na2SO4（l）+H2O（l）△H=-57.3KJ/mol；
故答案为：$\frac{1}{2}$H2SO4（l）+NaOH（l）=$\frac{1}{2}$Na2SO4（l）+H2O（l）△H=-57.3KJ/mol；
（3）根据硫酸和氢氧化钠反应反应迅速剧烈，并且释放大量热，一次性快速倒入可以减少热量散发而引来的误差，故选：C；
（4）用套在温度计上的环形玻璃棒轻轻地搅动使硫酸与NaOH溶液混合均匀，故选：D．
（5）①4次温度差分别为：3.4℃，5.1℃，3.3℃，3.5℃，第2组数据无效，温度差平均值为3.4℃，故答案为：3.4℃；
②50mL0.25mol/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=3.4℃，则生成0.025mol水放出的热量为Q=m•c•△T=100g×4.18J/（g•℃）×3.4℃=1421.2J，即1.4212KJ，所以实验测得的中和热△H=-$\frac{1.4212kJ}{0.025mol}$=-56.8kJ/mol；
故答案为：-56.8kJ/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．分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中，热量散失较大，所得中和热的数值偏小，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；
（6）如图，V1为30mL时温度最高，说明此时酸碱已经反应完毕，又实验中始终保持V1+V2=50mL，所以V2为20mL，由酸碱中和关系式：NaOH～HCl可列式：30mL×1mol•L-1=20mL×C（NaOH），可求NaOH的浓度是1.5 mol•L-1；
故答案为：1.5 mol•L-1．

点评 本题考查热化学方程式以及反应热的计算，题目难度大，注意理解中和热的概念、把握热化学方程式的书写方法，以及测定反应热的误差等问题．

练习册系列答案
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16．（1）P2O5是非氧化性干燥剂，下列气体不能用浓硫酸干燥，可用P2O5干燥的是b
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回答下列问题：
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b．此溶液一定有c（Na+）=c（HCN）+c（CN-）
C．混合溶液中水的电离程度一定大于该温度下纯水的电离程度
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15．下列溶液中各微粒的浓度关系不正确的是（　　）
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D．1.5 L 0.1 mol•L-1 NaOH溶液中缓慢通入CO2至溶液增重4.4 g时，溶液中：c（Na+）＞c（CO32-）＞c（HCO3-）＞c（OH-）＞c（H+）

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