题目内容
【题目】中和热的测定是高中重要的定量实验。取0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.25mol/L的硫酸50mL置于图所示的装置中进行中和热的测定实验,回答下列问题:
![]()
(1)从上图实验装置看,其中尚缺少的一种玻璃用品是__________________________。
(2)若改用60mL 0.25mol·L-1H2SO4和50mL 0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应与上述实验相比,所放出的热量___________(填“相等”、“不相等”),若实验操作均正确,则所求中和热__________填“相等”“不相等”)。
(3)倒入NaOH溶液的正确操作是:________。 (从下列选出)。
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:________。 (从下列选出)。
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)/℃ | ||
H2SO4 | NaOH | 平均值 | |||
1 | 26.2 | 26.0 | 26.1 | 29.5 | ______ |
2 | 27.0 | 27.4 | 27.2 | 32.3 | |
3 | 25.9 | 25.9 | 25.9 | 29.2 | |
4 | 26.4 | 26.2 | 26.3 | 29.8 | |
②近似认为0.55 mol/L NaOH溶液和0.25 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃)。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.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
【答案】环形玻璃搅拌棒不相等相等CD3.4-56.8kJ/mola b c
【解析】
(1)由量热计的构造可以知道该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒;因此本题答案是:环形玻璃搅拌棒。
(2)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,改用60mL0.25molL-1H2SO4和50mL0.55molL-1NaOH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;因此,本题正确答案是:不相等;相等。
(3)中和热的测定中,必须尽量减少热量散失,所以倒入氢氧化钠溶液时,必须一次并且迅速倒入烧杯中,所以C选项是正确的;本题答案是:C。
(4)A.温度计用于测定温度,不能使用温度计搅拌溶液,故A错误;
B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌,会导致热量散失,影响测定结果,故B错误;
C.轻轻地振荡烧杯,会导致溶液溅出,甚至导致热量散失,影响测定结果,故C错误;
D.用套在温度计上的环形玻璃棒轻轻地搅动,可以使硫酸和氢氧化钠溶液混合均匀,又可以减少热量散失,所以D选项是正确的;
综上所述,本题答案是:D。
(5)①四次测定温度差分别为3.4℃,5.1℃,3.3℃,3.5℃,其中第2次的温度差误差较大,应该舍弃,其它三次温度差的平均值为:(3.4+3.3+3.5)/3=3.4℃;因此本题答案是:3.4。
②50mL0.55mol/L氢氧化钠与50mL0.25mol/L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100mL×1g/cm3=100g,温度变化的值为△T=3.4℃,则生成0.025mol水放出的热量为:Q=mc△T=100g×4.18J/(g℃)×3.4℃=1421.2J,即1.4212KJ,所以实验测得的中和热△H=-1.4212/0.025=-56.8 kJ/mol;因此,本题正确答案是:-56.8kJ/mol。
③a.实验装置保温、隔热效果必须好,否则会有热量损失,测定结果偏小,故a正确;
b.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度,因为温度计上会有氢氧化钠,氢氧化钠与硫酸反应放热,导致硫酸的起始温度偏高,温度差偏小,测定结果偏小,故b正确;
c.尽量一次快速将NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,不允许分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,否则会导致较多热量散失,故c正确;
因此,本题正确答案是:abc。