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。

练习册系列答案
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【题目】氰化钠是一种重要的基本化工原料,同时也是一种剧毒物质,严重危害人类健康。一旦泄露需要及时处理,一般可以通过喷洒双氧水或硫代硫酸钠溶液来处理,以减轻环境污染。

Ⅰ.已知:氰化钠化学式为NaCN,氰化钠是一种白色结晶颗粒,剧毒,易溶于水,水溶液呈碱性,易水解生成氰化氢。

(1)CN-中C元素显+2价,N元素显-3价,则非金属性N____________C (填“>”“<”或“=”),请设计实验证明:____________________________________。

(2)NaCN用双氧水处理后,产生一种酸式盐和一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,该反应的离子方程式是____________________________________。

Ⅱ.硫代硫酸钠的工业制备的反应原理为2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2。某化学兴趣小组用上述原理实验室制备硫代硫酸钠,并检测用硫代硫酸钠溶液处理后的氰化钠废水能否达标排放。

(实验一)实验室通过如下图所示装置制备Na2S2O3。

(3)b装置的作用是________________________。c装置中的产物有Na2S2O3和CO2等,d装置中的溶质有NaOH、Na2CO3,还可能有__________________________________________________________。

(4)实验结束后,在e处最好连接盛____________(填“NaOH溶液”、“水”、“CCl4”中一种)的注射器,再关闭K2打开K1,防止拆除装置时污染空气。

(实验二)测定用硫代硫酸钠溶液处理后的废水中氰化钠的含量。

已知:①废水中氰化钠的最高排放标准为0.50mg/L;

②Ag++2CN-=[Ag(CN)2]-,Ag++I-=AgI↓,AgI 呈黄色,且 CN-优先与 Ag+反应。

实验如下:取20.00mL处理后的氰化钠废水于锥形瓶中,并滴加几滴KI溶液作指 示剂,用1.00×10-4mol/L的标准AgNO3溶液滴定,消耗AgNO3溶液的体积为1.50mL。

(5)滴定终点的现象:________________________________________________。

(6)处理后的废水是否达到排放标准:____________________________________ (填“是”或“否”)。

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