Question

4．某实验小组用50mL 1.0mol/L的盐酸与50mL 1.1mol/L的NaOH溶液在如图1所示装置进行中和热的测定，请回答下列问题：

（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是环形玻璃搅拌器
（2）做1次完整的中和热测定实验，温度计需使用3次，某同学为了省去清洗温度计的麻烦，建议实验时使用两支温度计分别测量酸和碱的温度，你是否同意该同学的观点，为什么？不同意，因为不同温度计误差不同
（3）该实验小组做了三次实验，每次取溶液各50mL，并记录如图原始数据．

实验序号	起始温度t1/℃			终止温度（t2）℃	温差（t2-t1）℃
	盐酸	NaOH溶液	平均值
1	25.1	24.9	25.0	31.7	6.7
2	25.1	25.1	25.1	32.0	6.9
3	25.1	25.1	25.1	33.6	8.5

已知盐酸、NaOH溶液密度近似为1.00g/cm³，中和后混和液的比热容 C=4.18J（g•℃）则该反应的中和热为
△H=-56.8kJ/mol
（4）将V₁ mL 1.0mol/L HCl溶液和V₂ mL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）
下列叙述正确的是B
A．做该实验时环境温度为22℃
B．该实验表明化学能可以转化为热能
C．NaOH溶液的浓度约是1.0mol/L
D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应．

Answer 1

分析 （1）根据量热计的构造来判断该装置的缺少仪器；
（2）根据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；根据不同温度计的误差不同；
（3）先判断三次反应温度差的有效性，然后求出平均值，再根据公式Q=cm△T来求出生成0.05mol的水放出热量，最后根据中和热的概念求出中和热；
（4）A．实验时的温度应为酸碱未混合之前的温度；
B．此实验表明化学能可以转化为热能；
C．恰好反应时参加反应的氢氧化钠溶液的体积是30mL，由V₁+V₂=50mL可知，消耗盐酸的体积为20mL，以此计算盐酸的浓度；
D．根据一个反应无法得出此结论；

解答 解：（1）根据量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌器；
故答案为：环形玻璃搅拌器；
（2）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；不同温度计的误差不同，
故答案为：3；不同意，因为不同温度计误差不同；
（3）3次反应前后温度差分别为：6.7℃、6.9℃、8.5℃，第3组误差较大，舍去，平均值为6.8℃，50mL 1.0mol/L的盐酸与50mL 1.1mol/L的NaOH溶液的质量和为m=100mL×1g/mL=100g，c=4.18J/（g•℃），代入公式Q=cm△T得生成0.05mol的水放出热量Q=4.18J/（g•℃）×100g×6.8℃=2.8424kJ，即生成0.5mol的水放出热量2.8424kJ，所以生成1mol的水放出热量为$\frac{2.8424kJ}{0.05}$=56.8kJ，即该实验测得的中和热△H=-56.8kJ/mol；
故答案为：-56.8kJ/mol；
（4）A．温度为22℃时加入了5mL氢氧化钠溶液，中和反应为放热反应，则做该实验时环境温度低于22℃，故A错误；
B．由图示可以看出该反应过程放出热量，表明化学能可以转化成热能，故B正确；
C．恰好反应时参加反应的氢氧化钠溶液的体积是30mL，由V₁+V₂=50mL可知，消耗的盐酸的体积为20mL，恰好反应时消耗HCl的物质的量是n，由HCl+NaOH=NaCl+H₂O可知，n=1.0mol•L^-1×0.03L=0.03mol，所以浓度c=$\frac{0.03mol}{0.02L}$=1.5mol/L，故C错误；
D．只是该反应放热，其他有水生成的反应不一定放热反应，故D错误；
故选C．

点评 本题考查了中和反应测定与计算、反应中能量转化关系，准确把握图象及中和反应的实质是解题关键，题目难度中等．