Question

15．50ml0.50mol•L^-1盐酸与50mL0.55mol•L^-1NaOH溶液在如下图所示的装置中进行中和反应．通过测定反应过程中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仪器是环形玻璃搅拌棒．装置中还存在的2个错误是小烧杯未与大烧杯杯口相平，烧杯间未填满碎纸条
（2）在实验过程中，该同学需要测定并记录的实验数据有BDF（填序号）．
A．盐酸的浓度
B．盐酸的温度
C．氢氧化钠溶液的浓度
D．氢氧化钠溶液的温度
E．水的比热容
F．反应后混合溶液的终止温度
（3）使用补全仪器后的装置进行实验，取50ml0.50mol•L^-1盐酸与50mL0.55mol/L NaOH溶液在小烧杯中进行中和反应，三次实验温度平均升高3.4℃．已知中和后生成的溶液的 比热容为4.18J/（g•℃），溶液的密度均为1g/cm³．通过计算可得中和热△H=-56.8kJ•mol^-1，
（4）实验中改用60mL0.50mol•L^-1盐酸跟50mL0.55mol•L^-1NaOH溶液进行反应，与上述正确的实验操作相比，所放出的热量不相等（填“相等”或“不相等”），所求中和热相等（填“相等”或“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，测得的中和热数值会偏小；（填“偏大”“偏小”或“无影响”）．

Answer 1

分析 （1）根据量热计的构造及实验关键来判断该装置的缺少仪器；
（2）根据中和热测定的原理来分析；
（3）根据Q=m•c•△T计算，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；
（4）放出的热量与反应生成的水成正比，中和热是生成1mol液态水放出的热量；
（5）弱电解质电离需要吸收热量．

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棒；中和热测定实验成败的关键是保温工作；为减少热量损失，小烧杯未与大烧杯杯口相平，烧杯间未填满碎纸条；
故答案为：环形玻璃搅拌棒；①小烧杯未与大烧杯杯口相平；②烧杯间未填满碎纸条；
（2）在该实验过程中，该同学需要测定的实验数据有酸、碱的初始温度以及反应后混合溶液的终止温度，故答案为：BDF；
（3）50mL0.25mol/L H₂SO₄溶液与 50mL 0.55mol/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△T为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1.421kJ，所以实验测得的中和热△H=-$\frac{1.421kJ}{0.025mol}$=-56.8 kJ/mol；
故答案为：-56.8kJ/mol；
（4）实验中改用60mL0.50mol•L^-1盐酸跟50mL0.55mol•L^-1NaOH溶液进行反应，生成的水的物质的量0.0275mol，放出的热量与反应生成的水成正比，生成的水物质的量不同，则放出热量不同；
中和热是生成1mol液态水放出的热量，条件一定，中和热数值不变；
故答案为：不相等； 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，因为一水合氨为弱电解质，电离需要吸收部分热量，所以测得的中和热数值小于实际数值，
故答案为：偏小．

点评 本题考查中和热的测定与计算，题目难度中等，注意理解中和热的概念，注意掌握测定中和热的正确方法，明确实验操作过程中关键在于尽可能减少热量散失．