Question

14．用50mL0.5mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的氢氧化钠在如图1所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所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用品是环形玻璃搅拌棒．
（2）实验中若改用60mL0.50mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的氢氧化钠溶液进行反应，与上述实验相比，若实验操作均正确，则所求中和热相等（填“相等”“不相等”），所放出的热量不相等（填“相等”“不相等”）．
（3）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会偏小（填“偏大”“偏小”“无影响”）
（4）将V₁ mL 1.00mol/L^-1盐酸和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）．回答下列问题：
研究小组做该实验时环境温度低于（填“高于”、“低于”或“等于”）22℃，此反应所用NaOH溶液的浓度为1.50mol/L．

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）反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，并根据中和热的概念和实质来回答；
（3）NH₃•H₂O是弱电解质，电离吸热；
（4）实验时的温度应为酸碱未混合之前的温度；根据氢氧化钠溶液与盐酸溶液反应方程式进行计算．

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，故答案为：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，若改用60mL0.50mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的氢氧化钠溶液进行反应，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，与酸碱的用量无关，所以改用60mL0.50mol/L的盐酸进行上述实验，测得中和热数值相等，
故答案为：相等；不相等；
（3）NH₃•H₂O是弱电解质，电离过程为吸热过程，所以用NH₃•H₂O代替稀氢氧化钠溶液反应，反应放出的热量偏小，故答案为：偏小；
（4）温度为22℃时加入盐酸10mL，而中和反应放热，所以22℃不是实验温度；
恰好反应时参加反应的盐酸溶液的体积是30mL，由V₁+V₂=50Ml可知，消耗的氢氧化钠溶液的体积为20mL，
恰好反应时氢氧化钠溶液中溶质的物质的量是n．
            HCl+NaOH=NaCl+H ₂O
             1         1
   1.0mol•L^-1×0.03L    n
则n=1.0mol•L^-1×0.03L=0.03mol，
c（NaOH）=$\frac{0.03mol}{0.02L}$=1.5mol/L，
故答案为：低于；1.50．

点评 本题考查学生有关中和热的测定知识，注意酸碱混合的定性判断和计算，题目结合中和反应考查了同学们观察分析问题的能力，以及利用化学方程式计算的能力，比较综合，要认真分析解答．