Question

5．已知25℃、101kPa下，稀的强酸与强碱溶液反应的中和热为57.3kJ/mol．
（1）写出表示稀硫酸与稀烧碱溶液发生反应的中和热的热化学方程式：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ/mol．
（2）学生甲用稀硫酸与稀烧碱溶液测定中和热装置如图1．

①实验时所需的玻璃仪器除烧杯、量筒外还需：温度计、环形玻璃搅拌棒．
②该装置中有一处错误是：未用硬纸板（或塑料板）盖住烧杯，如果用该错误装置测定，结果会偏低（填“偏
高”“偏低”“无影响”）
③如果，该生用50mL 0.25mol/L的稀硫酸与50mL 0.55mol/L的稀烧碱溶液，他用试剂的用量的理
由是：保证硫酸完全反应．在该实验中需要测定某种数据，
完成一次实验，需要测定该数据的次数为3次．
（3）学生乙用2mol/L的硫酸来测定与锌粒和锌粉反应的快慢，设计如图2装置：
①该生两次实验测定时间均设定为10min，那么他还要测定的另一个数据是：测定相同条件下氢气的体积．
②如果将图1装置中的气体收集装置为图2，实验完毕待冷却后，该生准备读取滴定管上液面所处的刻度数，发现滴定管中液面高于干燥管中液面，应先采取的操作是：向下移动滴定管，直到两边液面相平．③该实验结果中，你估计与酸反应较快的是锌粉．

Answer 1

分析 （1）依据中和热是强酸和强碱的稀溶液完全反应生成1mol水放出的热量，标注物质聚集状态和对应焓变写出热化学方程式；
（2）①依据中和热测定实验的过程和仪器分析中和热实验时所需的玻璃仪器；
②根据所给的装置图，可知缺少硬纸板，大烧杯上如不盖硬纸板，会使一部分热量散失；
③碱过量，确保酸完全反应，热量完全放出；中和热的测定需测定反应前酸、碱的温度以及反应后的最高温度；
（3）①因是测反应速率，限定时间固定，故要测相同时间内收集到气体的体积；
②读数时，应使左右压强相等；
③固体的表面积越大，化学反应速率越大．

解答 解：（1）稀的强酸与强碱溶液反应的中和热为57.3kJ/mol，则稀硫酸与稀烧碱溶液中和热的热化学方程式为：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ/mol，
故答案为：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ/mol；
（2）①依据量热计的结果和原理分析，测定中和热实验时所需的玻璃仪器有烧杯、量筒、温度计、环形玻璃搅拌棒，
故答案为：温度计、环形玻璃搅拌棒；
②实验装置保温、隔热效果必须好，否则影响实验结果，所以装置缺少硬纸板；大烧杯上如不盖硬纸板，会使一部分热量散失，导致测得中和热数值会偏低；
故答案为：未用硬纸板（或塑料板）盖住烧杯；偏低；
③碱过量，确保酸完全反应，放出的热量更准确；中和热的测定需测定反应前酸、碱的温度以及反应后的最高温度，完成一次实验，需要测定该数据的次数为3次，
故答案为：保证硫酸完全反应；3；
（3）①因是测反应速率，限定时间固定，故要测相同时间内收集到气体的体积，
故答案为：测定相同条件下氢气的体积；
②读数时应使左右压强相等保证读数准确，可上下移动滴定管，使左右两边液面相平；
故答案为：向下移动滴定管，直到两边液面相平；
③固体的表面积越大，化学反应速率越大，所以酸反应较快的是锌粉，
故答案为：锌粉．

点评 本题考查了中和热测定实验的仪器、实验原理，反应速率的测定等知识，题目难度中等，注意掌握中和热的测定方法，明确影响化学反应速率的因素，试题培养了学生的化学实验能力．