Question

（15分）某实验小组用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液进行中和热的测定。
Ⅰ．配制0.50 mol/L NaOH溶液
（1）若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液，至少需要称量NaOH固体        g。
（2）配制过程中需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还需要有         、           。
Ⅱ．测定中和热的实验装置如下图所示。

（3）大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是        ，从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃仪器        。
（4）使用补全仪器后的装置进行实验，取50mL 0.25mol／L H₂SO₄溶液与50mL0.55 mol／L NaOH溶液在小烧杯中进行中和反应，实验数据如下表。                  
①请填写下表中的空白：                                  

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	33.3
3	25.9	25.9	25.9	29.2
4	26.4	26.2	26.3	29.8

②通过计算可得中和热△H＝            (精确到小数点后一位)
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．量取NaOH溶液的体积时仰视读数
C．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
D．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H₂SO₄溶液的温度
（5）实验中若用60mL0．25mol·L^－1H₂SO₄溶液跟50mL0．55mol·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”），所求中和热           （填“相等”、“不相等”）；若用50mL0.50mol·L^－1醋酸代替H₂SO₄溶液进行上述实验，测得反应前后温度的变化值会         （填“偏大”、“偏小”、“不受影响”）。

Answer 1

Ⅰ．（1）5.0（2分）
（2）250ml容量瓶（1分） 、胶头滴管。（1分）
Ⅱ．（3）保温、隔热、减少实验过程中的热量损失（2分）；
环形玻璃搅拌棒或环形玻璃搅拌器。（1分）
（4）①3.4；（1分）   ② —56.8kJ/mol（2分）   ③A、C、D（2分）
（5）不相等（1分）；相等（1分）；偏小（1分）。

解析试题分析：Ⅰ．（1）若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液，由于与该体积最接近的容量瓶是250mL，因此至少需要称量NaOH固体是(0.50 mol/L×0.25L)×40g/mol=5.0g；（2）配制物质的量浓度的溶液过程中需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还需要有250ml容量瓶、胶头滴管；Ⅱ．（3）大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是保温、隔热、减少实验过程中的热量损失；从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃仪器环形玻璃搅拌棒或环形玻璃搅拌器；（4）①四组实验的温度差值是：3.4℃、6.1℃、3.3℃、3. 5℃，可见第二次实验数据偏差太大，应该舍去，平均温度是：（3.4℃+3.3℃+3. 5℃）÷3=3.4℃，②反应过程中放出的热量Q=c·m·Δt=4.18J/(mol·g·℃)×100g×3.4℃×10^-3KJ/J=1.421KJ，n(H⁺)= 0.05L×0.25mol／L×2=0.025mol；n(OH^-)="0.05L×0.55" mol／L="0.02750" mol>0.025mol,所以发生中和反应的物质的量应该以不足量的酸为标准，中和热△H＝－Q÷n=－1.421KJ÷0.025mol=—56.8kJ/mol. ③A．实验装置保温、隔热效果差,使热量部分散失，导致中和热偏低，正确；B．量取NaOH溶液的体积时仰视读数，则NaOH的物质的量偏多，使热量产生的多，则中和热偏多，错误； C．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，则在测量过程中热量会部分散失，导致中和热偏低，正确； D．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H₂SO₄溶液的温度，则在测量酸时就一部分反应放出，使热量部分散失，导致中和热偏低，正确。因此选项是A、C、D；（5）实验中若用60mL0.25mol·L^－1H₂SO₄溶液跟50mL0.55mol·L^－1NaOH溶液进行反应，则n(H⁺)= 0.06L×0.25mol／L×2=0.003mol>0.02750 mol,所以放出的热量应该以酸为标准；由于反应的物质增多，所以与上述实验相比，所放出的热量就不相等；但是所求中和热由于是产生1mol的水时放出的热量，因此不会发生变化；若用50mL0.50mol/L醋酸代替H₂SO₄溶液进行上述实验，由于醋酸是弱酸，电离需要吸收热量，因此发生酸碱中和反应放出的热量就少，则测得反应前后温度的变化值会减小。
考点：考查中和热的测定的有关知识，包括数据处理、误差分析、不同物质的影响的知识。