题目内容

12．某实验小组用0.50mol•L-1NaOH溶液和0.50mol•L-1硫酸溶液进行中和热的测定．
Ⅰ．配制0.50mol•L-1NaOH溶液
（1）若实验中大约要使用245mLNaOH溶液，至少需要称量NaOH固体5.0g．
（2）从图中选择称量NaOH固体所需要的仪器是（填字母）：abe．
名称托盘天平
（带砝码）		小烧杯坩埚钳玻璃棒药匙量筒
仪器
序号abcdef
Ⅱ．测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示．
（1）不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是Cu传热快，热量损失大．
（2）在操作正确的前提下，提高中和热测定准确性的关键是减少实验过程中的热量损失．大烧杯如不盖硬纸板，求得的中和热数值将偏小（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．结合日常生活实际该实验在保温杯中（家用产品）效果更好．
（3）写出该反应中和热的热化学方程式：（中和热为57.3kJ•mol-1）$\frac{1}{2}$H2SO4（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=-57.3kJ/mol；．
（4）取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验，实验数据如表．
试验次数起始温度t1/℃终止温度t2/℃温度差平均值（t2-t1）/℃
H2SO4NaOH平均值
126.226.026.129.6 
227.027.427.231.2
325.925.925.929.8
426.426.226.330.4
①表中的温度差平均值为4.0℃．
②近似认为0.50mol•L-1 NaOH溶液和0.50mol•L-1硫酸溶液的密度都是1g•cm-3，中和后生成溶液的比热容c=4.18J•（g•℃）-1．则中和热△H=-53.5kJ/mol（取小数点后一位）．
③上述实验数值结果与57.3kJ•mol-1有偏差，产生偏差的原因可能是（填字母）acd．
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
④实验中改用60mL0.5mol/L盐酸跟50mL0.55mol•L-1氢氧化钠进行反应，与上述实验相比，所放出的热量不相等（填相等或不相等，下同），所求的中和热相等简述理由中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1mol水所放出的热量为标准的，而与酸、碱的用量无关．．

分析 Ⅰ、（1）根据公式m=nM=cVM来计算氢氧化钠的质量，但是没有245mL的容量瓶；
（2）氢氧化钠要在玻璃器皿中称量，根据称量固体氢氧化钠所用的仪器来回答；
Ⅱ、（1）金属导热快，热量损失多；
（2）中和热测定实验成败的关键是保温工作；大烧杯上如不盖硬纸板，会使一部分热量散失；日常生活中我们经常用到保温杯，在保温杯中进行实验保温效果会更好；
（3）稀强酸、稀强碱反应生成1mol液态水时放出57.3kJ的热量，应生成1mol液态水；
（4）①先计算出每次试验操作测定的温度差，然后舍弃误差较大的数据，最后计算出温度差平均值；
②根据Q=m•c•△T计算出反应放出的热量，然后计算出生成1mol水放出的热量，就可以得到中和热；
③a．实验装置保温、隔热效果差，热量散失较大；
b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数，会导致所量的氢氧化钠体积偏大；
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中，热量散失较大；
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，硫酸的起始温度偏高；
④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；

解答 解：Ⅰ、（1）容量瓶没有245mL规格的，只能用250mL规格的，需要称量NaOH固体m=nM=cVM=0.5mol/L×0.25L×40g/mol=5.0g；
故答案为：5.0；
（2）氢氧化钠要在小烧杯中称量，称量固体氢氧化钠所用的仪器有天平、烧杯和药匙；
故答案为：abe；
Ⅱ、（1）不能将环形玻璃搅拌棒改为铜丝搅拌棒，因为铜丝搅拌棒是热的良导体；
故答案为：Cu传热快，热量损失大；
（2）在中和反应中，必须确保热量不散失，应提高装置的保温效果；大烧杯上如不盖硬纸板，会使一部分热量散失，求得的中和热数值将会减小；在日常生活实际该实验在保温杯中效果更好；
故答案为：提高装置的保温效果；偏小；保温杯；
（3）稀强酸、稀强碱反应生成1mol液态水时放出57.3kJ的热量，应生成1mol液态水，热化学方程式为：$\frac{1}{2}$H2SO4（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=-57.3kJ/mol；
故答案为：$\frac{1}{2}$H2SO4（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=-57.3kJ/mol；
（2）①第一次测定温度差为3.5℃，第二次测定的温度差为4.0℃，第三次测定的温度差为3.9℃，第四次测定的温度差为4.1℃，实验1的误差太大要舍去，三次温度差的平均值为4.0℃，
故答案为：4.0；
②50mL 0.50mol•L-1氢氧化钠与30mL0.50mol•L-1硫酸溶液进行中和反应，生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液的质量为：80mL×1g/cm3=100g，温度变化的值为△T=4.0℃，则生成0.025mol水放出的热量为：Q=m•c•△T=80g×4.18J/（g•℃）×4.0℃=1337.6J，即1.3376KJ，所以实验测得的中和热△H=-$\frac{1.3376kJ}{0.025mol}$=-53.5kJ/mol
故答案为：-53.5kJ/mol；
③a．装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故a正确；
b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数，会导致所量的氢氧化钠体积偏大，放出的热量偏高，中和热的数值偏大，故b错误；
c．尽量一次快速将NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，不允许分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，故c正确；
d．温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度，硫酸的起始温度偏高，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故d正确．
故答案为：acd；
④反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，实验中改用60mL0.5mol/L盐酸跟50mL0.55mol•L-1氢氧化钠进行反应，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，中和热数值相等，
故答案为：不相等；相等；中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1mol水所放出的热量为标准的，而与酸、碱的用量无关．

点评 本题主要考查中和热的测定，题目难度中等，涉及溶液的配制、热化学方程式以及反应热的计算，注意理解中和热的概念、把握热化学方程式的书写方法，以及测定反应热的误差等问题，试题培养了学生的分析能力及化学实验能力．

练习册系列答案
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（3）将a1gY的饱和溶液降温结晶，析出晶体（不含结晶水）mg得到溶液a2 g，则a1、a2、m的关系是b（填序号）；
a． a1＞a2+m                             b．a1=a2+m
c． a1＜a2+m                             d．无法确定
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a．X的饱和溶液和Y的饱和溶液       b． X的不饱和溶液和Y的饱和溶液
c． X的饱和溶液和Y的不饱和溶液    d． X的不饱和溶液和Y的不饱和溶液．
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