题目内容
12.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 | a | b | c | d | e | f |
(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)/℃ | ||
| H2SO4 | NaOH | 平均值 | |||
| 1 | 26.2 | 26.0 | 26.1 | 29.6 | |
| 2 | 27.0 | 27.4 | 27.2 | 31.2 | |
| 3 | 25.9 | 25.9 | 25.9 | 29.8 | |
| 4 | 26.4 | 26.2 | 26.3 | 30.4 | |
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.
| A. | Zn为电池的正极 | |
| B. | 负极反应式为2FeO42-+10H++6e-═Fe2O3+5H2O | |
| C. | 该电池使用完不可随便丢弃,应深埋地下 | |
| D. | 电池工作时OH-向负极迁移 |
| A. | 不粘锅的原料 | |
| B. | 分子组成相差1个或若干个“CH2”原子团的有机物,互称为同系物 | |
| C. | 石油分馏是物理变化,煤的气化、液化是化学变化 | |
| D. | 聚乙烯塑料袋因有毒,不可以装食品 |
| A. | 碳化硅(SiC) | B. | 乙酸(CH3COOH) | C. | 乙烯(C2H4) | D. | 酒精 |
| A. | 5.3g | B. | 10.6g | C. | 14.3g | D. | 16.4g |
| A. | 2mol、3mol、6mol | B. | 3mol、2mol、6mol | C. | 2mol、3mol、4mol | D. | 3mol、2mol、2mol |