题目内容

18．中和热的测定是高中重要的定量实验．取0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.50mol/L的盐酸50mL置于如图所示的装置中进行中和热的测定实验，回答下列问题：
（1）从如图实验装置看，其中尚缺少的一种玻璃用品是环形玻璃搅拌棒，除此之外，装置中的一个明显错误是小烧杯口未用硬纸板盖住（或大烧杯内碎纸条塞少了，未将小烧杯垫的足够高）
（2）图中的小烧杯应该选择下列哪种规格的②（选填代号）
①50mL         ②100mL        ③150mL        ④250mL
（3）该实验小组做了三次实验，每次取盐酸和NaOH溶液各50mL，并记录如下原始数据：
实验序号起始温度t1/℃终止温度t2/℃温差（t2-t1）℃
盐酸NaOH溶液平均值
125.124.925.028.33.3
225.125.125.128.53.4
325.125.125.128.63.5
已知盐酸、NaOH溶液密度均近似为1.00g/cm3，中和后混合液的比热容c=4.18×10-3kJ/（g•℃），则该反应的中和热△H=-56.8kJ/mol（保留到小数点后1位）

分析 （1）根据量热计的构造来判断该装置的缺少仪器；为了减少热量的损失，大烧杯杯口与小烧杯杯口相平；
（2）根据混合液总体积判断烧杯的规格；
（3）先判断温度差的有效性，然后求出温度差平均值，然后根据Q=m•c•△T计算反应放出的热量，然后根据△H=-$\frac{Q}{n}$kJ/mol计算出反应热；

解答 解：（1）由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒；为了减少热量的损失，大烧杯杯口与小烧杯杯口相平，图示装置中小烧杯口未用硬纸板盖住（或大烧杯内碎纸条塞少了，未将小烧杯垫的足够高），
故答案为：环形玻璃搅拌棒；小烧杯口未用硬纸板盖住（或大烧杯内碎纸条塞少了，未将小烧杯垫的足够高）；
（2）氢氧化钠溶液和盐酸溶液的总体积为100mL，则小烧杯的规格应该为100mL，
故答案为：②；
（3）3次温度差分别为：3.3℃，3.4℃，3.5℃，数据均有效，温度差平均值为3.4℃，0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.50mol/L的盐酸50mL进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.50mol=0.025mol，溶液的质量为：100ml×1g/ml=100g，温度变化的值△T为3.4℃来计算，则生成0.025mol水放出的热量为Q=m•c•△T=100g×4.18J/（g•℃）×3.4℃=1421.2J，即1.421kJ，所以实验测得的中和热△H=-$\frac{1.421kJ}{0.025mol}$=-56.8 kJ/mol；
故答案为：-56.8 kJ/mol；

点评 本题考查了中和热的测定，题目难度中等，注意理解中和热的概念及测定反应热的方法，明确中和热的计算方法，试题培养了学生的化学计算和化学计算能力．

练习册系列答案
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6．垃圾是放错地方的资源，工业废料也可以再利用，某化学兴趣小组在实验室中用废弃的含铝、铁、铜的合金制取硫酸铝溶液，硝酸铜晶体和铁红（Fe2O3）．实验方案如下：

（10已知Fe（OH）3沉淀的pH范围是3-4，溶液C通过调节pH可以使Fe3+沉淀完全，下列物质中可用作调整溶液C的pH的试剂是CD（填序号）
A．铜粉           B．氨水           C．氢氧化铜            D．碱式碳酸铜
（2）常温下，若溶液C中金属离子均为1mol/L，Ksp[Fe（OH）3]=1.0×10-39，Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10-20，控制pH=4，溶液中c（Fe3+）=1.0×10-9mol/L，此时无（填“有”或“无”）Cu（OH）2沉淀生成．
（3）将20mLAl2（SO4）3溶液与等物质的量浓度的Ba（OH）2溶液70mL混合，反应的离子方程式为2Al3++3SO42-+3Ba2++7OH-═AlO2-+Al（OH）3↓+3BaSO4↓+2H2O．
7．下列设计的实验方案能达到实验目的是（　　）
A．制备氢氧化铁胶体：向沸腾的NaOH溶液中，滴加氯化铁饱和溶液，煮沸至红褐色
B．提纯含少量苯酚的苯：加入氢氧化钠溶液，振荡后静置分液，并除去有机相的水
C．检验亚硫酸钠是否变质：将试样溶解后加入氯化钡溶液，观察实验现象
D．比较铁与铜的活泼性：将铜粉加入1.0　mol•L-1　Fe2（SO4）3溶液中，观察实验现象
6．Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应热效应的测定．按如图所示连接好装置，为探究NaHCO3、Na2CO3和盐酸反应过程中的热效应，进行实验并测得如下数据：
序号48mL试剂固体混合前温度/℃混合后温度/℃
①水2 g NaHCO320.018.6
②水2 g Na2CO320.021.6
③盐酸（0.1mol•L-1）2 g NaHCO320.017.2
④盐酸（0.1mol•L-1）2 g Na2CO320.022.6
由上述数据所得出的以下结论中，正确的是（　　）
A．NaHCO3（s）的溶解是放热过程
B．Na2CO3（s）的溶解是吸热过程
C．Na2CO3（s）与盐酸的反应是放热反应
D．仅根据实验③就可以确定HCO3-（aq）+H+（aq）═CO2（g）+H2O（l）△H＞0．
13．（1）已知：2SO2（g）+O2═2SO3（g）△H=-196.6kJ•mol-1，2NO（g）+O2═2NO2（g）△H=-113.0kJ•mol-1．则反应NO2（g）+SO2（g）═SO3（g）+NO（g） 的△H=-41.8kJ/mol．
（2）化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程．化学键的键能是形成（或拆开）1mol 化学键时释放（或吸收）的能量．已知白磷和P4O6的分子结构如图1所示，现提供以下化学键的键能：E（P-P）=198kJ•mol-1、E（P-O）=360kJ•mol-1、E（O=O）=498kJ•mol-1，则反应P4（白磷）燃烧生成P4O6的热化学方程式为P4（s）+3O2（g）=P4O6（g）△H=-1638KJ/mol
（3）50mL 0.50mol•L-1盐酸与50mL 0.55mol•L-1 NaOH溶液在如图2所示的装置中进行中和应．通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热．
若某同学利用上述装置做实验，有些操作不规范，造成测得的结果偏低，请你分析结果偏低的原因可能是ABDF（填字母代号）．
A．测量盐酸和NaOH溶液反应后的温度时，温度计温度达到最高值
B．把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓
C．做本实验的当天，室温较高
D．将50mL 0.55mol•L-1的氢氧化钠溶液换成了50mL 0.55mol•L-1的氨水
E．在量取盐酸时仰视读数
F．大烧杯的盖板中间小孔太大
（4）由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ，若1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ，氢气的燃烧热为285.8kJ•mol-1．
3．已知反应：①MnO2+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O，②Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+，③Cl2+2Fe2+═2Cl-+2Fe3+．则有关物质（离子）的氧化性由强到弱的顺序为（　　）
A．Cl2＞Fe3+＞Cu2+＞MnO2B．MnO2＞Cl2＞Fe3+＞Cu2+
C．Fe3+＞Cu2+＞MnO2＞Cl2D．Cu2+＞Fe3+＞Cl2＞MnO2
10．近几年，大气污染越来越严重，雾霾天气对人们的生活、出行、身体健康产生许多不利的影响．汽车尾气是主要的大气污染源．降低汽车尾气危害的方法之一是在排气管上安装催化转化器，发生的反应为：2NO（g）+2CO（g）═N2（g）+2CO2（g）
（1）已知：如图1

则2NO（g）+2CO（g）═N2（g）+2CO2（g）△H=2a+2b-2c-dkJ•mol-1（用含a、b、c、d的式子表示）．
（2）某温度下，向容积为1L的容器中充入3mol NO和 1mol CO，NO的转化率随时间的变化如图2所示．
回答下列问题：
①该温度下，化学平衡常数K=$\frac{15}{128}$，平衡时CO的转化率为60%．
②A点的逆反应速率υ逆（CO）＜B点的逆反应速率υ逆（NO） （填“＞”、“＜”或“=”）．
③达平衡后，将容器的容积扩大一倍，下列说法正确的是B
A．平衡向正反应方向移动     B．CO的体积分数增大
C．平衡常数减小            D．一氧化碳的浓度增大．
7．NO很容易与许多分子迅速发生反应，科学家发现在生物体中不断地产生NO，用于细胞间传递信息；NO还参与心血管系统、免疫系统以及中枢和外围神经系统的调控．
Ⅰ．（1）实验室用金属铜和稀硝酸制取NO的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++4H2O+2NO↑．
（2）NO是有毒气体，某学生为防止污染，用分液漏斗和烧杯装配了一套简易的、能随开随用、随关随停的NO气体发生装置，如图1甲所示．
①实验室若没有铜丝，而只有小铜粒，在使用上述装置进行实验时，可用丝状材料包裹铜粒以代替铜丝进行实验，这种丝状材料的成分可以是CD（填选项编号）．
A．铁  B．铝    C．铂  D．玻璃
②打开分液漏斗的活塞使反应进行，在分液漏斗中实际看到的气体是红棕色的，原因是2NO+O2═2NO2（填化学方程式）．
    
（3）为证明铜丝与稀硝酸反应生成的确实是NO，某学生另设计了一套如图1乙所示的装置制取NO．反就开始后，可以在U形管右端观察到无色的NO气体．
①长玻璃管的作用是接收被气体压出U形管的液体，防止稀硝酸溢出．
②让反应停止的操作方法及原因是关闭U形管右端导气管上的活塞，反应产生的气体将U形管右端内的稀硝酸向下压，使铜丝与稀硝酸分开，反应就会停止．
（4）如图2所示收集NO气体的装置，合理的是CD（填选项代号）．
（5）假设实验中12.8g Cu全部溶解，需要通入标况下2.24L O2才能使NO全部溶于水．
Ⅱ．用金属铜制取硝酸铜，从节约原料和防止环境污染的角度考虑，下列4种方法中最好的是丁（填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”），理由是制取相同质量的Cu（NO3）2，丁所消耗的HNO3的量最少（原料的利用率最高）且不产生污染环境的气体．
甲：铜$\stackrel{浓硝酸}{→}$硝酸铜
乙：铜$\stackrel{稀硝酸}{→}$硝酸铜
丙：铜$\stackrel{氯气}{→}$氯化铜$\stackrel{硝酸}{→}$硝酸铜
丁：铜$\stackrel{空气}{→}$氧化铜$\stackrel{硝酸}{→}$硝酸铜．
8．某校学生小组为探究乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱并证明乙酸为弱酸，进行下述实验．
探究乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱关系该校学生设计了下图的实验装置（夹持仪器已略去）．
（1）某生检查装置A的气密性时，先关闭止水夹，从左管向U型管内加水，至左管液面高于右管液面，静置一段时间后，若U型管两侧液面差不发生变化，则气密性良好．你认为该生的操作正确与否？正确（填“正确”或“错误”）大理石与乙酸溶液反应的化学方程式为CaCO3+2CH3COOH=Ca（CH3COO）2+CO2↑+H2O
（2）装置A中反应产生的气体通入苯酚钠溶液中，实验现象为试管中溶液出现浑浊反应的离子方程式为C6H5O-+CO2+H2O→C6H5OH+HCO3-
（3）有学生认为（2）中的实验现象不足以证明碳酸的酸性比苯酚强，理由是乙酸有挥发性，挥发出的乙酸也可以和苯酚钠溶液反应，生成苯酚．改进该装置的方法是在装置A和B之间连一个盛有饱和氢钠溶液的洗气瓶证明乙酸为弱酸
（4）现有pH=3的乙酸溶液、蒸馏水、石蕊试液及pH试纸，选用适当的仪器和用品，用最简便的实验方法证明乙酸为弱酸用量筒量取一定体积的乙酸溶液，加蒸馏水稀释100倍，用pH试纸测其pH，pH＜5，则证明乙酸是弱酸
（5）在相同温度下，测定相同物质的量浓度
a．NaHCO3溶液  b．Na2CO3溶液 c．CH3COONa溶液  d．溶液
的pH，其pH由大到小排列的顺序为bdac（填溶液编号）

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