Question

2．某化学兴趣小组要完成中和热的测定．
（1）实验桌上备有大小两个烧杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、量筒、0.5mol•L^-1盐酸、0.55mol•L^-1NaOH溶液，实验尚缺少的玻璃用品是温度计、环形玻璃搅拌棒．
（2）①实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒？否（填“能”或“否”），其原因是铜是热的良导体，有热量散失．
②在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是保温，减少热量散失．
（3）他们记录的实验数据如表：

实验用品			溶液温度		中和热
			t1	t2	△H
①	50 mL 0.55 mol•L-1 NaOH溶液	50 mL 0.5 mol•L-1 HCl溶液	20℃	23.3℃	-56.8kJ/mol
②	50 mL 0.55 mol•L-1 NaOH溶液	50 mL 0.5 mol•L-1 HCl溶液	20℃	23.5℃

已知：反应后溶液的比热容c为4.18kJ•℃^-1•kg^-1，各物质的密度均为1g•cm^-3．计算完成上表（保留两位小数）．
（4）实验分析
①若用醋酸代替HCl做实验，测得的中和热的数值偏小（填“偏大”或“偏小”或“无影响”）．
②若用60mL 0.5mol•L^-1HCl溶液与50mL 0.55mol•L^-1NaOH溶液完成实验，与上述实验相比，测得反应放出的热量偏大（填“偏大”或“偏小”或“不变”），中和热不变（填“偏大”或“偏小”或“不变”）

Answer 1

分析 （1）根据中和热测定的实验步骤选用需要的仪器，然后判断还缺少的仪器；
（2）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；
（3）先判断温度差的有效性，然后求出温度差平均值，再根据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；
（4）①弱电解质电离吸热；
②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：（1）中和热的测定过程中，需要用量筒量取酸溶液、碱溶液的体积，需要使用温度计测量温度，测量过程中用玻璃棒不断搅拌，所以还缺少玻璃用品是温度计、环形玻璃搅拌棒；
故答案为：温度计、环形玻璃搅拌棒；
（2）①不能用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒，因为铜是热的良导体，热量损失大；
故答案为：否；铜是热的良导体，有热量散失；
②中和热测定实验成败的关键是保温工作，大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是减少实验过程中的热量损失；
故答案为：保温，减少热量散失；
（3）2次温度差分别为：3.3℃，3.5℃，第2组数据都有效，温度差平均值=3.4℃，50mL0.55mol•L^-1NaOH和50mL.0.5mol•L^-1HCl质量和为m=100mL×1g/mL=100g，c=4.18J/（g•℃），△T=3.4℃，代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出热量Q=4.18J/（g•℃）×100g×3.4℃=1421.2J=1.4212kJ，即生成0.025mol的水放出热量1.4212kJ，所以生成1mol的水放出热量为$\frac{1.4212kJ×1mol}{0.025mol}$=56.8kJ，即该实验测得的中和热△H=-56.8kJ/mol；
故答案为：-56.8；
（4）①醋酸为弱酸，电离过程为吸热过程，所以醋酸（CH₃COOH）代替HCl溶液反应，反应放出的热量偏小；
故答案为：偏小；
②反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，若用60mL 0.5mol•L^-1HCl溶液与50mL 0.55mol•L^-1NaOH溶液完成实验，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，所以用60mL 0.5mol•L^-1HCl溶液与50mL 0.55mol•L^-1NaOH溶液进行实验，测得中和热数值相等；
故答案为：偏大；不变．

点评 本题考查了中和热的测定方法，题目难度中等，明确中和热的测定步骤为解答关键，注意掌握中和热计算方法，试题培养了学生的分析能力及化学实验能力．