题目内容
【题目】某实验小组用0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液进行中和热的测定。
Ⅰ.配制0.50 mol·L-1 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)从下图中选择称量NaOH固体所需要的仪器(填字母):__________ 。
名称 | 托盘天平(带砝码) | 小烧杯 | 坩埚钳 | 玻璃棒 | 药匙 | 量筒 |
仪器 |
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序号 | a | b | c | d | e | f |
Ⅱ.测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如下图所示。
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(1)此装置哪些地方需要改进:________________
(2)写出该反应的中和热的热化学方程式(中和热为57.3 kJ·mol-1):__________________
(3取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液按正确装置进行实验,实验数据如下表。
起始温度/℃ | 终止温度/℃ | 温度差/℃ | |||
H2SO4 | NaOH | 平均值 | |||
1 | 25.5 | 25.0 | 25.25 | 28.5 | 3.25 |
2 | 24.5 | 24.2 | 24.35 | 27.6 | 3.25 |
3 | 25.0 | 24.5 | 24.75 | 26.5 | 1.75 |
①近似认为0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液的密度都是1 g·cm-3,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1。则中和热ΔH=_______________(取小数点后一位)。
②上述实验数值结果与57.3 kJ·mol-1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
(4)如果用50 mL 0.55 mol·L-1的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,其放出的热量偏小,原因是________________________
【答案】(1)5.0(2)a、b、e
Ⅱ.(1)1/2H2SO4(aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1
(2)装置隔热效果差,缺少搅拌器(3)①-43.472kJ·mol-1②a、c、d;
(4)氨水是弱电解质,氨水电离吸热,所以放出的热量较小
【解析】
试题分析:Ⅰ.(1)需要称量NaOH固体m=nM=cVM=0.5mol/L×0.5L×40g/mol=5.0g。
(2)氢氧化钠要在称量瓶或者小烧杯中称量,称量固体氢氧化钠所用的仪器有天平、烧杯和药匙。
Ⅱ.(1)装置隔热效果差,缺少搅拌器。中和热为酸碱中和生成1mol H2O时的焓变,所以表示稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的热化学方程式为:1/2H2SO4(aq)+ NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+ H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
(2)①第3组数据明显有误,所以删掉②50mL0.50mol/L氢氧化钠与30mL0.50mol/L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/ml=80g,温度变化的值为△T=3.25℃,则生成0.025mol水放出的热量为Q=mc△T=80g×4.18J/(g℃)×3.25℃=1086.8J,即1.0868KJ,所以实验测得的中和热△H=-1.0868KJ÷0.025mol=--43.472 kJ·mol-1。③a、实验装置保温、隔热效果必须好,否则影响实验结果,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,则大于57.3kJ/mol,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,温度差偏小,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,故d正确。(3)氨水是弱电解质,氨水电离吸热,所以放出的热量较小。