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

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。

(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。

练习册系列答案
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相关信息如下:

a.四氯化硅遇水极易水解;

b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物;

c.有关物质的物理常数见下表:

物 质

SiCl4

BCl3

AlCl3

FeCl3

PCl5

沸点/℃

57.7

12.8

-

315

-

熔点/℃

-70.0

-107.2

-

-

-

升华温度/℃

-

180

300

162

请回答下列问题:

(1)实验室用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气,发生装置中除圆底烧瓶、酒精灯和导管外还需用到的玻璃仪器有________________

(2)装置C中的试剂是____________;整套实验装置存在一处明显的不足,请指出:______________。

(3)装置E中g瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,除铁元素外可能还含有的杂质元素是____________(填写元素符号)。

(4)F中吸收尾气一段时间后,吸收液中肯定存在OH- 、Cl-和SO。请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他酸根离子(忽略空气中CO2 的影响)。

【提出假设】假设1:只有SO;假设2:既无SO,也无ClO-;假设3:__________________。

【实验探究】可供选择的实验试剂有:3 mol·L-1H2SO4、1 mol·L-1 NaOH、0.01 mol·L-1 KMnO4、溴水、淀粉-KI、品红等溶液。

取少量吸收液于试管中,滴加3 mol·L-1 H2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于a、b、c三支试管中,分别进行下列实验。请完成下表:

序号

操 作

可能出现的现象

结 论

①

向a试管中滴加几滴_________

若溶液褪色

则假设1成立

若溶液不褪色

则假设2或3成立

②

向b试管中滴加几滴__________________

若溶液褪色

则假设1或3成立

若溶液不褪色

假设2成立

③

向c试管中滴加几滴_____________

________

假设3成立

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