Question

12．某实验小组设计用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测定中和热的实验．
（1）该装置中缺少的一种玻璃仪器是温度计；烧杯间填充物的作用是保温隔热，减少热量损失．
（2）实验时环形玻璃搅拌棒的运动方向是a．
a．上下运动  b．左右运动   c．顺时针运动  d．逆时针运动
（3）实验中，所用NaOH溶液稍过量的原因是保证盐酸能够完全被中和；如果用0.50mol•L^-1的盐酸和氢氧化钠固体进行实验，则实验中所测出的“中和热”数值将偏大（填“偏大”“偏小”或“不变”）．
（4）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
1	25.1	24.9	25.0	28.3	3.3
2	25.1	25.1	25.1	28.5	3.4
3	25.1	25.1	25.1	28.6	3.5

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）
（5）若三次平行操作测得数据中起始时盐酸与烧碱溶液平均温度相同，而终止温度与起始温度差（t₂-t₁）分别为①2.3℃②2.4℃③2.9℃，则最终代入计算式的温度差平均值为2.35℃．

Answer 1

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，两烧杯之间塞满碎泡沫塑料；
（2）环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是上下搅拌，使溶液混合均匀；
（3）氢氧化钠溶液稍过量的原因是保证盐酸能够完全被中和；氢氧化钠固体溶于水放出热量；
（4）先根据表中测定数据计算出混合液反应前后的温度差，判断有效性，求出平均值，再根据Q=cm△T计算出反应放出的热量，最后计算出中和热；
（5）先判断温度差的有效性，然后求出温度差平均值；

解答 解：（1）由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是温度计；两烧杯之间塞满碎泡沫塑料是为了减少热量的损失；
故答案为：温度计；保温隔热，减少热量损失；
（2）在中和热测定实验中，环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是上下搅拌，使溶液混合均匀；
故选a；
（3）实验中NaOH过量，为了能保证盐酸溶液完全被中和，从而提高实验的准确度；氢氧化钠固体溶于水放热，温度偏高，所以实验中测得的“中和热”数值将偏大；
故答案为：保证盐酸能够完全被中和； 偏大；
（4）第1次实验反应前后温度差为：3.3℃；第2次反应前后温度差为：3.4℃；第3次实验反应前后温度差为：3.5℃，均有效，平均值为3.4℃，
0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.50mol/L的盐酸50mL的质量和m=100mL×1g/mL=100g，c=4.18J/（g•℃），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：-56.8kJ/mol；
（5）三次温度差分别为：①2.3℃②2.4℃③2.9℃，第③组数据舍去，温度差平均值=$\frac{2.3℃+2.4℃}{2}$=2.35℃；
故答案为：2.35．

点评 本题考查热测定原理及反应热的计算，题目难度大，注意理解中和热的概念以及测定反应热的误差等问题．