Question

某实验小组用0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液进行中和热的测定．
Ⅰ．配制0.50mol/L NaOH溶液
（1）若实验中大约要使用245mL NaOH溶液，至少需要称量NaOH固体

 

g．
（2）配制过程中需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还需要有

 

、

 

．
Ⅱ．测定中和热的实验装置如图所示．
（3）大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是

 

，从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃仪器

 

．
（4）使用补全仪器后的装置进行实验，取50mL 0.25mol/L H₂SO₄溶液与50mL0.55mol/L NaOH溶液在小烧杯中进行中和反应，实验数据如表．

实验 次数	起始温度t1/℃			终止温度    t2/℃	温度差平均值（t2-t1）/℃
	H2SO4	NaOH	平均值
1	26.2	26.0	26.1	29.5	℃
2	27.0	27.4	27.2	33.3
3	25.9	25.9	25.9	29.2
4	26.4	26.2	26.3	29.8

①请填写下表中的空白：
②通过计算可得中和热△H=

 

（精确到小数点后一位）
③上述实验数值结果与57.3kJ/mol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
（5）实验中若用60mL0.25mol?L^-1H₂SO₄溶液跟50mL0.55mol?L^-1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量

 

　（填“相等”、“不相等”），所求中和热

 

（填“相等”、“不相等”）；，若用50mL0.50mol?L^-1醋酸代替H₂SO₄溶液进行上述实验，测得反应前后温度的变化值会

 

（填“偏大”、“偏小”、“不受影响”）．

Answer 1

考点：中和热的测定

专题：化学反应中的能量变化

分析：Ⅰ．（1）根据公式m=nM=cVM来计算氢氧化钠的质量，但是没有245mL的容量瓶；
（2）需要用到的玻璃仪器有烧杯、容量瓶、胶头滴管和玻璃棒；
Ⅱ．（3）中和热测定实验成败的关键是保温工作；根据量热计的构造来判断该装置的缺少仪器；（4）①先判断温度差的有效性，然后求出温度差平均值；
②根据公式Q=△H=△Tcm来计算反应的焓变；
③a．装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小；
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；
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，热量散失较多；
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；
（5）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：Ⅰ．（1）容量瓶没有245mL规格的，只能用250mL规格的，需要称量NaOH固体m=nM=cVM=0.5mol/L×0.25L×40g/mol=5.0g，故答案为：5.0；
（2）配制0.50mol/L NaOH溶液需要用到的玻璃仪器有烧杯、250mL容量瓶、胶头滴管和玻璃棒，故答案为：250mL容量瓶；胶头滴管；
Ⅱ．（3）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；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；
故答案为：减少实验过程中的热量损失；环形玻璃搅拌棒；
（4）①4次温度差分别为：3.4℃，6.1℃，3.3℃，3.5℃，第二组数据舍去，三次温度差平均值=

3.4℃+3.3℃+3.5℃

3

=3.4℃，故答案为：3.4；
②Q=△H=-△Tcm=-3.4°C×4.18J/（g?℃）×100g═1421.2J=1.42KJ/mol，△H=-

Q

N

（H₂O）=-56.8KJ/mol，故答案为：-56.8kJ?mol^-1；
③a．装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故a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，中和热的数值偏大，故b错误；
b．分多次把NaOH 溶液倒人盛有硫酸的小烧杯中，热量散失较多，测得温度偏低，中和热的数值偏小，故c正确；
b．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，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故d正确，
故答案为：acd；
（5）反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，并若用60mL0.25mol?L^-1H₂SO₄溶液跟50mL0.55mol?L^-1NaOH溶液进行反应，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，中和热相等；又醋酸是弱酸，电离过程吸热，所以用50mL0.50mol?L^-1醋酸代替H₂SO₄溶液进行上述实验，测得反应前后温度的变化值会减小，
故答案为：不相等；相等；偏小．

点评：本题考查热中和热概念、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．