Question

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、环形玻璃搅拌棒、0.5mol?L^-1
盐酸、0.55mol?L^-1NaOH溶液，实验尚缺少的玻璃用品是

 

、

 

．
（2）实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒？

 

（填“能”或“否”），其原因是

 

（3）他们记录的实验数据如下：

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℃
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：Q=c m（t₂-t₁），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．
①计算完成上表．
②根据实验结果写出NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学方程式：

 

．
（4）若用KOH代替NaOH，对测定结果

 

（填“有”或“无”）影响；若用醋酸代替HCl做实验，对测 定结果

 

（填“有”或“无”）影响．
（5）已知H⁺（aq）+OH^-（aq）═H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol，回答下列问题．
①用含20g NaOH的稀溶液跟足量稀盐酸反应放出

 

kJ的热量．
②用含2mol H₂SO₄的稀溶液跟足量稀NaOH反应，此反应的中和热△H为

 

．
③如果将?反应中的稀盐酸换成稀醋酸，反应放出的热量

 

（填“大于”、“小于”或“等于”）?放出的热量．

Answer 1

考点：中和热的测定

专题：实验设计题

分析：（1）根据各仪器的作用结合中和热实验原理来选取仪器；
（2）金属导热快，热量损失多；
（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=-

Q

n

kJ/mol计算出反应热，根据中和热的概念以及热化学方程式的书写方法写出热化学方程式；
（4）根据中和热的概念分析，弱电解质电离吸热；
（5）①根据H⁺（aq）+OH^-（aq）═H₂O（l）△H=-57.3kJ?mol^-1可知，生成1molH₂O放出热量为57.3kJ，然后根据水的物质的量与热量成正比求出热量即可；
②根据中和热的概念：稀的强酸和强碱反应生成1mol水所放出的热量求出中和热，和参加反应的量无关；
③根据弱电解质的电离吸热来分析．

解答： 解：（1）测定稀盐酸和稀氢氧化钠的中和热，所需要的玻璃仪器有：大、小两个烧杯、胶头滴管、量筒、温度计以及环形玻璃搅拌器，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，所以还缺少温度计和量筒；
故答案为：量筒；温度计；
（2）不能用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒，因为铜丝搅拌棒是热的良导体，热量损失大，
故答案为：否；金属易导热，热量散失导致误差大；
（3）2次温度差分别为：3.3℃，3.5℃，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

1.4212KJ×1mol

0.025mol

=56.8kJ，即该实验测得的中和热△H=-56.8kJ/mol，NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学方程式为：HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+2H₂O（l）△H=-56.8kJ/mol，
故答案为：-56.8kJ/mol；HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+2H₂O（l）△H=-56.8kJ/mol；
（4）在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1mol水时的反应热叫做中和热，若用KOH代替NaOH，测定结果无影响，醋酸为弱酸，电离过程为吸热过程，所以用醋酸代替HCl做实验，反应放出的热量小于56.8kJ，测定结果偏小，对测定结果有影响，
故答案为：无；有；
（5）①H⁺（aq）+OH^-（aq）═H₂O（l）△H=-57.3kJ?mol^-1可知，生成1molH₂O放出热量为57.3kJ，
20gNaOH即0.5mol氢氧化钠配成稀溶液后，氢氧根离子的浓度是0.5mol，和足量的酸之间反应会生成0.5mol水，所以放出热量为0.5×57.3kJ=28.65kJ，
故答案为：28.65；
②用2molH₂SO₄配稀溶液跟足量稀NaOH反应，会生成水4mol，所以放出热量为4×57.3kJ=229.2kJ，但中和热指稀的强酸和强碱反应生成1mol水所放出的热量，所以中和热和参加反应的量无关，此反应的中和热△H为为=-57.3kJ/mol，
故答案为：-57.3kJ/mol；
③由于醋酸是弱酸，电离是吸热的，所以导致放出的热量数值偏低，
故答案为：小于；

点评：本题考查中和热的测定，题目难度不大，注意热量计算公式的应用中c=4.18J/（g?℃），要注意热量单位的换算，注意中和热的定义．