题目内容

某化学兴趣小组要完成中和热的测定.
(1)实验桌上备有烧杯(大、小两个烧杯)、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃棒、0.5mol?L-1 盐酸、0.55mol?L-1NaOH溶液,尚缺少的实验玻璃用品是
 
、
 
.
(2)他们记录的实验数据如下:

实 验 用 品 溶 液 温 度 中和热
△H
t1 t2
① 50mL0.55mol.L-1NaOH 50mL.0.5mol.L-1HCl 20℃ 23.3℃  
② 50mL0.55mol.L-1NaOH 50mL.0.5mol.L-1HCl 20℃ 23.5℃
已知:Q=Cm(t2-t1),反应后溶液的比热容C为4.18J?g-1?℃-1,各物质的密度均为1g?cm-3.
计算完成上表.△H=
 

(3)某研究小组将V1 mL 1.0mol/L HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如图所示(实验中始终保持V1+V2=50mL).回答下列问题:

研究小组做该实验时环境温度
 
(填“高于”、“低于”或“等于”)22℃,此反应所用NaOH溶液的浓度应为
 
mol.L-1.
考点:配制一定物质的量浓度的溶液,有关反应热的计算
专题:化学反应中的能量变化,物质的量浓度和溶解度专题
分析:(1)根据中和热测定的实验步骤选用需要的仪器,然后判断还缺少的仪器;
(2)先求出2次反应的温度差,根据公式Q=cm△T来求出生成0.025mol的水放出热量,最后根据中和热的概念求出中和热;
(3)从图示观察的起始温度即为实验时的温度;由图可知,恰好反应时参加反应的盐酸溶液的体积是30mL,由V1+V2=50mL可知,消耗的氢氧化钠溶液的体积为20mL,以此求出NaOH溶液的浓度.
解答: 解:(1)中和热的测定过程中,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)50mL0.5mol?L-1 盐酸与50mL0.55mol?L-1NaOH溶液混合,氢氧化钠过量,反应生成了0.025mol水,
第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20℃,最高温度为23.3℃,反应前后温度差为:3.3℃;
第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20℃,最高温度为23.5℃,反应前后温度差为:3.5℃;
50mL0.5mol?L-1 盐酸、0.55mol?L-1NaOH溶液的质量和为: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×
3.3℃+3.5℃
2
=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
=-56.848 kJ,即该实验测得的中和热△H=-56.848 kJ?mol-1,
故答案为:-56.848 kJ?mol-1;  
(3)根据实验结果图2所示,5mLHCl溶液和45mLNaOH溶液反应放热后的温度已经是22℃,可以知道该实验开始时温度一定是低于22℃;
恰好反应时参加反应的盐酸溶液的体积是30mL,由V1+V2=50mL,消耗的氢氧化钠溶液的体积为20mL,设恰好反应时氢氧化钠溶液中溶质的物质的量为n,
         HCl+NaOH═NaCl+H2O
         1           1 
  1.0mol?L-1×0.03L  n
则n=1.0mol?L-1×0.03L=0.03mol,
所以浓度C=
0.03mol
0.02L
=1.5mol/L,
故答案为:低于;1.5.
点评:本题考查热了中和热的测定方法及反应热的计算,题目难度中等,注意理解中和热测定原理以及测定反应热的误差等问题,试题培养了学生灵活应用所学知识的能力.
练习册系列答案
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