Question

【题目】中和热的测定是高中重要的定量实验。取0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.25mol/L的硫酸60mL置于图所示的装置中进行中和热的测定实验，回答下列问题：

(1)从图中实验装置看，其中尚缺少的一种玻璃用品是_______，除此之外，装置中的一个明显错误是______。

(2)为保证该实验成功该同学采取了许多措施，如图的碎纸条的作用在于______。

(3)若改用60mL0.25mol·L-1H2SO4和60mL0.55mol·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”），若实验操作均正确，则所求中和热_____填“相等”“不相等”）

(4)倒入NaOH溶液的正确操作是：______。(从下列选出)。

A.沿玻璃棒缓慢倒入 B.分三次少量倒入 C.一次迅速倒入

(5)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是：______。 (从下列选出)。

A.用温度计小心搅拌 B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌

C.轻轻地振荡烧杯 D.用套在温度计上的环形玻璃棒轻轻地搅动

(6)实验数据如下表：

①请填写下表中的空白：

温度 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	32.3
3	25.9	25.9	25.9	29.2
4	26.4	26.2	26.3	29.8

②近似认为0.55mol/LNaOH溶液和0.25mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g·℃)。则中和热ΔH=________(取小数点后一位)。

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.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度

c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中

Answer 1

【答案】环形玻璃搅拌棒 小烧杯口未用硬纸板盖住(或大小烧杯口未齐平) 隔热，减少热量的损失 不相等 相等 C D 3.4 -56.8kJ/mol abc

【解析】

(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；

(2)中和热测定实验成败的关键是减少热量散失；

(3)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；

(4)为了减少热量散失，使测量结果更加准确，应迅速一次性将氢氧化钠溶液倒入烧杯中；

(5)通过环形玻璃棒慢慢搅拌，可以使氢氧化钠溶液与硫酸混合均匀；

(6)①先计算出每次实验操作测定的温度差，然后舍弃误差较大的数据，最后计算出温度差平均值；

②根据Q=mc△T计算，先根据Q=mc△T计算反应放出的热量，然后根据△H=-kJ/mol计算出反应热；

③a.实验装置保温、隔热效果必须好；

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；

c.若分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，会导致散失过多的热量。

(1)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；为了减少热量的损失，大烧杯杯口与小烧杯杯口相平；

(2)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纸条的作用是减少实验过程中的热量损失；

(3)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，改用60mL 0.25mol/LH2SO4和50mL0.55mol/LNaOH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，但是中和热均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热，中和热相等；

(4)中和热的测定中，必须尽量减少热量散失，所以倒入氢氧化钠溶液时，必须一次并且迅速倒入烧杯中，故合理选项是C；

(5)A.温度计用于测定温度，不能使用温度计搅拌溶液，A错误；

B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌，会导致热量散失，影响测定结果，B错误；

C.轻轻地振荡烧杯，会导致溶液溅出，甚至导致热量散失，影响测定结果，C错误；

D.用套在温度计上的环形玻璃棒轻轻地搅动，可以使硫酸和氢氧化钠溶液混合均匀，又可以减少热量散失，D正确；

故合理选项是D；

(6)①四次测定温度差分别为3.4℃，5.1℃，3.3℃，3.5℃，其中第2次的温度差误差较大，应该舍弃，其它三次温度差的平均值为t=℃=3.4℃；

②50mL0.55mol/L氢氧化钠与50mL0.25mol/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100mL×1g/cm3=100g，温度变化的值为△T=3.4℃，则生成0.025mol水放出的热量为：Q=mc△T=100g×4.18J/（g℃）×3.4℃=1421.2J，即1.4212kJ，所以实验测得的中和热△H=-=-56.8 kJ/mol；

③a.实验装置保温、隔热效果必须好，否则测定结果偏小，a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，由于温度计上会有氢氧化钠，氢氧化钠与硫酸反应放热，导致硫酸的起始温度偏高，温度差偏小，测定结果偏小，b正确；

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，否则会导致较多热量散失，c正确；

故合理选项是abc。