Question

4．某实验小组用0.50mol•L^-1NaOH溶液和0.50mol•L^-1硫酸溶液进行中和热的测定．
Ⅰ．配制0.50mol•L^-1 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5.0g．
（2）从下图中选择称量NaOH固体所需要的仪器（填字母）：abe．

名称	托盘天平（带砝码）	小烧杯	坩埚钳	玻璃棒	药匙	量筒
仪器
序号	a	b	c	d	e	f

Ⅱ．测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示．
（1）写出该反应的热化学方程式（中和热为57.3kJ•mol^-1）：H₂SO₄（aq）+2NaOH（aq）═Na₂SO₄（aq）+2H₂O（l）△H=-114.6kJ•mol^-1．
（2）取50mL NaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验，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）/℃
	H2S O4	NaOH	平均值
1	26.2	26.0	26.1	30.1
2	27.0	27.4	27.2	33.3
3	25.9	25.9	25.9	29.8
4	26.4	26.2	26.3	30.4

②近似认为0.50mol•L^-1 NaOH溶液和0.50mol•L^-1硫酸溶液的密度都是1g•cm^-3，中和后生成溶液的比热容c=4.18J•g^-1•℃^-1．则中和热△H=-53.5kJ•mol^-1（取小数点后一位）．
③上述实验数值结果与57.3kJ•mol^-1有偏差，产生偏差的原因可能是（填字母）abcd．
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．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）依据使用溶液的体积，选择合适的容量瓶，依据M=CVM计算溶质的质量；
（2）氢氧化钠为腐蚀品要小烧杯中称量，结合托盘天平的使用方法选择称量固体氢氧化钠所用的仪器；
Ⅱ．（1）硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，结合中和热为57.3kJ•mol^-1，书写热化学方程式；
（2））①先判断温度差的有效性，然后求出温度差平均值；
②先根据Q=m•c•△T计算反应放出的热量，然后根据△H=-$\frac{Q}{n}$kJ/mol计算出反应热；
③a．实验装置保温、隔热效果差，导致部分热量损失；
b．量取氢氧化钠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，导致部分热量散失；
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，导致盐酸的起始温度偏高；

解答 解：Ⅰ．（1）要使用245mL NaOH溶液，应选择250mL容量瓶，实际配制250mL0.50mol/L NaOH溶液溶液，需要氢氧化钠的质量m=0.25L×0.5mol/L×40g/mol=5.0g；
故答案为：5.0g；
（2）氢氧化钠要在称量瓶或者小烧杯中称量，称量固体氢氧化钠所用的仪器有天平、小烧杯和药匙，
故答案为：abe；
Ⅱ．（1）中和热为57.3kJ•mol^-1，即生成1mol水放出57.3KJ热量，则1mol硫酸与2mol氢氧化钠反应生成硫酸钠和2mol水，放出热量为114.6KJ，所以其热化学方程式：H₂SO₄（aq）+2NaOH（aq）═Na₂SO₄（aq）+2H₂O（l）△H=-114.6 kJ•mol^-1；
（2）①4次温度差分别为：4.0℃，6.1℃，3.9℃，4.1℃，第2组舍去，温度差平均值=$\frac{4.0℃+3.9℃+4.1℃}{3}$=4.0℃，
故答案为：4.0；
②50mL0.50mol/L氢氧化钠与30mL0.50mol/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：80ml×1g/ml=80g，温度变化的值为△T=4℃，则生成0.025mol水放出的热量为Q=m•c•△T=80g×4.18J/（g•℃）×4.0℃=1337.6J，即1.3376kJ，所以实验测得的中和热△H=-$\frac{1.3376kJ}{0.025mol}$=-53.5kJ/mol，
故答案为：-53.5kJ/mol；
③a．实验装置保温、隔热效果差，导致部分热量损失，测定中和热偏小，故a选；
b．量取氢氧化钠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，故b选；
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，导致部分热量散失，导致中和热偏小，故c选；
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，导致盐酸的起始温度偏高，导致中和热偏小，故d选；
故选：abcd．

点评 本题主要考查热化学方程式以及反应热的计算，题目难度大，注意理解中和热的概念、把握热化学方程式的书写方法以及测定反应热的误差等问题．