Question

12．實驗室用50mL 0.50 mol•L^-1鹽酸、50mL 0.55mol•L^-1 NaOH溶液和如圖所示裝置，進(jìn)行測定中和熱的實驗，得到表中的數(shù)據(jù)：

實驗次數(shù)	起始溫度t1/℃		終止溫度t2/℃
	鹽酸	NaOH溶液
1	20.2	20.3	23.7
2           2	20.3	20.5	23.8
3	21.5	21.6	24.9

完成下列問題：
（1）不能用銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒的理由是Cu傳熱快，熱量損失大．
（2）在操作正確的前提下，提高中和熱測定準(zhǔn)確性的關(guān)鍵是提高裝置的保溫效果，．大燒杯如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值將偏�。ㄌ睢捌�大”、“偏小”或“無影響”）．結(jié)合日常生活實際該實驗在保溫杯中（家用產(chǎn)品）效果更好．
（3）根據(jù)上表中所測數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，則該實驗測得的中和熱△H=-56.8kJ•mol^-1[鹽酸和NaOH溶液的密度按1g•cm^-3計算，反應(yīng)后混合溶液的比熱容（c）按4.18J•（g•℃）^-1計算]．
（4）如用0.5mol/L的鹽酸與NaOH固體進(jìn)行實驗，則實驗中測得的“中和熱”數(shù)值將偏大_（填“偏大”、“偏小”、“不變”）．如改用60mL0.5mol/L的鹽酸與50mL 0.55mol•L^-1 的NaOH 溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實驗相比，所放出的熱量不相等（填“相等”或“不相等”），所求中和熱相等（填“相等”或“不相等”）．
（5）若某同學(xué)利用上述裝置做實驗，有些操作不規(guī)范，造成測得中和熱的數(shù)值偏低，請你分析可能的原因是ABDF．
A．測量鹽酸的溫度后，溫度計沒有用水沖洗干凈
B．把量筒中的氫氧化鈉溶液倒入小燒杯時動作遲緩
C．做本實驗的當(dāng)天室溫較高
D．將50mL0.55mol/L氫氧化鈉溶液取成了50mL0.55mol/L的氨水
E．在量取鹽酸時仰視計數(shù)
F．大燒杯的蓋板中間小孔太大．

Answer 1

分析 （1）金屬銅導(dǎo)熱快，熱量損失多；
（2）根據(jù)在中和反應(yīng)中，必須確保熱量不散失來分析；大燒杯上如不蓋硬紙板，會使一部分熱量散失；日常生活中我們經(jīng)常用到保溫杯，在保溫杯中進(jìn)行實驗保溫效果會更好；
（3）先根據(jù)表中測定數(shù)據(jù)計算出混合液反應(yīng)前后的平均溫度差，再根據(jù)Q=m•c•△T計算出反應(yīng)放出的熱量，然后計算出生成1mol水放出的熱量，就可以得到中和熱；
（4）氫氧化鈉固體溶于水，放出熱量；反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān)，并根據(jù)中和熱的概念和實質(zhì)來回答；
（5）根據(jù)實驗成功的關(guān)鍵是保溫，如果裝置有能量散失，則會導(dǎo)致結(jié)果偏低，根據(jù)實驗中用到的試劑以及實驗操作知識來判斷．

解答 解：（1）不能將環(huán)形玻璃攪拌棒改為銅絲攪拌棒，因為銅絲攪拌棒是熱的良導(dǎo)體；
故答案為：Cu傳熱快，熱量損失大；
（2）在中和反應(yīng)中，必須確保熱量不散失，應(yīng)提高裝置的保溫效果；大燒杯上如不蓋硬紙板，會使一部分熱量散失，求得的中和熱數(shù)值將會減��；在日常生活實際該實驗在保溫杯中效果更好；
故答案為：提高裝置的保溫效果；偏�。槐�溫杯；      
（3）第1次實驗鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.25℃，反應(yīng)前后溫度差為：3.45℃；
第2次實驗鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.40℃，反應(yīng)前后溫度差為：3.40℃；
第3次實驗鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為21.55℃，反應(yīng)前后溫度差為：3.35℃；
三次溫度差的平均值為3.40℃，
50mL 0.50 mol•L^-1鹽酸、50mL 0.55mol•L^-1 NaOH溶液的質(zhì)量m=100mL×1g/mL=100g，c=4.18J/（g•℃），代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出熱量Q=4.18J/（g•℃）×100g×3.40℃=1421.2J=1.4212KJ，即生成0.025mol的水放出熱量1.4212KJ，所以生成1mol的水放出熱量為$\frac{1.4212kJ×1mol}{0.025mol}$=56.8kJ，即該實驗測得的中和熱△H=-56.8kJ/mol；
故答案為：-56.8kJ/mol；        
（4）氫氧化鈉固體溶于水，放出熱量，所以實驗中測得的“中和熱”數(shù)值將偏大；反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān)，改用60mL0.5mol/L的鹽酸與50mL 0.55mol•L^-1 的NaOH 溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實驗相比，生成水的量增多，所放出的熱量偏高，但中和熱是指稀強酸與稀強堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH₂O放出的熱量，與酸堿的用量無關(guān)，測得中和熱數(shù)值相等，
故答案為：偏大，不相等，相等；
（5）A．測量鹽酸的溫度后，溫度計沒有用水沖洗干凈，在測堿的溫度時，會發(fā)生酸和堿的中和，溫度計示數(shù)變化值減小，導(dǎo)致實驗測得中和熱的數(shù)值偏小，故A正確；
B、把量筒中的氫氧化鈉溶液倒入小燒杯時動作遲緩，會導(dǎo)致一部分能量的散失，導(dǎo)致實驗測得中和熱的數(shù)值偏小，故B正確；
C、做本實驗的室溫和反應(yīng)熱的數(shù)據(jù)之間無關(guān)，故C錯誤；
D、將50mL0.55mol/L氫氧化鈉溶液取成了50mL0.55mol/L的氨水，由于氨水是弱堿，弱堿電離要吸熱，導(dǎo)致實驗測得中和熱的數(shù)值偏小，故D正確；
E、在量取鹽酸時仰視計數(shù)，會使得實際量取體積高于所要量的體積，算過量，可以保證堿全反應(yīng)，導(dǎo)致實驗測得中和熱的數(shù)值偏高，故E錯誤；
F、大燒杯的蓋板中間小孔太大，會導(dǎo)致一部分能量散失，導(dǎo)致實驗測得中和熱的數(shù)值偏小，故F正確；
故選：ABDF．

點評 本題考查反應(yīng)熱的測定與計算，題目難度不大，注意理解中和熱的概念以及測定反應(yīng)熱的誤差等問題．