Question

某化學(xué)興趣小組要完成中和熱的測定．

（1）實驗桌上備有大、小兩個燒杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、膠頭滴管、環(huán)形玻璃攪拌棒、0.5mol•L^﹣1

鹽酸、0.55mol•L^﹣1NaOH溶液，實驗尚缺少的玻璃用品是．

（2）實驗中能否用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒？（填“能”或“否”），其原因是

（3）他們記錄的實驗數(shù)據(jù)如下：

實驗用品                        溶液溫度                     中和熱

                                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℃ 

﹣56.8kJ/mol

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），反應(yīng)后溶液的比熱容c為4.18kJ•℃^﹣1•kg^﹣1，各物質(zhì)的密度均為1g•cm^﹣3．

①計算完成上表．

②根據(jù)實驗結(jié)果寫出NaOH溶液與HCl溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：．

（4）若用KOH代替NaOH，對測定結(jié)果無（填“有”或“無”）影響；若用醋酸代替HCl做實驗，對測 定結(jié)果（填“有”或“無”）影響．

（5）已知H⁺（aq）+OH^﹣（aq）═H₂O（l）△H=﹣57.3kJ/mol，回答下列問題．

①用含20g NaOH的稀溶液跟足量稀鹽酸反應(yīng)放出kJ的熱量．

②用含2mol H₂SO₄的稀溶液跟足量稀NaOH反應(yīng)，此反應(yīng)的中和熱△H為．

③如果將反應(yīng)中的稀鹽酸換成稀醋酸，反應(yīng)放出的熱量（填“大于”、“小于”或“等于”）放出的熱量．

Answer 1

考點：  中和熱的測定．

專題：  實驗設(shè)計題．

分析：  （1）根據(jù)各儀器的作用結(jié)合中和熱實驗原理來選取儀器；

（2）金屬導(dǎo)熱快，熱量損失多；

（3）先判斷溫度差的有效性，然后求出溫度差平均值，再根據(jù)Q=m•c•△T計算反應(yīng)放出的熱量，然后根據(jù)△H=﹣kJ/mol計算出反應(yīng)熱，根據(jù)中和熱的概念以及熱化學(xué)方程式的書寫方法寫出熱化學(xué)方程式；

（4）根據(jù)中和熱的概念分析，弱電解質(zhì)電離吸熱；

（5）①根據(jù)H⁺（aq）+OH^﹣（aq）═H₂O（l）△H=﹣57.3kJ•mol^﹣1可知，生成1molH₂O放出熱量為57.3kJ，然后根據(jù)水的物質(zhì)的量與熱量成正比求出熱量即可；

②根據(jù)中和熱的概念：稀的強酸和強堿反應(yīng)生成1mol水所放出的熱量求出中和熱，和參加反應(yīng)的量無關(guān)；

③根據(jù)弱電解質(zhì)的電離吸熱來分析．

解答：  解：（1）測定稀鹽酸和稀氫氧化鈉的中和熱，所需要的玻璃儀器有：大、小兩個燒杯、膠頭滴管、量筒、溫度計以及環(huán)形玻璃攪拌器，需要用量筒量取酸溶液、堿溶液的體積，需要使用溫度計測量溫度，所以還缺少溫度計和量筒；

故答案為：量筒；溫度計；

（2）不能用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒，因為銅絲攪拌棒是熱的良導(dǎo)體，熱量損失大，

故答案為：否；金屬易導(dǎo)熱，熱量散失導(dǎo)致誤差大；

（3）2次溫度差分別為：3.3℃，3.5℃，2組數(shù)據(jù)都有效，溫度差平均值=3.4℃，50mL0.55mol•L^﹣1NaOH和50mL.0.5mol•L^﹣1HCl質(zhì)量和為m=100mL×1g/mL=100g，c=4.18J/（g•℃），△T=3.4℃，代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出熱量Q=4.18J/（g•℃）×100g×3.4℃=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=56.8kJ，即該實驗測得的中和熱△H=﹣56.8kJ/mol，NaOH溶液與HCl溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+2H₂O（l）△H=﹣56.8kJ/mol，

故答案為：﹣56.8kJ/mol；HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+2H₂O（l）△H=﹣56.8kJ/mol；

（4）在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時的反應(yīng)熱叫做中和熱，若用KOH代替NaOH，測定結(jié)果無影響，醋酸為弱酸，電離過程為吸熱過程，所以用醋酸代替HCl做實驗，反應(yīng)放出的熱量小于56.8kJ，測定結(jié)果偏小，對測定結(jié)果有影響，

故答案為：無；有；

（5）①H⁺（aq）+OH^﹣（aq）═H₂O（l）△H=﹣57.3kJ•mol^﹣1可知，生成1molH₂O放出熱量為57.3kJ，

20gNaOH即0.5mol氫氧化鈉配成稀溶液后，氫氧根離子的濃度是0.5mol，和足量的酸之間反應(yīng)會生成0.5mol水，所以放出熱量為0.5×57.3kJ=28.65kJ，

故答案為：28.65；

②用2molH₂SO₄配稀溶液跟足量稀NaOH反應(yīng)，會生成水4mol，所以放出熱量為4×57.3kJ=229.2kJ，但中和熱指稀的強酸和強堿反應(yīng)生成1mol水所放出的熱量，所以中和熱和參加反應(yīng)的量無關(guān)，此反應(yīng)的中和熱△H為為=﹣57.3kJ/mol，

故答案為：﹣57.3kJ/mol；

③由于醋酸是弱酸，電離是吸熱的，所以導(dǎo)致放出的熱量數(shù)值偏低，

故答案為：小于；

點評：  本題考查中和熱的測定，題目難度不大，注意熱量計算公式的應(yīng)用中c=4.18J/（g•℃），要注意熱量單位的換算，注意中和熱的定義．