Question

6．利用如圖所示裝置測(cè)定中和熱的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①用量筒量取50mL 0.50mol•L^-1鹽酸倒入小燒杯中，測(cè)出鹽酸溫度；②用另一量筒量取50mL 0.55mol•L^-1 NaOH溶液，并用同一溫度計(jì)測(cè)出其溫度；③將NaOH溶液倒入小燒杯中，設(shè)法使之混合均勻，測(cè)得混合液最高溫度，回答下列問(wèn)題：
（1）為什么所用NaOH溶液要稍過(guò)量？確保鹽酸被完全中和．
（2）倒入NaOH溶液的正確操作是C （填序號(hào)）．
A．沿玻璃棒緩慢倒入     B．分三次少量倒入       C．一次迅速倒入
（3）使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是D （填序號(hào)）．
A．用溫度計(jì)小心攪拌     B．揭開硬紙片用玻璃棒攪拌    C．輕輕地振蕩燒杯
D．用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地?cái)噭?dòng)
（4）實(shí)驗(yàn)中改用60mL 0.50mol/L鹽酸跟50mL 0.55mol/L NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所求中和熱相等（填“相等”、“不相等”）．
（5）假設(shè)50mL 0.50mol•L^-1鹽酸和50mL 0.55mol•L^-1氫氧化鈉溶液的密度都是1g•cm^-3，又知中和反應(yīng)后生成溶液的比熱容C=4.18J•g^-1•℃^-1，放出熱量計(jì)算公式：Q=（m₁+m₂）•C•（t₂-t₁）．為了計(jì)算中和熱，某學(xué)生實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn) 序號(hào)	起始溫度t1/℃		終止溫度t2/℃
	鹽酸	氫氧化鈉溶液	混合溶液
1	20.0	20.1	23.2
2	20.2	20.4	23.4
3	20.5	20.6	23.6

依據(jù)該學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱51.8 kJ （結(jié)果保留一位小數(shù)）．

Answer 1

分析 （1）為了保證酸或是堿中的一方完全反應(yīng)，往往保證一方過(guò)量；
（2）將NaOH溶液倒入小燒杯中，分幾次倒入，會(huì)導(dǎo)致熱量散失，影響測(cè)定結(jié)果；
（3）鹽酸和氫氧化鈉混合時(shí)，用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地?cái)噭?dòng)，使鹽酸與NaOH溶液混合均勻；
（4）中和熱是一個(gè)不變的數(shù)值，與酸堿的用量無(wú)關(guān)；
（5）根據(jù)Q=m•c•△T計(jì)算反應(yīng)放出的熱量，最后根據(jù)△H=-$\frac{Q}{n}$kJ/mol計(jì)算出反應(yīng)熱．

解答 解：（1）為了確保鹽酸被完全中和，所用NaOH溶液要稍過(guò)量，故答案為：確保鹽酸被完全中和；
（2）倒入氫氧化鈉溶液時(shí)，必須一次迅速的倒入，目的是減少熱量的散失，不能分幾次倒入氫氧化鈉溶液，否則會(huì)導(dǎo)致熱量散失，影響測(cè)定結(jié)果，故選C；
（3）使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作方法是：用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地?cái)噭?dòng)；溫度計(jì)是測(cè)量溫度的，不能使用溫度計(jì)攪拌；也不能輕輕地振蕩燒杯，否則可能導(dǎo)致液體濺出或熱量散失，影響測(cè)定結(jié)果；更不能打開硬紙片用玻璃棒攪拌，否則會(huì)有熱量散失，故選D；
（4）中和熱是一個(gè)不變的數(shù)值，與酸堿的用量無(wú)關(guān)，故答案為：相等；
（5）3次溫度差分別為：3.15℃，3.1℃，3.05℃，溫度差平均值=3.1℃；50mL 0.25mol/L硫酸與 50mL0.55mol/L NaOH溶液進(jìn)行中和反應(yīng)生成水的物質(zhì)的量為0.05L×0.25mol/L×2=0.025mol，溶液的質(zhì)量為：100ml×1g/ml=100g，溫度變化的值為△T=3.1℃，則生成0.025mol水放出的熱量為Q=m•c•△T=100g×4.18J/（g•℃）×3.1℃=1295.8J，即1.2958KJ，所以實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱△H=-$\frac{1.2958kJ}{0.025mol}$=-51.8kJ/mol；
故答案為：-51.8．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生中和熱測(cè)定的實(shí)驗(yàn)，保溫工作是實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)，可以根據(jù)所學(xué)內(nèi)容來(lái)回答，難度不大．