Question

18．中和熱的測定是高中重要的定量實驗．取0.55mol/L的NaOH溶液50mL與0.25mol/L的硫酸50mL置于圖所示的裝置中進行中和熱的測定實驗，回答下列問題：
（1）從如圖實驗裝置看，其中尚缺少的一種玻璃用品是環(huán)形玻璃攪拌棒_，
（2）若改用60mL 0.25mol•L^-1H₂SO₄和50mL 0.55mol•L^-1NaOH溶液進行反應與上述實驗相比，所放出的熱量不相等（填“相等”、“不相等”），若實驗操作均正確，則所求中和熱相等填“相等”“不相等”）
（3）倒入NaOH溶液的正確操作是：C． （從下列選出）．
A．沿玻璃棒緩慢倒入　   B．分三次少量倒入     C．一次迅速倒入
（4）實驗數(shù)據如表：
①請?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝?br />

溫度 實驗次數(shù)	起始溫度t1℃			終止溫度t2/℃	溫度差平均值 （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近似認為0.55mol/L NaOH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熱容c=4.18J/（g•℃）．則中和熱△H=-56.8 kJ/mol （ 取小數(shù)點后一位）．為什么要用過量的NaOH溶液確保硫酸被完全中和
③上述實驗數(shù)值結果與57.3kJ/mol有偏差，產生偏差的原因可能是（填字母）abc．
a．實驗裝置保溫、隔熱效果差
b．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H₂SO₄溶液的溫度
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中．

Answer 1

分析 （1）根據量熱計的構造來判斷該裝置的缺少儀器；
（2）反應放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關，并根據中和熱的概念和實質來回答；
（3）為了減少熱量散失，使測量結果更加準確，需要迅速將氫氧化鈉溶液倒入燒杯中；
（4）①先計算出每次試驗操作測定的溫度差，然后舍棄誤差較大的數(shù)據，最后計算出溫度差平均值；
②根據Q=m•c•△T計算出反應放出的熱量，然后計算出生成1mol水放出的熱量，就可以得到中和熱；為了保證酸或是堿中的一方完全反應，往往保證一方過量；
③a．實驗裝置保溫、隔熱效果必須好；
b．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H₂SO₄溶液的溫度，酸堿反應放熱，導致H₂SO₄的起始溫度偏高；
c．若分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，會導致散失過多的熱量

解答 解：（1）由量熱計的構造可知該裝置的缺少儀器是環(huán)形玻璃攪拌棒；
故答案為：環(huán)形玻璃攪拌棒；
（2）反應放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關，改用60mL 0.25mol•L^-1H₂SO₄和50mL 0.55mol•L^-1NaOH溶液進行反應，與上述實驗相比，生成水的量增多，所放出的熱量偏高，但是中和熱的均是強酸和強堿反應生成1mol水時放出的熱，中和熱相等；
故答案為：不相等；相等；
（3）中和熱的測定中，必須盡量減少熱量散失，所以倒入氫氧化鈉溶液時，必須一次并且迅速倒入燒杯中；
故選：C；
（6））①四次測定溫度差分別為：3.4℃，5.1℃，3.3℃，3.5℃，其中第二次的溫度差誤差較大，應該舍棄，其它三次溫度差的平均值為：$\frac{3.4+3.3+3.5}{3}$℃=3.4℃，
故答案為：3.4；
②50mL0.55mol/L氫氧化鈉與50mL0.25mol/L硫酸溶液進行中和反應，生成水的物質的量為0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液的質量為：100mL×1g/cm³=100g，溫度變化的值為△T=3.4℃，則生成0.025mol水放出的熱量為：Q=m•c•△T=100g×4.18J/（g•℃）×3.4℃=1421.2J，即1.4212KJ，所以實驗測得的中和熱△H=-$\frac{1.4212kJ}{0.025mol}$=-56.8 kJ/mol；為了確保硫酸被完全中和，所用NaOH溶液要稍過量；
故答案為：-56.8kJ/mol；確保硫酸被完全中和；
③a．實驗裝置保溫、隔熱效果必須好，否則測定結果偏小，故a正確；
b．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H₂SO₄溶液的溫度，酸堿反應放熱，導致H₂SO₄的起始溫度偏高，溫度差偏小，測得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，故b正確；
c．盡量一次快速將NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，則會導致較多熱量散失，故c正確；
故答案為：abc．

點評 本題考查中和熱的測定，注意理解中和熱的概念以及測定反應熱的誤差等問題，側重于考查學生的實驗能力和計算能力．