Question

3．某實驗小組用0.50mol•L^-1NaOH溶液和0.50mol•L^-1硫酸溶液進行中和熱的測定．
Ⅰ．配制0.50mol•L^-1NaOH溶液
（1）若實驗中大約要使用470mL NaOH溶液，至少需要稱量NaOH固體10.0 g．
（2）從圖中選擇稱量NaOH固體所需要的儀器是（填字母）：a、b、e．

名稱	托盤天平	小燒杯	坩堝鉗	玻璃棒	藥匙	量筒
儀器
序號	a	b	c	d	e	f

Ⅱ．測定中和熱：（1）實驗桌上備有燒杯（大、小兩個燒杯）、泡沫塑料、泡沫塑料板、膠頭滴管、量筒、鹽酸、NaOH溶液，尚缺少的實驗玻璃用品是環(huán)形玻璃攪拌棒、溫度計．
（2）取50mL NaOH溶液和30mL硫酸溶液進行實驗，實驗數(shù)據如下表．①請?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝?br />

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	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近似認為0.50mol•L^-1NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm³，中和后生成溶液的比熱容c=“4.18”J/（g•℃）．則中和熱△H=-53.5kJ•mol^-1 （取小數(shù)點后一位）．
③上述實驗數(shù)值結果與57.3kJ•mol^-1有偏差，產生偏差的原因可能是（填字母）A、C、D．
A．實驗裝置保溫、隔熱效果差                
B．量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)
C．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中
D．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H₂SO₄溶液的溫度．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）依據配制溶液體積選擇需要合適規(guī)格的容量瓶，依據m=CVM計算需要溶質的質量；
（2）稱量固體用托盤天平、藥匙，氫氧化鈉具有腐蝕性，應放在小燒杯中稱量；
Ⅱ．（1）依據中和熱需要測量反應前酸堿溫度，反應后放出熱量最多時溫度，為保證酸堿充分反應，需要用環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌；
（2）①依據圖中數(shù)據計算反應溫度變化平均值，注意誤差較大的值應舍棄；
②依據中和反應概念生成1mol液體水放出熱量計算解答；
③A．實驗裝置保溫、隔熱效果差，測得的熱量偏��；             
B．量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)，導致量取的氫氧化鈉體積偏大，反應放出的熱量增大；
C．將NaOH溶液倒入小燒杯中，不能分幾次倒入，否則會導致熱量散失；
D．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定鹽酸溶液溫度，硫酸的起始溫度偏高；

解答 解：Ⅰ． （1）若實驗中大約要使用0.50 mol/L的 470 mL NaOH溶液，由于容量瓶規(guī)格與該體積最接近的是500ml，所以應該選擇500ml容量瓶來配制，溶液有均一性，各處的濃度相等，所以至少需要稱量NaOH固體的質量是m（NaOH）=（0． 5L×0.50 mol/L）×40g/mol=10.0g；
故答案為：10.0；
（2）稱量NaOH固體所需要的儀器有用藥匙取藥品，由于NaOH有腐蝕性，所以在燒杯中使用托盤天平進行稱量，
故選：a、b、e；
Ⅱ．測定中和熱：（1）實驗桌上備有燒杯（大、小兩個燒杯）、泡沫塑料、泡沫塑料板、膠頭滴管、量筒鹽酸、NaOH溶液，尚缺少的實驗玻璃用品是環(huán)形玻璃攪拌棒、溫度計；
故答案為：環(huán)形玻璃攪拌棒、溫度計；
（2）①在這四次實驗中反應的溫度變化分別是：5、6.1、3.9、4.1．可見第一次、第二次的誤差太大，偏離真實值，舍去，平均溫度是（3.9+4.1）÷2=4.0；
故答案為：4.0；
②由于硫酸是二元酸，NaOH是一元堿，所以根據給定的濃度與溶液的體積可知酸過量，反應放出的熱量應該按照堿來計算，所以該反應的中和熱△H=-$\frac{4.18×80×4.0×0.001KJ}{0.5×0.05mol}$=-53.5KJ/mol；
故答案為：-53.5KJ/mol；
③上述實驗數(shù)值結果與57.3 kJ•mol^-1有偏差，產生偏差的原因可能是：
A．實驗裝置保溫、隔熱效果差，使熱量散失，反應放出熱量偏小，故A選；
 B．量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)，則堿的物質的量增大，反應放出的熱量增大，故B不選；
C．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，時間過長，熱量散失的多，反應放出熱量偏小，故C選；
D．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H₂SO₄溶液的溫度，使反應開始的溫度偏高，溫度差偏小，反應熱偏少，故D選；
故選：ACD；

點評 本題考查了中和熱測定實驗，注意理解中和熱的概念、把握熱化學方程式的書寫方法以及測定反應熱的誤差是解題關鍵，題目難度不大．