Question

10．利用如圖裝置測定中和熱的實驗步驟如下：
①量取50mL 0.25mol/L H₂SO₄溶液倒入小燒杯中，測量溫度；
②量取50mL 0.55mol/L NaOH溶液，測量溫度；
③將NaOH溶液倒入小燒杯中，混合均勻后測量混合液溫度．請回答：
（1）如圖所示，儀器A的名稱是環(huán)形玻璃攪拌棒；
（2）NaOH溶液稍過量的原因確保硫酸被完全中和．
（3）加入NaOH溶液的正確操作是B（填字母）．
A．沿玻璃棒緩慢加入   B．一次迅速加入   C．分三次加入
（4）使硫酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是用環(huán)形玻璃棒輕輕攪動．
（5）設(shè)溶液的密度均為1g•cm^-3，中和后溶液的比熱容c=4.18J•（g•℃）^-1，請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)寫出該中和熱的熱化學方程式H₂SO₄（aq）+2NaOH（aq）Na₂SO₄（aq）+2H₂O（l）△H=-113.7kJ•mol^-1

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	25.0	25.2		28.5
2	24.9	25.1		28.3
3	25.5	26.5		31.8
4	25.6	25.4		29.0

（6）上述實驗數(shù)值結(jié)果與57.3kJ/mol有偏差，產(chǎn)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．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中
c．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H₂SO₄溶液的溫度
（7）怎樣才能確保讀取混合液的最高溫度？不斷讀取溫度數(shù)據(jù)，并記錄，直到出現(xiàn)下降，取最大值．

Answer 1

分析 （1）儀器A的名稱環(huán)形玻璃攪拌棒；
（2）為了確保定量的硫酸反應完全，所用NaOH稍過量；
（3）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，影響測定結(jié)果；
（4）硫酸和氫氧化鈉混合時，用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地攪動，使鹽酸與NaOH溶液混合均勻；
（5）先判斷溫度差的有效性，然后求出溫度差平均值，然后根據(jù)公式Q=△H=△Tcm來計算反應的焓變，并根據(jù)熱化學方程式的書寫方法來寫熱化學方程式；
（6）a．實驗裝置保溫、隔熱效果差，熱量散失較大；
b．分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小燒杯中，熱量散失較大；
c．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H₂SO₄溶液的溫度，硫酸的起始溫度偏高；
（7）不斷讀取溫度數(shù)據(jù)，并記錄，直到出現(xiàn)下降．

解答 解：（1）如圖所示，儀器A的名稱是環(huán)形玻璃攪拌棒；
故答案為：環(huán)形玻璃攪拌棒；
（2）實驗中，所用NaOH稍過量的原因是確保定量的硫酸反應完全，
故答案為：確保硫酸被完全中和；
（3）倒入氫氧化鈉溶液時，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，否則會導致熱量散失，影響測定結(jié)果，
故答案為：B；        
（4）使硫酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作方法是：用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地攪動；溫度計是測量溫度的，
故答案為：用環(huán)形玻璃棒輕輕攪動；
（5）第1次實驗H₂SO₄和NaOH溶液起始平均溫度為25.1℃，反應后溫度為28.5℃，反應前后溫度差為3.4℃；
第2次實驗H₂SO₄和NaOH溶液起始平均溫度為25.0℃，反應后溫度為28.3℃，反應前后溫度差為3.3℃；
第3次實驗H₂SO₄和NaOH溶液起始平均溫度為26.0℃，反應后溫度為31.8℃，反應前后溫度差為5.8℃；
第4次實驗H₂SO₄和NaOH溶液起始平均溫度為25.5℃，反應后溫度為29.0℃，反應前后溫度差為3.5℃；
第3次實驗誤差較大，舍去，其他三次實驗的平均值為$\frac{3.4+3.3+3.5}{3}$℃=3.4℃，Q=△H=-△Tcm=-3.4℃×4.18J/（g•℃）×100mL×1g/mL═1.4212kJ/mol，50moL 0.25mol•L^-1硫酸與50mL 0.55mol/L NaOH溶液的中和反應生成水的物質(zhì)的量是0.025mol，所以生成2mol水放出的熱量為：$\frac{1.4212kJ}{0.025mol}$×2=113.7kJ•mol^-1，所以熱化學方程式為：H₂SO₄（aq）+2NaOH（aq）Na₂SO₄（aq）+2H₂O（l）△H=-113.7kJ•mol^-1，
故答案為：H₂SO₄（aq）+2NaOH（aq）Na₂SO₄（aq）+2H₂O（l）△H=-113.7kJ•mol^-1；
（6）a．裝置保溫、隔熱效果差，測得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，故a正確；
b．分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小燒杯中，熱量散失較大，所得中和熱的數(shù)值偏小，故b正確；
c．溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接插入稀H₂SO₄測溫度，硫酸的起始溫度偏高，溫度差偏小，測得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，故c正確．
故答案為：abc；
（7）不斷讀取溫度數(shù)據(jù)，并記錄，直到出現(xiàn)下降，取最大值即為混合液的最高溫度；
故答案為：不斷讀取溫度數(shù)據(jù)，并記錄，直到出現(xiàn)下降，取最大值．

點評 本題考查熱化學方程式以及反應熱的測定與計算，題目難度大，注意理解測定原理、把握熱化學方程式的書寫方法等問題．