Question

9．某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室用50mL 0.50mol•L^-1鹽酸、50mL 0.55mol•L^-1 NaOH溶液和如圖所示裝置進(jìn)行測定中和熱的實(shí)驗(yàn)，得到表中的數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	起始溫度t1/℃		終止溫度t2/℃
	鹽酸	NaOH溶液
1	20.2	20.3	23.7
2	20.3	20.5	23.8
3	21.5	21.6	24.9

試回答下列問題：
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)用環(huán)形玻璃棒攪拌溶液的方法是上下攪動不能用銅絲攪．拌棒代替環(huán)形玻璃棒的理由是銅傳熱快，防止熱量損失．同時(shí)為保證實(shí)驗(yàn)成功該同學(xué)采取了許多措施，如圖碎泡沫塑料的作用為隔熱，減少熱量的損失．
（2）經(jīng)數(shù)據(jù)處理，t₂-t₁=3.4℃鹽酸和NaOH溶液的密度按1g•cm^-3計(jì)算，反應(yīng)后，混合溶液的比熱容按4.18J•g^-1•℃^-1計(jì)算）．則該實(shí)驗(yàn)測得的中和熱△H=-56.8kJ/mol
（3）若將鹽酸改為濃硫酸，測得中和熱為△H₁，則△H₁與△H的關(guān)系為：△H₁＜△H （填“＜”、“＞”或“=”）．
（4）倒入NaOH溶液的正確操作是C（填字母）．
A．沿玻璃棒緩慢倒入   B．分三次少量倒入   C．一次迅速倒入
（5）上述實(shí)驗(yàn)數(shù)值結(jié)果與57.3kJ mol^-1有偏差，產(chǎn)生偏差的原因可能是abc（填字母）．
a．實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差
b．用溫度計(jì)測定NaOH溶液起始溫度后直接測定酸溶液的溫度
c．分多次把NaOH溶液倒人盛有硫酸的小燒杯中．

Answer 1

分析 （1）環(huán)形玻璃攪拌棒上下攪動使溶液充分反應(yīng)；金屬導(dǎo)熱快，熱量損失多；中和熱測定實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是減少熱量散失；中和熱測定實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是保溫工作；
（2）根據(jù)公式Q=cm△T來求出生成0.05mol的水放出熱量，最后根據(jù)中和熱的概念求出反應(yīng)熱；
（3）根據(jù)濃硫酸稀釋放熱；
（4）將NaOH溶液倒入小燒杯中，分幾次倒入，會導(dǎo)致熱量散失，影響測定結(jié)果；
（5）a．裝置保溫、隔熱效果差，測得的熱量偏��；
b．溫度計(jì)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；
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，熱量散失較多；

解答 解：（1）環(huán)形玻璃攪拌棒上下攪動使溶液充分反應(yīng)；不能將環(huán)形玻璃攪拌棒改為銅絲攪拌棒，因?yàn)殂~絲攪拌棒是熱的良導(dǎo)體，熱量損失多；中和熱測定實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是保溫工作，大小燒杯之間碎泡沫塑料的作用是減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量損失，
故答案為：上下攪動；銅傳熱快，防止熱量損失；隔熱，減少熱量的損失；
（2）50mL 0.50mol•L^-1鹽酸、50mL 0.55mol•L^-1 NaOH溶液的質(zhì)量和m=100mL×1g/mL=100g，c=4.18J/（g•℃），t₂-t₁=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$\frac{1.4212kJ×1mol}{0.025mol}$=56.8kJ，即該實(shí)驗(yàn)測得的中和熱△H=-56.8kJ/mol；
故答案為：-56.8kJ/mol；
（3）濃硫酸稀釋放熱，若將鹽酸改為濃硫酸，放出的熱量偏多，△H為負(fù)值，所以：△H₁＜△H；
故答案為：＜； 
（4）倒入NaOH溶液時(shí)，必須一次迅速倒入，不能分幾次倒入氫氧化鈉溶液，目的是減少熱量的散失；
故選：C；
（5）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溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，熱量散失較多，中和熱的數(shù)值偏小，故b正確；
c．溫度計(jì)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，溫度差偏低，中和熱的數(shù)值偏小，故c正確；
故選：abc．

點(diǎn)評 本題考查熱中和熱概念、測定原理及反應(yīng)熱的計(jì)算，題目難度大，注意理解中和熱的概念以及測定反應(yīng)熱的誤差等問題．