Question

5．已知25℃、101kPa下，稀的強酸與強堿溶液反應(yīng)的中和熱為57.3kJ/mol．
（1）寫出表示稀硫酸與稀燒堿溶液發(fā)生反應(yīng)的中和熱的熱化學方程式：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ/mol．
（2）學生甲用稀硫酸與稀燒堿溶液測定中和熱裝置如圖1．

①實驗時所需的玻璃儀器除燒杯、量筒外還需：溫度計、環(huán)形玻璃攪拌棒．
②該裝置中有一處錯誤是：未用硬紙板（或塑料板）蓋住燒杯，如果用該錯誤裝置測定，結(jié)果會偏低（填“偏
高”“偏低”“無影響”）
③如果，該生用50mL 0.25mol/L的稀硫酸與50mL 0.55mol/L的稀燒堿溶液，他用試劑的用量的理
由是：保證硫酸完全反應(yīng)．在該實驗中需要測定某種數(shù)據(jù)，
完成一次實驗，需要測定該數(shù)據(jù)的次數(shù)為3次．
（3）學生乙用2mol/L的硫酸來測定與鋅粒和鋅粉反應(yīng)的快慢，設(shè)計如圖2裝置：
①該生兩次實驗測定時間均設(shè)定為10min，那么他還要測定的另一個數(shù)據(jù)是：測定相同條件下氫氣的體積．
②如果將圖1裝置中的氣體收集裝置為圖2，實驗完畢待冷卻后，該生準備讀取滴定管上液面所處的刻度數(shù)，發(fā)現(xiàn)滴定管中液面高于干燥管中液面，應(yīng)先采取的操作是：向下移動滴定管，直到兩邊液面相平．③該實驗結(jié)果中，你估計與酸反應(yīng)較快的是鋅粉．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)中和熱是強酸和強堿的稀溶液完全反應(yīng)生成1mol水放出的熱量，標注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對應(yīng)焓變寫出熱化學方程式；
（2）①依據(jù)中和熱測定實驗的過程和儀器分析中和熱實驗時所需的玻璃儀器；
②根據(jù)所給的裝置圖，可知缺少硬紙板，大燒杯上如不蓋硬紙板，會使一部分熱量散失；
③堿過量，確保酸完全反應(yīng)，熱量完全放出；中和熱的測定需測定反應(yīng)前酸、堿的溫度以及反應(yīng)后的最高溫度；
（3）①因是測反應(yīng)速率，限定時間固定，故要測相同時間內(nèi)收集到氣體的體積；
②讀數(shù)時，應(yīng)使左右壓強相等；
③固體的表面積越大，化學反應(yīng)速率越大．

解答 解：（1）稀的強酸與強堿溶液反應(yīng)的中和熱為57.3kJ/mol，則稀硫酸與稀燒堿溶液中和熱的熱化學方程式為：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ/mol，
故答案為：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ/mol；
（2）①依據(jù)量熱計的結(jié)果和原理分析，測定中和熱實驗時所需的玻璃儀器有燒杯、量筒、溫度計、環(huán)形玻璃攪拌棒，
故答案為：溫度計、環(huán)形玻璃攪拌棒；
②實驗裝置保溫、隔熱效果必須好，否則影響實驗結(jié)果，所以裝置缺少硬紙板；大燒杯上如不蓋硬紙板，會使一部分熱量散失，導致測得中和熱數(shù)值會偏低；
故答案為：未用硬紙板（或塑料板）蓋住燒杯；偏低；
③堿過量，確保酸完全反應(yīng)，放出的熱量更準確；中和熱的測定需測定反應(yīng)前酸、堿的溫度以及反應(yīng)后的最高溫度，完成一次實驗，需要測定該數(shù)據(jù)的次數(shù)為3次，
故答案為：保證硫酸完全反應(yīng)；3；
（3）①因是測反應(yīng)速率，限定時間固定，故要測相同時間內(nèi)收集到氣體的體積，
故答案為：測定相同條件下氫氣的體積；
②讀數(shù)時應(yīng)使左右壓強相等保證讀數(shù)準確，可上下移動滴定管，使左右兩邊液面相平；
故答案為：向下移動滴定管，直到兩邊液面相平；
③固體的表面積越大，化學反應(yīng)速率越大，所以酸反應(yīng)較快的是鋅粉，
故答案為：鋅粉．

點評 本題考查了中和熱測定實驗的儀器、實驗原理，反應(yīng)速率的測定等知識，題目難度中等，注意掌握中和熱的測定方法，明確影響化學反應(yīng)速率的因素，試題培養(yǎng)了學生的化學實驗?zāi)芰Γ?/p>