Question

某實(shí)驗(yàn)小組用0.50 mol·L^-1 NaOH溶液和0.50 mol·L^-1硫酸溶液進(jìn)行中和熱的測定。

Ⅰ．配制0.50 mol·L^-1 NaOH溶液

（1）若實(shí)驗(yàn)中大約要使用245 mL NaOH溶液，至少需要稱量NaOH固體　　   　g。 

（2）從下圖中選擇稱量NaOH固體所需要的儀器是（填字母）：　          　　。 

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

Ⅱ．測定稀硫酸和稀氫氧化鈉中和熱的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

（1）寫出該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式：（中和熱為57.3 kJ·mol^-1） 　　                          　　         　　     　　             。

（2）取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。

溫度 實(shí)驗(yàn)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	29.6
2	27.0	27.4	27.2	31.2
3	25.9	25.9	25.9	29.8
4	26.4	26.2	26.3	30.4

 

①上表中的溫度差平均值為　           ℃

②近似認(rèn)為0.50 mol·L^-1 NaOH溶液和0.50 mol·L^-1硫酸溶液的密度都是1 g·cm^-3，中和后生成溶液的比熱容c=4.18 J·(g·℃)^-1。則中和熱ΔH=　　　          （取小數(shù)點(diǎn)后一位）。 

③上述實(shí)驗(yàn)數(shù)值結(jié)果與57.3 kJ·mol^-1有偏差，產(chǎn)生偏差的原因可能是（填字母）　　　　。 

a．實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差

b．量取NaOH溶液的體積時(shí)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(jì)測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H₂SO₄溶液的溫度

 

Answer 1

【答案】

Ⅰ.（1）5.0（1分）

（2）a、b、e（2分）

Ⅱ.（1）1/2H₂SO₄(aq)+ NaOH(aq) 1/2Na₂SO₄(aq)+ H₂O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol^-1（2分）

（2）①4.0（2分）　 ②-53.5 kJ·mol^-1（2分）�、踑、c、d（2分）

【解析】

試題分析：Ⅰ.（1）需要稱量NaOH固體m=nM=cVM=0.5mol/L×0.5L×40g/mol=5.0g。

（2）氫氧化鈉要在稱量瓶或者小燒杯中稱量，稱量固體氫氧化鈉所用的儀器有天平、燒杯和藥匙，故答案為：a b e 。

Ⅱ.（1）中和熱為酸堿中和生成1mol H₂O時(shí)的焓變，所以表示稀硫酸和稀氫氧化鈉中和熱的熱化學(xué)方程式為：1/2H₂SO₄(aq)+ NaOH(aq)=1/2Na₂SO₄(aq)+ H₂O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol^-1

（2）①第2組數(shù)據(jù)明顯有誤，所以刪掉，其它三組數(shù)據(jù)求平均值，溫度差平均值=【(30.1−26.1)+(29.8−25.9)+(30.4−26.3)】÷3=4.0°C。

②50mL0.50mol/L氫氧化鈉與30mL0.50mol/L硫酸溶液進(jìn)行中和反應(yīng)生成水的物質(zhì)的量為0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液的質(zhì)量為：80ml×1g/ml=80g，溫度變化的值為△T=4℃，則生成0.025mol水放出的熱量為Q=m•c•△T=80g×4.18J/（g•℃）×4.0℃=1337.6J，即1.3376KJ，所以實(shí)驗(yàn)測得的中和熱△H=-1.3376kJ÷0.025mol=--53.5 kJ·mol^-1。

③a、實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果必須好，否則影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，正確；b、量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)，會(huì)導(dǎo)致所量的氫氧化鈉體積偏大，放出的熱量偏高，則大于57.3kJ/mol，錯(cuò)誤；c、盡量一次快速將NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，不允許分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，正確；d、用溫度計(jì)測定NaOH溶液起始溫度后，要將溫度計(jì)回零直再測定H₂SO₄溶液的溫度，正確。

考點(diǎn)：本題考查溶液的配制、熱化學(xué)方程式的書寫、反應(yīng)熱的計(jì)算、誤差分析。