Question

9． 50mL 0.5mol•L^-1鹽酸與50mL 0.55mol•L^-1 NaOH溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)．通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱．回答下列問(wèn)題：
（1）從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少一種玻璃儀器是環(huán)形玻璃攪拌棒．
（2）大燒杯上如不蓋硬紙板，測(cè)得的中和熱偏大（填“偏大”或“偏小”或“無(wú)影響”）．
（3）實(shí)驗(yàn)中改用60mL 0.50mol•L^-1鹽酸跟50mL 0.50mol•L^-1 NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量不相等（填“偏大”或“相等”或“偏小”），所求中和熱相等（填“相等”或“不相等”），簡(jiǎn)述理由：因中和熱是指稀強(qiáng)酸與稀強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH₂O放出的熱量，與酸堿的用量無(wú)關(guān)．
（4）用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的中和熱數(shù)值會(huì)偏��；用50mL 0.5mol•L^-1鹽酸與50mL 0.50mol•L^-1 NaOH溶液進(jìn)行中和測(cè)定，測(cè)得的中和熱數(shù)值會(huì)無(wú)影響．（填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”）
（5）取50mL 0.50mol/L NaOH溶液和30mL0.50mol/L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		30.1
2	27.0	27.4		33.3
3	25.9	25.9		29.8
4	26.4	26.2		30.4

則中和熱△H=-53.8kJ/mol（取小數(shù)點(diǎn)后一位）．
（本題中NaOH溶液和硫酸溶液的密度均取1g/mL，溶液的比熱容均取4.2J/（g．℃））

Answer 1

分析 （1）根據(jù)量熱計(jì)的構(gòu)造來(lái)判斷該裝置的缺少儀器；
（2）不蓋硬紙板，會(huì)有一部分熱量散失；
（3）反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān)，并根據(jù)中和熱的概念和實(shí)質(zhì)來(lái)回答；
（4）NH₃•H₂O是弱電解質(zhì)，電離吸熱；根據(jù)中和熱的概念和實(shí)質(zhì)來(lái)回答；
（5）先根據(jù)表中測(cè)定數(shù)據(jù)計(jì)算出混合液反應(yīng)前后的平均溫度差，再根據(jù)Q=cm△T計(jì)算出反應(yīng)放出的熱量，然后計(jì)算出生成1mol水放出的熱量，就可以得到中和熱．

解答 解：（1）由量熱計(jì)的構(gòu)造可知該裝置的缺少儀器是環(huán)形玻璃攪拌棒，
故答案為：環(huán)形玻璃攪拌棒；
（2）大燒杯上如不蓋硬紙板，會(huì)使一部分熱量散失，但中和熱為負(fù)值，所以測(cè)得的中和熱偏大；
故答案為：偏大；
（3）反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān)，改用60mL 0.50mol•L^-1鹽酸跟50mL 0.50mol•L^-1 NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，生成水的量增多，所放出的熱量偏高，但是中和熱的均是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol水時(shí)放出的熱，與酸堿的用量無(wú)關(guān)，所以改用60mL 0.50mol•L^-1鹽酸跟50mL 0.50mol•L^-1 NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得中和熱數(shù)值相等；
故答案為：不相等；相等；因中和熱是指稀強(qiáng)酸與稀強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH₂O放出的熱量，與酸堿的用量無(wú)關(guān)；
（4）氨水為弱堿，電離過(guò)程為吸熱過(guò)程，所以用氨水代替稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)，反應(yīng)放出的熱量偏小，中和熱數(shù)值會(huì)偏��；中和熱是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol水時(shí)放出的熱量，與酸堿的用量無(wú)關(guān)，所以用50mL 0.5mol•L^-1鹽酸與50mL 0.50mol•L^-1 NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的中和熱的數(shù)值無(wú)影響；
故答案為：偏小；無(wú)影響；
（5）第1次實(shí)驗(yàn)鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為26.1℃，反應(yīng)后溫度為30.1℃，反應(yīng)前后溫度差為4.0℃；
第2次實(shí)驗(yàn)鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為27.2℃，反應(yīng)后溫度為33.3℃，反應(yīng)前后溫度差為：6.1℃；
第3次實(shí)驗(yàn)鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為25.9℃，反應(yīng)后溫度為29.8℃，反應(yīng)前后溫度差為：3.9℃；
第4次實(shí)驗(yàn)鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為26.3℃，反應(yīng)后溫度為30.4℃，反應(yīng)前后溫度差為：4.1℃；
第2組數(shù)據(jù)相差較大，舍去，三次試驗(yàn)的平均值為4.0℃；
取50mL 0.50mol/L NaOH溶液和30mL0.50mol/L硫酸溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，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/cm³=80g，溫度變化的值為△T=4.0℃，則生成0.025mol水放出的熱量為Q=m•c•△T=80g×4.2J/（g•℃）×4.0℃=1344J，即1.344KJ，所以實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱△H=-$\frac{1.344KJ}{0.025mol}$=-53.8kJ/mol；
故答案為：-53.8kJ/mol．

點(diǎn)評(píng) 本題考查熱反應(yīng)熱的測(cè)定與計(jì)算，題目難度大，注意理解測(cè)定原理是解題的關(guān)鍵，試題有利于培養(yǎng)學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力．