Question

17．中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是要比較準(zhǔn)確地配制一定的物質(zhì)的量濃度的溶液，量熱器要盡量做到絕熱；在量熱的過程中要盡量避免熱量的散失，要求比較準(zhǔn)確地測(cè)量出反應(yīng)前后溶液溫度的變化．回答下列問題：
（1）中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的中和熱的測(cè)定需要在大小燒杯之間填滿碎泡沫（或紙條）其作用是保溫、隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量散失．
（2）該實(shí)驗(yàn)常用0.50mol•L^-1 HCl和0.55mol•L^-1的NaOH溶液各50mL．NaOH的濃度大于HCl的濃度作用是使鹽酸完全被中和，減少了鹽酸揮發(fā)對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響．當(dāng)室溫低于10℃時(shí)進(jìn)行，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)造成較大的誤差其原因是如果溫度過低，散熱加快，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)過造成的誤差較大．
（3）若上述HCl、NaOH溶液的密度都近似為1g/cm³，中和后生成的溶液的比熱容C=4.18J/（g•℃），則該中和反應(yīng)放出熱量為0.418（t₂-t₁）kJ（填表達(dá)式）．△H=-$\frac{0.418（t2-t1）}{0.025}$kJ/mol（填表達(dá)式）
（4）如果用60mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所求中和熱相等（填“相等、不相等”） 所放出的熱量不相等（填“相等、不相等”）
（5）用相同濃度和體積的醋酸（CH3COOH）代替HCl溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì)偏小；（填“偏大、偏小、無影響”）．

Answer 1

分析 （1）中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是保溫工作；
（2）為了保證HCl完全反應(yīng)，堿應(yīng)過量；溫度過低，散熱加快，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)過造成的誤差較大；
（3）先根據(jù)Q=m•c•△T計(jì)算反應(yīng)放出的熱量，然后根據(jù)△H=-$\frac{Q}{n}$kJ/mol計(jì)算出反應(yīng)熱；
（4）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)來回答；
（5）根據(jù)弱電解質(zhì)電離吸熱分析．

解答 解：（1）大小燒杯之間填滿碎泡沫塑料的作用是：保溫、隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量散失；
故答案為：保溫、隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過程中的熱量散失；
（2）NaOH的濃度大于HCl的濃度，使鹽酸完全被中和；當(dāng)室溫低于10℃時(shí)進(jìn)行，散熱加快，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)過造成的誤差較大；
故答案為：使鹽酸完全被中和，減少了鹽酸揮發(fā)對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響；如果溫度過低，散熱加快，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)過造成的誤差較大；
（3）0.50mol•L^-1HCl和0.55mol•L^-1的NaOH溶液各50mL進(jìn)行中和反應(yīng)，生成水的物質(zhì)的量為：0.05L×0.50mol•L^-1=0.025mol，溶液的質(zhì)量為：100ml×1g/ml=100g，設(shè)反應(yīng)前后的溫度值分別用t₁和t₂表示，溫度變化的值△T=t₂-t₁，則生成0.025mol水放出的熱量為Q=m•c•△T=100g×4.18J/（g•℃）×（t₂-t₁）=0.418（t₂-t₁）kJ；所以實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱為：△H=-$\frac{0.418（t2-t1）}{0.025}$kJ/mol；
故答案為：0.418（t₂-t₁）；-$\frac{0.418（t2-t1）}{0.025}$kJ/mol；
（4）反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān)，用60mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH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，與酸堿的用量無關(guān)，所以用60mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，測(cè)得中和熱數(shù)值相等；
故答案為：相等；不相等；
（5）醋酸為弱酸，電離過程為吸熱過程，所以用相同濃度和體積的醋酸（CH₃COOH）代替HCl溶液，反應(yīng)放出的熱量偏小，故答案為：偏小．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生有關(guān)中和熱的測(cè)定知識(shí)，可以根據(jù)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行回答，注意對(duì)中和熱概念的理解，難度不大．