Question

7．50mL 1.0mol•L^-1鹽酸跟50mL 1.1mol•L^-1氫氧化鈉溶液在圖所示裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)，并通過測(cè)定反應(yīng)過程中所放出的熱量來計(jì)算中和熱．試回答下列問題：
（1）大小燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是保溫、隔熱，減少熱量散失．
（2）不能（填“能”或“不能”）將環(huán)形玻璃攪拌棒改為環(huán)形金屬（如銅）棒．其原因是金屬導(dǎo)熱，導(dǎo)致熱量散失．
（3）大燒杯上如不蓋硬紙板，對(duì)求得中和熱數(shù)值的影響是偏低（填“偏高”“偏低”或“無影響”）．
（4）如果改用60mL 1.0mol•L^-1鹽酸跟50mL 1.1mol•L^-1氫氧化鈉溶液進(jìn)行反應(yīng)，則與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放熱量增加（填“增加”“減少”或“不變”），理由是后者生成0.055molH₂O，而前者只能生成0.050molH₂O；所求中和熱數(shù)值不變（填“增加”“減少”或“不變”），理由是中和熱是指酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH₂O時(shí)所放出的熱量，與酸堿的用量無關(guān)；
（5）不能（填“能”或“不能”）用Ba（OH）₂和硫酸代替鹽酸和氫氧化鈉溶液，理由是因?yàn)榱蛩崤cBa（OH）₂溶液反應(yīng)生成BaSO₄沉淀的生成熱會(huì)影響反應(yīng)的反應(yīng)熱．
（6）Q=cm△t，其中Q表示此中和反應(yīng)放出的熱量，m表示反應(yīng)后混合液的質(zhì)量，c表示反應(yīng)后混合溶液的比熱容，△t表示反應(yīng)前后溶液的溫度的差值．該實(shí)驗(yàn)小組做了三次實(shí)驗(yàn)，每次取溶液各50mL，并記錄如下原始數(shù)據(jù)．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	起始溫度t1/℃	終止溫度/t2/℃	溫差（t2-t1）/℃
1	25.0	32.6
2	25.1	31.8
3	25.1	31.9

已知鹽酸、NaOH溶液密度近似為1.00g/cm³，中和后混合液的比熱容c=4.184×10^-3kJ/（g•℃），則該反應(yīng)的中和熱為△H=-56.5kJ/mol（保留小數(shù)點(diǎn)后一位）．
（7）上述實(shí)驗(yàn)數(shù)值結(jié)果與57.3kJ/mol有偏差，產(chǎn)生偏差的原因可能是acd（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溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中
d．用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定HCl溶液的溫度．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)量熱計(jì)的構(gòu)造來判斷該裝置的大小燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用；
（2）中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是保溫工作；
（3）不蓋硬紙板，會(huì)有一部分熱量散失；
（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）氫氧化鋇與硫酸反應(yīng)生成了硫酸鋇沉淀，生成沉淀的過程中會(huì)有熱量變化；
（6）先判斷三次反應(yīng)溫度差的有效性，然后求出平均值，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)中和熱的概念求出中和熱；
（7）a．實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差，熱量散失較大；
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；
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中，熱量散失較大；
d．用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定HCl溶液的溫度，HCl溶液的起始溫度偏高．

解答 解：（1）根據(jù)量熱計(jì)的構(gòu)造和實(shí)驗(yàn)的成敗關(guān)鍵來判斷該裝置的大小燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是保溫、隔熱，減少熱量散失；
故答案為：保溫、隔熱，減少熱量散失；
（2）中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是保溫工作，金屬銅的導(dǎo)熱效果好于環(huán)形玻璃攪拌棒；
故答案為：不能；金屬導(dǎo)熱，導(dǎo)致熱量散失；
（3）大燒杯上如不蓋硬紙板，會(huì)有一部分熱量散失，求得的中和熱數(shù)值將會(huì)減�。�
故答案為：偏低；
（4）反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān)，50mL 1.0mol•L^-1鹽酸跟50mL 1.1mol•L^-1氫氧化鈉溶液進(jìn)行反應(yīng)，生成水的量為0.050mol，改用60mL 1.0mol•L^-1鹽酸跟50mL 1.1mol•L^-1氫氧化鈉溶液進(jìn)行反應(yīng)，生成0.055molH₂O，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)；
故答案為：增加；后者生成0.055molH₂O，而前者只能生成0.050molH₂O；不變；中和熱是指酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH₂O時(shí)所放出的熱量，與酸堿的用量無關(guān)；
（5）硫酸與Ba（OH）₂溶液反應(yīng)除了生成水外，還生成了BaSO₄沉淀，該反應(yīng)中的生成熱會(huì)影響反應(yīng)的反應(yīng)熱，所以不能用Ba（OH）₂溶液和硫酸代替NaOH溶液和鹽酸測(cè)中和熱．
故答案為：不能；因?yàn)榱蛩崤cBa（OH）₂溶液反應(yīng)生成BaSO₄沉淀的生成熱會(huì)影響反應(yīng)的反應(yīng)熱；
（6）3次反應(yīng)前后溫度差分別為：7.6℃、6.7℃、6.8℃，第一組舍去，平均值為6.75℃，50mL1.0mol/L鹽酸跟50mL1.1mol/L氫氧化鈉溶液的質(zhì)量和m=100mL×1g/mL=100g，c=4.18J/（g•℃），代入公式Q=cm△T得生成0.05mol的水放出熱量Q=4.184J/（g•℃）×100g×6.75℃=2.8224kJ，即生成0.05mol的水放出熱量2.8224kJ，所以生成1mol的水放出熱量為2.8224kJ×20=56.5kJ，即該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱△H=-56.5kJ/mol；
故答案為：-56.5kJ/mol；
（7）a．裝置保溫、隔熱效果差，測(cè)得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，故a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，中和熱的數(shù)值偏大，故b錯(cuò)誤；
c．盡量一次快速將NaOH溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中，不允許分多次把NaOH溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中，故c正確；
d．用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定HCl溶液的溫度，HCl溶液的起始溫度偏高，測(cè)得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，故d正確．
故答案為：acd．

點(diǎn)評(píng) 本題考查中和熱測(cè)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(cè)定反應(yīng)熱的誤差等問題．