Question

18．某化學興趣小組要完成中和熱的測定．
（1）實驗桌上備有大、小兩個燒杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、膠頭滴管、環(huán)形玻璃攪拌棒、0.50mol•L^-1NaOH溶液、0.55mol•L^-1鹽酸，實驗尚缺少的玻璃儀器是量筒和溫度計．
（2）實驗中能否用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒？否（填“能”或“否）．
（3）他們記錄的實驗數(shù)據(jù)如下：

實驗用品			溶液溫度		中和熱
			t1	t2	△H
①	50 mL 0.50 mol•L-1 NaOH溶液	50 mL 0.55 mol•L-1 HCl溶液	20℃	23.2℃
②	50 mL 0.50 mol•L-1 NaOH溶液	50 mL 0.55 mol•L-1 HCl溶液	20℃	23.4℃

已知：Q=cm△t，c為4.18J•℃^-1•g^-1，各溶液的密度均為1g•cm^-3．
①通過計算得到中和熱△H=-55.2kJ/mol（保留一位小數(shù)）．
②根據(jù)實驗結(jié)果寫出NaOH溶液與HCl溶液反應的熱化學方程式：HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+2H₂O（l）△H=-55.2kJ/mol．
（4）若用0.60mol•L^-1NaOH溶液代替0.50mol•L^-1NaOH溶液做實驗，對測定結(jié)果無（填“有”或“無”，下同）影響；若用0.55mol•L^-1醋酸代替0.55mol•L^-1鹽酸做實驗，對測定結(jié)果有影響．
（5）計算結(jié)果發(fā)現(xiàn)本次實驗測定值與正確值57.3kJ/mol有偏差，產(chǎn)生偏差的原因可能是②③（填序號）操作：
①量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù) 
②用溫度計測定NaOH溶液的溫度后直接測定鹽酸的溫度  
③分多次把NaOH溶液倒入裝鹽酸的小燒杯中．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)中和熱測定的實驗步驟選用需要的儀器，然后判斷還缺少的儀器；
（2）金屬導熱快，熱量損失多；
（3）①先判斷溫度差的有效性，然后求出溫度差平均值，再根據(jù)Q=m•c•△T計算反應放出的熱量，然后根據(jù)△H=-$\frac{Q}{n}$kJ/mol計算出反應熱；
②根據(jù)中和熱的概念以及熱化學方程式的書寫方法寫出熱化學方程式．
（4）中和熱是指在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應生成1 mol水時的反應熱叫做中和熱；醋酸是弱電解質(zhì)，電離吸熱；
（5）本次實驗的測取值比正確值57.3kJ/mol偏�。�
①量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)會導致NaOH溶液溶液體積偏大；
②溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接插入鹽酸溶液測溫度，鹽酸的起始溫度偏高；
③分多次把NaOH溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中，熱量散失較多；

解答 解：（1）中和熱的測定過程中，需要用量筒量取酸溶液、堿溶液的體積，需要使用溫度計測量溫度，所以還缺少溫度計和量筒，
故答案為：量筒；溫度計；
（2）不能用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒，因為銅絲攪拌棒是熱的良導體，熱量損失大，
故答案為：否；
（3）①2次溫度差分別為：3.2℃，3.4℃，2組數(shù)據(jù)都有效，溫度差平均值=3.3℃，50mL0.50mol•L^-1NaOH和50mL.0.55mol•L^-1HCl質(zhì)量和為m=100mL×1g/mL=100g，c=4.18J/（g•℃），△T=3.3℃，代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出熱量Q=4.18J/（g•℃）×100g×3.3℃=1421.2J=1.3794KJ，即生成0.025mol的水放出熱量1.3794KJ，所以生成1mol的水放出熱量為$\frac{1.3794KJ×1mol}{0.025mol}$=55.2kJ，即該實驗測得的中和熱△H=-55.2kJ/mol，故答案為：-55.2；
②NaOH溶液與HCl溶液反應的熱化學方程式為：HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+2H₂O（l）△H=-55.2kJ/mol，
故答案為：HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+2H₂O（l）△H=-55.2kJ/mol．
（4）中和熱是指在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應生成1 mol水時的反應熱叫做中和熱，故0.60mol•L^-1NaOH溶液代替0.50mol•L^-1NaOH溶液時，雖然放出的熱量增多，但對中和熱的數(shù)值無影響；醋酸是弱電解質(zhì)，電離吸熱，故用醋酸代替鹽酸，放出的熱量偏小，故答案為：無，有；
（5）本次實驗的測取值比正確值57.3kJ/mol偏�。�
①量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)會導致NaOH溶液溶液體積偏大，則放出的熱量偏高，即測得中和熱的值偏高，故①錯誤；
②溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接插入鹽酸測溫度，鹽酸的起始溫度偏高，溫度差偏小，測得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，故②正確；
③分多次把NaOH溶液倒人盛有鹽酸的小燒杯中，熱量散失較多，測得溫度偏低，中和熱的數(shù)值偏小，故③正確；
故選②③．

點評 本題考查熱化學方程式以及反應熱的計算，題目難度不大，注意理解中和熱的概念、把握熱化學方程式的書寫方法，以及測定反應熱的誤差等問題．