Question

12．某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室利用如圖裝置進(jìn)行中和熱的測定．回答下列問題：
（1）該組同學(xué)共設(shè)計(jì)出以下3種測定方案，通過測定反應(yīng)過程中釋放的熱量來計(jì)算反應(yīng)熱（△H_中和）
A．測定0.5mol/L的HCl溶液50ml與0.55mol•L^-1的NaOH溶液50ml所放出的熱量
B．測定0.55mol/L的HCl溶液50ml與0.5mol•L^-1的NaOH溶液50ml所放出的熱量
C．測定0.5mol/L的HCl溶液50ml與0.5mol•L^-1的NaOH溶液50ml所放出的熱量
請選出合理的方案AB．不合理方案的原因?yàn)槿魤A（或酸）不過量，則難以保證H⁺（或OH^-）充分反應(yīng)生成水．
（2）該圖中有兩處未畫出，它們是環(huán)形玻璃攪拌棒；燒杯上方蓋硬紙板
（3）用50mL 0.50mol•L^-1鹽酸和50mL 0.60mol•L^-1 NaOH溶液反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)中測得起始溫度為22.1℃，終止溫度為25.4℃，反應(yīng)后溶液的比熱容為4.18J•g^-1•℃^-1，鹽酸和NaOH溶液的密度都近似認(rèn)為是1g•cm^-3，測出△H=-55.2kJ/mol
（4）如果用0.50mol•L^-1的鹽酸和氫氧化鈉固體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則實(shí)驗(yàn)中所測出的“中和熱”的熱值將偏大（填“偏大”、“偏小”或“不變”），用相同濃度和體積的氨水（NH₃•H₂O）代替NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測得的中和熱的數(shù)值會(huì)偏小（填“偏大”、“偏小”、“無影響”）．

Answer 1

分析 （1）為了保證H⁺（或OH^-）充分反應(yīng)生成水，酸或堿溶液需要過量，據(jù)此進(jìn)行判斷；
（2）根據(jù)量熱計(jì)的構(gòu)造來判斷該裝置的缺少儀器；根據(jù)中和熱測定實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是保溫工作；
（3）根據(jù)Q=m•c•△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；
（4）氫氧化鈉固體溶于水放出熱量；氨水為弱堿，一水合氨的電離過程中會(huì)吸收熱量．

解答 解：（1）A．測定0.5mol/L的HCl溶液50mL與0.55mol•L^-1的NaOH溶液50mL所放出的熱量，氫氧化鈉溶液過量，可以保證氫離子完全反應(yīng)，該方案合理，故A正確；
B．測定0.55mol/L的HCl溶液50mL與0.5mol•L^-1的NaOH溶液50mL所放出的熱量，鹽酸過量，可以保證氫氧根離子完全反應(yīng)，該方案合理，故B正確；
C．測定0.5mol/L的HCl溶液50mL與0.5mol•L^-1的NaOH溶液50mL所放出的熱量，不能保證氫離子或氫氧根離子完全反應(yīng)，該方案不合理，故C錯(cuò)誤；
根據(jù)分析可知，合理的方案為AB，C不合理，原因是若堿（或酸）不過量，則難以保證H⁺（或OH^-）充分反應(yīng)生成水，
故答案為：AB；若堿（或酸）不過量，則難以保證H⁺（或OH^-）充分反應(yīng)生成水；
（2）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，為了減少熱量的損失，燒杯上方蓋硬紙板；
故答案為：環(huán)形玻璃攪拌棒；燒杯上方蓋硬紙板；
（3）用50mL 0.50mol•L^-1鹽酸和50mL 0.55mol•L^-1 NaOH溶液反應(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100mL×1g/cm³=100g，溫度變化的值為△T=3.3℃，則生成0.025mol水放出的熱量為：Q=m•c•△T=100g×4.18J/（g•℃）×3.3℃=1379.4J，即1.3794KJ，
所以實(shí)驗(yàn)測得的中和熱△H=-$\frac{1.3794kJ}{0.025mol}$=-55.2kJ/mol，
故答案為：-55.2 kJ/mol；
（4）氫氧化鈉固體溶于水放熱，反應(yīng)后溫度偏高，計(jì)算所得熱量偏大，所以實(shí)驗(yàn)中測得的“中和熱”數(shù)值將偏大；一水合氨的電離過程為吸熱過程，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，即中和熱的數(shù)值會(huì)偏小，
故答案為：偏大；偏小．

點(diǎn)評 本題考查了中和熱的測定方法，題目難度中等，明確中和熱的測定步驟為解答關(guān)鍵，注意掌握中和熱計(jì)算方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>