Question

【题目】中和热的测定是高中重要的定量实验。取0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.25mol/L的硫酸50mL置于图所示的装置中进行中和热的测定实验，回答下列问题：

（1）从上图实验装置看，其中尚缺少的一种玻璃用品是______；

（2）为保证该实验成功该同学采取了许多措施，如图的碎纸条的作用________。

（3）若改用60mL0.25mol·L-1H2SO4和50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应与上述实验相比，所放出的热量________（填“相等”、“不相等”）。

（4）50mL0.55mol/L NaOH溶液和50mL0.25mol/L硫酸溶液的实验数据如下表：

请填写下表中的空白：______

②近似认为50mL0.55mol/LNaOH溶液和50mL0.25 mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比热容c＝4.18J/(g·℃)。则中和热ΔH＝______kJ/mol(取小数点后一位)。

③上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是______。

a．实验装置保温．隔热效果差

b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数

c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中

d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度

Answer 1

【答案】环形玻璃搅拌棒 隔热，减少热量的损失 不相等 3.4 -56.8 acd

【解析】

(1)根据量热计的构造来判断该装置的缺少仪器；

(2)中和热测定实验成败的关键是减少热量散失；

(3)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，并根据中和热的概念和实质来回答；

(4)①先计算出每次试验操作测定的温度差，然后舍弃误差较大的数据，最后计算出温度差平均值；

②根据Q= cm△T计算出反应放出的热量，然后计算出生成1mol水放出的热量，就可以得到中和热；

③a.实验装置保温、隔热效果必须好；

b.用温度计测定NaOH溶液起始温度后，要将温度计回零直再测定H2SO4溶液的温度；

c.若分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，会导致散失过多的热量；

d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度，使t1偏大。

(1)由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌器；

(2)中和热测定实验成败的关键是保温工作，在大小烧杯之间填满碎纸条的作用是隔热，减少实验过程中的热量损失；

(3)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，开始时取0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.25mol/L的硫酸50mL发生反应：2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O，NaOH过量，以H2SO4为标准计算反应过程中放出的热量；而若用60mL0.25mol/LH2SO4溶液跟50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，硫酸过量，以NaOH为标准计算，与上述实验相比，生成水的量增多，所放出的热量偏高，故两次反应所放出的热量不相等；

(4)①数据处理：第一次测定温度差为：（29.5-26.1）℃=3.4℃，

第二次测定的温度差为：（32.3-27.2）℃=5.1℃，

第三次测定的温度差为：（29.2-25.9）℃=3.3℃，

第四次测定的温度差为：（29.8-26.3）℃=3.5℃，

其中第二次的温度差误差较大，应该舍弃，其它三次温度差的平均值为：℃

②50mL0.55mol/L氢氧化钠与50mL0.25mol/L硫酸溶液进行中和反应，生成水的物质的量为n(H2O)=0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液的质量为：100mL×1g/cm3=100g，温度变化的值为△T=3.4℃，则生成0.025mol水放出的热量为：Q= cm△T=4.18J/(g℃)×100g×3.4℃=1421.2J，即1.4212kJ，所以实验测得的中和热△H=-=--56.8 kJ/mol；

③a.实验装置保温、隔热效果必须好，否则测定结果偏小，a正确；

b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数，则NaOH的体积偏大，以NaOH为标准反应放出的热量多，使溶液温度升高的多，b错误；

c.尽量一次快速将NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，不允许分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，否则会导致较多热量散失，c正确；

d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度，使反应起始时溶液的温度高，最终导致溶液平均升高的温度少，导致中和热偏高，d正确；

故合理选项是acd；