Question

15．用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应．通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热．回答下列问题：
（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是环形玻璃搅拌棒．
（2）烧杯间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失．
（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值偏小（填“偏大、偏小、无影响”）
（4）若上述HCl、NaOH溶液的密度都近似为1g/cm³，中和后生成的溶液的比热容C=4.18J/（g•℃），反应后温度升高了△t，生成1mol水时的反应热△H=-$\frac{0.418△t}{0.025}$ kJ/mol（填表达式）．
（5）如果用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量不相等（填“相等、不相等”），所求中和热相等（填“相等、不相等”），简述理由因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1molH₂O所放出的热量，与酸碱的用量无关
（6）用相同浓度和体积的氨水（NH₃•H₂O）代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会偏小；（填“偏大”、“偏小”、“无影响”）．

Answer 1

分析 （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保温工作；
（3）不盖硬纸板，会有一部分热量散失；
（4）先根据Q=m•c•△T计算反应放出的热量，然后根据△H=-$\frac{Q}{n}$kJ/mol计算出反应热；
（5）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；
（6）根据弱电解质电离吸热分析．

解答 解：（1）根据量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒，故答案为：环形玻璃搅拌棒；
（2）中和热测定实验成败的关键是保温工作，大小烧杯之间填满碎纸条的作用是：减少实验过程中的热量损失，故答案为：减少实验过程中的热量损失；
（3）大烧杯上如不盖硬纸板，会有一部分热量散失，求得的中和热数值将会减小，故答案为：偏小；
（4）反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，并若用60mL0.25mol•L^-1H₂SO₄溶液跟50mL0.55mol•L^-1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，生成水的量增多，所放出的热量偏高，但是中和热的均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热，与酸碱的用量无关，所以用50mL0.50mol•L^-1盐酸代替H₂SO₄溶液进行上述实验，测得中和热数值相等，故答案为：不相等；相等；因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1molH₂O所放出的热量，与酸碱的用量无关；
（4）用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液，生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液的质量为100ml×1g/ml=100g，温度变化的值△t，则生成0.025mol水放出的热量为Q=m•c•△T=100g×4.18J/（g•℃）×△t=418△tJ=0.418△t kJ，所以实验测得的中和热△H=-$\frac{0.418△t}{0.025}$kJ/mol；
故答案为：-$\frac{0.418△t}{0.025}$kJ/mol；
（5）反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，生成水的量增多，所放出的热量偏高，但是中和热的均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热，与酸碱的用量无关，所以用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，测得中和热数值相等；
故答案为：不相等；相等；因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1molH₂O所放出的热量，与酸碱的用量无关；
（6）一水合氨为弱碱，电离过程为吸热过程，所以用氨水代替稀氢氧化钠溶液反应，反应放出的热量偏小，求得的中和热数值将会减小，故答案为：偏小．

点评 本题考查学生有关中和热的测定，题目难度中等，注意理解中和热的概念和测定原理是解题的关键．