Question

已知H⁺（aq）+OH^-（aq）═H₂O（l）△H=-57.3kJ?mol^-1，回答下列问题（图1）．
（1）仪器A的名称

 

；碎泡沫塑料的作用是

 

．
（2）环形玻璃搅拌棒不能用环形铜质搅拌棒代替，其原因是

 

（3）若通过实验测定中和热的△H的绝对值常常小于57.3kJ/mol，其原因可能是

 

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溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
d．用温度计测定盐酸初始温度后，直接测定氢氧化钠溶液的温度
（4）将V₁mL1.0mol?L^-1 HCl溶液和V₂mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图2所示（实验中始终保持V₁+V₂=50mL）．由图2可知，氢氧化钠的浓度为

 

；
假设盐酸与氢氧化钠起始温度平均值为21.0℃，图2中最高温度为28.0℃，并近似认为NaOH溶液和盐酸溶液的密度都是1g/cm³，中和后生成溶液的比热容c=4.18J/（g?℃）．则中和热△H=

 

．（取小数点后一位）．  （提示：Q=cm△t）

Answer 1

考点：中和热的测定

专题：实验设计题

分析：（1）仪器A的名称是环形玻璃搅拌棒；中和热测定实验成败的关键是保温工作；
（2）中和热测定中尽可能减少热量的散失，环形铜质搅拌棒会导致部分热量散失；
（3）a．保温、隔热效果差，会导致散失较多热量，测定的最高温度偏低，中和热偏小；
b．仰视量筒读数，会导致量取的氢氧化钠溶液体积偏大；
c．允许分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，会导致部分热量散失，测定结果偏低；
d．量完盐酸溶液温度，直接测定氢氧化钠溶液，会导致温度计上的部分盐酸与氢氧化钠溶液反应，使氢氧化钠溶液的初始温度偏高；
（4）恰好反应时参加反应的盐酸溶液的体积是30mL，由V₁+V₂=50ml可知，消耗的氢氧化钠溶液的体积为20mL，以此计算NaOH浓度；根据公式△H=Q=cm△T来计算．

解答： 解：（1）仪器A的名称是环形玻璃搅拌棒；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泡沫塑料的作用是：环形玻璃搅拌棒；隔热，减少热量散失，
故答案为：环形玻璃搅拌棒；保温、隔热作用；
（2）在测定中和热时，必须做好保温工作，环形铜质搅拌棒会导致较多的热量散失，影响测定结果，
故答案为：铜棒易导致热量的散失；
（3）a．实验装置保温、隔热效果差，导致测定的最高温度偏小，测定的温度差偏小，测定结果偏低，故a错误；
b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数，导致量取的氢氧化钠溶液的体积偏大，若盐酸过量，反应生成的水的物质的量偏大，放出的热量偏高，测定的最高温度偏大，测定结果偏高；若盐酸不足，则不影响测定结果，故b错误；
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中，导致有部分热量散失，测定的最高温度偏小，温度差偏小，测定结果偏低，故c正确；
d．用温度计测定盐酸初始温度后，直接测定氢氧化钠溶液的温度，导致温度计上的部分盐酸与氢氧化钠溶液反应，测定的氢氧化钠溶液的初始温度偏高，计算出的温度差偏低，测定结果偏低，故d正确；
故答案为：acd；
（4）恰好反应时参加反应的盐酸溶液的体积是30mL，由V₁+V₂=50mL可知，消耗的氢氧化钠溶液的质量为20mL，设恰好反应时氢氧化钠溶液中溶质的物质的量是n，则
              HCl+NaOH=NaCl+H₂O
              1     1
1.0mol?L^-1×0.03L    n
则n=1.0mol?L^-1×0.03L=0.03mol，所以浓度是：

0.03mol

0.02L

=1.5mol/L；20mL 0.15mol/L氢氧化钠与30mL0.10mol/L盐酸溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.20L×0.15mol/L=0.03mol，溶液的质量为：50mL×1g/ml=50g，温度变化的值为△T=（28.0-21.0）℃=7.0℃，则生成0.03mol水放出的热量为Q=m?c?△T=50g×4.18J/（g?℃）×7.0℃=1463J，即1.463kJ，则该中和反应的中和热为：△H=-

1.463

0.03

kJ/mol≈-48.8kJ/mol，
故答案为：1.5mol/L；-48.8kJ?mol^-1 ．

点评：本题考查中和热的测定及反应热的计算，题目难度中等，注意理解中和热的概念、掌握测定中和热的操作方法，能够正确分析错误操作对测定的中和热产生的误差．