Question

17．中和热的测定实验的关键是要比较准确地配制一定的物质的量浓度的溶液，量热器要尽量做到绝热；在量热的过程中要尽量避免热量的散失，要求比较准确地测量出反应前后溶液温度的变化．回答下列问题：
（1）中学化学实验中的中和热的测定需要在大小烧杯之间填满碎泡沫（或纸条）其作用是保温、隔热、减少实验过程中的热量散失．
（2）该实验常用0.50mol•L^-1 HCl和0.55mol•L^-1的NaOH溶液各50mL．NaOH的浓度大于HCl的浓度作用是使盐酸完全被中和，减少了盐酸挥发对实验的影响．当室温低于10℃时进行，对实验结果会造成较大的误差其原因是如果温度过低，散热加快，对实验结过造成的误差较大．
（3）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•℃），则该中和反应放出热量为0.418（t₂-t₁）kJ（填表达式）．△H=-$\frac{0.418（t2-t1）}{0.025}$kJ/mol（填表达式）
（4）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，所求中和热相等（填“相等、不相等”） 所放出的热量不相等（填“相等、不相等”）
（5）用相同浓度和体积的醋酸（CH3COOH）代替HCl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）中和热测定实验成败的关键是保温工作；
（2）为了保证HCl完全反应，碱应过量；温度过低，散热加快，对实验结过造成的误差较大；
（3）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；
（4）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；
（5）根据弱电解质电离吸热分析．

解答 解：（1）大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是：保温、隔热、减少实验过程中的热量散失；
故答案为：保温、隔热、减少实验过程中的热量散失；
（2）NaOH的浓度大于HCl的浓度，使盐酸完全被中和；当室温低于10℃时进行，散热加快，对实验结过造成的误差较大；
故答案为：使盐酸完全被中和，减少了盐酸挥发对实验的影响；如果温度过低，散热加快，对实验结过造成的误差较大；
（3）0.50mol•L^-1HCl和0.55mol•L^-1的NaOH溶液各50mL进行中和反应，生成水的物质的量为：0.05L×0.50mol•L^-1=0.025mol，溶液的质量为：100ml×1g/ml=100g，设反应前后的温度值分别用t₁和t₂表示，温度变化的值△T=t₂-t₁，则生成0.025mol水放出的热量为Q=m•c•△T=100g×4.18J/（g•℃）×（t₂-t₁）=0.418（t₂-t₁）kJ；所以实验测得的中和热为：△H=-$\frac{0.418（t2-t1）}{0.025}$kJ/mol；
故答案为：0.418（t₂-t₁）；-$\frac{0.418（t2-t1）}{0.025}$kJ/mol；
（4）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：相等；不相等；
（5）醋酸为弱酸，电离过程为吸热过程，所以用相同浓度和体积的醋酸（CH₃COOH）代替HCl溶液，反应放出的热量偏小，故答案为：偏小．

点评 本题主要考查学生有关中和热的测定知识，可以根据所学知识进行回答，注意对中和热概念的理解，难度不大．