Question

【题目】I.50 mL 1.0mol·L－1盐酸跟50 mL 1.1 mol·L－1氢氧化钠溶液在图所示装置中进行中和反应，并通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和热。试回答下列问题：

（1）__（填“能”或“不能”）将环形玻璃搅拌棒改为环形金属（如铜）棒。

（2）大烧杯上如不盖硬纸板，对求得中和热数值的影响是__（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。

（3）如果改用60 mL 1.0 mol·L－1盐酸跟50 mL 1.1 mol·L－1氢氧化钠溶液进行反应，则与上述实验相比，所放热量__（填“增加”“减少”或“不变”）；所求中和热数值__（填“增加”“减少”或“不变”）。

（4）__（填“能”或“不能”）用Ba（OH）2和硫酸代替盐酸和氢氧化钠溶液。

（5）Q=cmΔt，其中Q表示此中和反应放出的热量，m表示反应后混合液的质量，c表示反应后混合溶液的比热容，Δt表示反应前后溶液的温度的差值。该实验小组做了三次实验，每次取溶液各50 mL，并记录如下原始数据：

实验序号	起始温度t1/℃	终止温度t2/℃	温差（t2－t1）/℃
1	25.0	32.6
2	25.1	31.8
3	25.1	31.9

已知盐酸、NaOH溶液密度近似为1.00 g·cm－3，中和后混合液的比热容c=4.18410﹣3kJ·g－1·℃－1则该反应的中和热为ΔH=__（保留小数点后一位）。

（6）上述实验数值结果与57.3 kJ·mol－1有偏差，产生偏差的原因可能是__（填字母）。

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NaOH溶液起始温度后直接测定HCl溶液的温度

II. 草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生反应：

现用 0.1 mol/L KMnO4酸性溶液与0.5 mol/L H2C2O4溶液，研究不同条件对化学反应速率的影响。实验过程的数据记录如下(见表格)，请结合表中信息，回答有关问题：

实验 序号	反应温度/℃	参加反应的物质
		KMnO4（H2SO4）		H2C2O4		H2O	MnSO4
		V/mL	c/mol·L－1	V/mL	c/mol·L－1	V/mL	G
A	20	10	0.1	10	0.5	0	0
B	20	10	0.1	6	0.5	V1	0
C	20	10	0.1	10	0.5	0	1
D	50	10	0.1	6	0.5	0	0
E	40	10	0.1	10	0.5	0	0

（1）写出反应的化学方程式_____________________；

（2）如果研究催化剂对化学反应速率的影响，使用实验________和________(用A～E表示，下同)；

（3）如果研究温度对化学反应速率的影响，使用实验________和________；

（4）实验A和B，可以研究浓度对化学反应速率的影响，则V1 =_____；

（5）A、B、C三组实验比较，溶液褪色所用的时间最长的是__________组实验。

Answer 1

【答案】不能 偏低 增加 不变 不能 －56.5kJ∕mol acd 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4==K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O A C A E 4 B

【解析】

I.（1）中和热测定实验成败的关键是防止热量损失；

（2）不盖硬纸板，会有一部分热量散失；

（3）反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，中和热是稀强酸与稀强碱生成1mol水放出的热量；

（4）氢氧化钡与硫酸反应生成了硫酸钡沉淀，生成沉淀的过程中会有热量变化；

（5）先判断三次反应温度差的有效性，然后求出平均值，根据公式Q=cm△T来求出生成0.05mol的水放出热量，最后根据中和热的概念求出中和热；

（6）56.5<57.3，说明实验过程中热量有损失；

II. （1）KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液在酸性条件下发生氧化还原反应生成硫酸钾、硫酸锰、二氧化碳；

（2）根据控制变量法分析（2）（3）（4）；

（5）根据影响反应速率的因素分析；

I.（1）中和热测定实验成败的关键是防止热量损失，金属铜的导热效果好于环形玻璃搅拌棒，所以不能将环形玻璃搅拌棒改为环形金属（如铜）棒；

（2）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偏低；

（3）50mL 1.0molL-1盐酸跟50mL 1.1molL-1氢氧化钠溶液进行反应，生成水的量为0.050mol，改用60mL 1.0molL-1盐酸跟50mL 1.1molL-1氢氧化钠溶液进行反应，生成0.055molH2O，生成水的量增多，所放出的热量增加，但是中和热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，所求中和热数值不变；

（4）硫酸与Ba（OH）2溶液反应除了生成水外，还生成了BaSO4沉淀，生成硫酸钡的过程放热，所以不能用Ba（OH）2溶液和硫酸代替NaOH溶液和盐酸测中和热；

（5）3次反应前后温度差分别为：7.6℃、6.7℃、6.8℃，第一组舍去，平均值为6.75℃，50mL1.0mol/L盐酸跟50mL1.1mol/L氢氧化钠溶液的质量和m=100mL×1g/mL=100g，c=4.18J/（g℃），代入公式Q=cm△T得生成0.05mol的水放出热量Q=4.184J/（g℃）×100g×6.75℃=2.8224kJ，即生成0.05mol的水放出热量2.8224kJ，所以生成1mol的水放出热量为2.8224kJ×20=56.5kJ，即该实验测得的中和热△H=-56.5kJ/mol；

（7）a．装置保温、隔热效果差，热量损失大，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故选a；
b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数，会导致所量的氢氧化钠体积偏大，放出的热量偏高，中和热的数值偏大，故不选b；
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中，热量损失大，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故选c；
d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定HCl溶液的温度，HCl溶液的起始温度偏高，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故选d。

II. （1）KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液发生氧化还原反应生成硫酸钾、硫酸锰、二氧化碳，反应的方程式是2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4==K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O；

（2）实验A和C中KMnO4、H2C2O4、硫酸浓度相同、温度相同，只有催化剂不同，所以实验A和C探究的是催化剂对反应速率的影响；

（3）研究温度对化学反应速率的影响，应保证除温度外的其它变量都相同，实验A、E,只有温度不同，所以如果研究温度对化学反应速率的影响，使用实验A和E；

（3）实验A和B，草酸的体积不同，可研究草酸浓度对反应速率的影响，根据控制变量法，B加少量蒸馏水确保两实验中总体积相等，所以V1 =4 mL；

（5）A、C相比，C使用催化剂，反应速率A<C；A、B相比，A中草酸的浓度大于B，反应速率A＞B，B反应速率最慢，溶液褪色所用的时间最长的是B组实验。