Question

18．某化学兴趣小组要完成中和热的测定．
（1）实验桌上备有大、小两个烧杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃搅拌棒、0.50mol•L^-1NaOH溶液、0.55mol•L^-1盐酸，实验尚缺少的玻璃仪器是量筒和温度计．
（2）实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒？否（填“能”或“否）．
（3）他们记录的实验数据如下：

实验用品			溶液温度		中和热
			t1	t2	△H
①	50 mL 0.50 mol•L-1 NaOH溶液	50 mL 0.55 mol•L-1 HCl溶液	20℃	23.2℃
②	50 mL 0.50 mol•L-1 NaOH溶液	50 mL 0.55 mol•L-1 HCl溶液	20℃	23.4℃

已知：Q=cm△t，c为4.18J•℃^-1•g^-1，各溶液的密度均为1g•cm^-3．
①通过计算得到中和热△H=-55.2kJ/mol（保留一位小数）．
②根据实验结果写出NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学方程式：HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+2H₂O（l）△H=-55.2kJ/mol．
（4）若用0.60mol•L^-1NaOH溶液代替0.50mol•L^-1NaOH溶液做实验，对测定结果无（填“有”或“无”，下同）影响；若用0.55mol•L^-1醋酸代替0.55mol•L^-1盐酸做实验，对测定结果有影响．
（5）计算结果发现本次实验测定值与正确值57.3kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是②③（填序号）操作：
①量取NaOH溶液的体积时仰视读数 
②用温度计测定NaOH溶液的温度后直接测定盐酸的温度  
③分多次把NaOH溶液倒入装盐酸的小烧杯中．

Answer 1

分析 （1）根据中和热测定的实验步骤选用需要的仪器，然后判断还缺少的仪器；
（2）金属导热快，热量损失多；
（3）①先判断温度差的有效性，然后求出温度差平均值，再根据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；
②根据中和热的概念以及热化学方程式的书写方法写出热化学方程式．
（4）中和热是指在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热叫做中和热；醋酸是弱电解质，电离吸热；
（5）本次实验的测取值比正确值57.3kJ/mol偏小．
①量取NaOH溶液的体积时仰视读数会导致NaOH溶液溶液体积偏大；
②温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入盐酸溶液测温度，盐酸的起始温度偏高；
③分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中，热量散失较多；

解答 解：（1）中和热的测定过程中，需要用量筒量取酸溶液、碱溶液的体积，需要使用温度计测量温度，所以还缺少温度计和量筒，
故答案为：量筒；温度计；
（2）不能用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒，因为铜丝搅拌棒是热的良导体，热量损失大，
故答案为：否；
（3）①2次温度差分别为：3.2℃，3.4℃，2组数据都有效，温度差平均值=3.3℃，50mL0.50mol•L^-1NaOH和50mL.0.55mol•L^-1HCl质量和为m=100mL×1g/mL=100g，c=4.18J/（g•℃），△T=3.3℃，代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出热量Q=4.18J/（g•℃）×100g×3.3℃=1421.2J=1.3794KJ，即生成0.025mol的水放出热量1.3794KJ，所以生成1mol的水放出热量为$\frac{1.3794KJ×1mol}{0.025mol}$=55.2kJ，即该实验测得的中和热△H=-55.2kJ/mol，故答案为：-55.2；
②NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学方程式为：HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+2H₂O（l）△H=-55.2kJ/mol，
故答案为：HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+2H₂O（l）△H=-55.2kJ/mol．
（4）中和热是指在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热叫做中和热，故0.60mol•L^-1NaOH溶液代替0.50mol•L^-1NaOH溶液时，虽然放出的热量增多，但对中和热的数值无影响；醋酸是弱电解质，电离吸热，故用醋酸代替盐酸，放出的热量偏小，故答案为：无，有；
（5）本次实验的测取值比正确值57.3kJ/mol偏小．
①量取NaOH溶液的体积时仰视读数会导致NaOH溶液溶液体积偏大，则放出的热量偏高，即测得中和热的值偏高，故①错误；
②温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入盐酸测温度，盐酸的起始温度偏高，温度差偏小，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故②正确；
③分多次把NaOH溶液倒人盛有盐酸的小烧杯中，热量散失较多，测得温度偏低，中和热的数值偏小，故③正确；
故选②③．

点评 本题考查热化学方程式以及反应热的计算，题目难度不大，注意理解中和热的概念、把握热化学方程式的书写方法，以及测定反应热的误差等问题．