Question

8．某化學小組初步探究“氫氧化鈉溶液與鹽酸發(fā)生中和反應時溶液溫度的變化情況”．

實驗用品：37%的濃鹽酸（密度為1.18g/mL）、10%的氫氧化鈉溶液、蒸餾水、量筒、溫度計
實驗一：配制100mL 10%的鹽酸（密度為1.05g/mL）
實驗步驟
（1）計算：需要37%的濃鹽酸的體積為24.05mL（精確到0.01mL，下同）；需要蒸餾水的體積為76.62mL（水的密度為1.0g/mL）
（2）量取濃鹽酸和蒸餾水．
（3）混合配制．
實驗二：在一定體積的10%的氫氧化鈉溶液中滴加10%的鹽酸（室溫下），反應中溶液溫度的變化如下：

加入鹽酸的體積（V）/mL	0	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20
溶液溫度變化（△t）/℃	△t1	5.2	9.6	12.0	16.0	18.2	16.7	15.7	14.7	13.7	12.9

（1）表中△t₁的值為0．
（2）試繪出溶液溫度變化與加入鹽酸體積之間的關系圖．
（3）根據(jù)所繪曲線分析，加入鹽酸的體積在0～10mL時，溶液溫度變化的趨勢及其原因是隨著中和反應的進行，由于反應放熱，溶液溫度上升．
（4）其他條件不變，若改用20%的鹽酸進行滴加，結(jié)合對上述曲線的分析，大膽猜想新曲線最高點的位置（不考慮溶液密度和比熱容的變化及熱量散失等影響因素）．
橫坐標及猜想理由：5，當恰好完全反應時，放出熱量的最大值與原實驗相同，此時所需20%的鹽酸的體積是原來的二分之一；
縱坐標及猜想理由：大于18.2的值，當恰好完全反應時，放出熱量的最大值與原實驗相同，此時實驗總質(zhì)量比原實驗小，所以△t最大值大于18.2℃．

Answer 1

分析 實驗一：（1）根據(jù)溶液稀釋前后溶質(zhì)質(zhì)量不變進行分析；
實驗二：（1）根據(jù)△t₁時，所加鹽酸體積為0，說明中和反應還沒有進行，溶液溫度還是零度進行分析；
（2）根據(jù)圖中所給溶液的溫度變化隨加入鹽酸的體積變化的不同數(shù)值可以先描出各個點，再連接各點成線即可完成解答；
（3）根據(jù)加入鹽酸的量在0-10mL之間時，從中和反應放出熱量進行分析；
（4）根據(jù)所加鹽酸的質(zhì)量分數(shù)是原來的2倍，所以相同體積是所含溶質(zhì)是原來的2倍，這樣反應后混合溶液的質(zhì)量就沒有原來的多進行分析．

解答 解：實驗一：（1）設需要37%的濃鹽酸的體積為x，
37%×x×1.18g/mL=100mL×1.05g/mL×10%
    x=24.05mL
需要水的質(zhì)量為：100mL×1.05g/mL-24.05mL×1.18g/mL=76.62g，合76.62mL；
實驗二：（1）△t₁時，所加鹽酸體積為0，說明中和反應還沒有進行，溶液溫度還是零度，所以表中△t₁的值為0；
（2）根據(jù)圖表中的數(shù)據(jù)可以對所給數(shù)據(jù)進行描點連線可以得出液的溫度變化（△t）與加入的鹽酸體積（V）之間的關系曲線圖，所以

（3）加入鹽酸的量在0-10mL之間時，中和反應放出熱量，所以加入鹽酸的體積在0～10mL時，溶液溫度變化的趨勢及其原因是：隨著中和反應的進行，由于反應放熱，溶液溫度上升；
（4）所加鹽酸的質(zhì)量分數(shù)是原來的2倍，所以相同體積是所含溶質(zhì)是原來的2倍，這樣反應后混合溶液的質(zhì)量就沒有原來的多，所以
橫坐標及猜想理由：5，當恰好完全反應時，放出熱量的最大值與原實驗相同，此時所需20%的鹽酸的體積是原來的二分之一；
縱坐標及猜想理由：大于18.2的值，當恰好完全反應時，放出熱量的最大值與原實驗相同，此時實驗總質(zhì)量比原實驗小，所以△t最大值大于18.2℃．
故答案為：實驗一：（1）24.05mL，76.62mL；
實驗二：（1）0；
（2）

（3）隨著中和反應的進行，由于反應放熱，溶液溫度上升；
（4）橫坐標及猜想理由：5，當恰好完全反應時，放出熱量的最大值與原實驗相同，此時所需20%的鹽酸的體積是原來的二分之一；
縱坐標及猜想理由：大于18.2的值，當恰好完全反應時，放出熱量的最大值與原實驗相同，此時實驗總質(zhì)量比原實驗小，所以△t最大值大于18.2℃．

點評 熟練掌握中和反應的概念及其應用；了解物質(zhì)發(fā)生化學變化時的能量變化：中和放熱；解答此類題的關鍵是正確從材料中抽取信息，準確做出判斷，結(jié)合已有的知識儲備并做出合理的解釋．