Question

利用如圖裝置測定中和熱的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①用量筒量取50mL 0.25mol?L^-1硫酸倒入小燒杯中，測出硫酸溫度；
②用另一量筒量取50mL 0.55mol?L^-1NaOH溶液，并用另一溫度計(jì)測出其溫度；
③將NaOH溶液倒入小燒杯中，設(shè)法使之混合均勻，測出混合液最高溫度．
回答下列問題：
（1）寫出稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)表示中和熱的熱化學(xué)方程式（中和熱數(shù)值為57.3kJ?mol^-1）：

 

．
（2）倒入NaOH溶液的正確操作是

 

（從下列選項(xiàng)中選出）．
A．沿玻璃棒緩慢倒入B．分三次少量倒入C．一次迅速倒入
（3）使硫酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是

 

（從下列選項(xiàng)中選出）．
A．用溫度計(jì)小心攪拌
B．揭開硬紙片用玻璃棒攪拌
C．輕輕地振蕩燒杯
D．用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地?cái)噭?br />（4）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

溫度   實(shí)驗(yàn)次數(shù)	起始溫度t1℃			終止溫度t2/℃	溫度差平均值（t2-t1）/℃
	H2SO4	NaOH	平均值
1	26.2	26.0	26.1	29.5
2	27.0	27.4	27.2	32.3
3	25.9	25.9	25.9	29.2
4	26.4	26.2	26.3	29.8

①請?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝孩诮�似認(rèn)為0.55mol?L^-1NaOH溶液和0.25mol?L^-1硫酸溶液的密度都是1g?cm^-3，中和后生成溶液的比熱容c=4.18J?g^-1?℃^-1．依據(jù)上表數(shù)據(jù)計(jì)算中和熱△H=

 

（取小數(shù)點(diǎn)后一位）．

Answer 1

考點(diǎn)：中和熱的測定

專題：實(shí)驗(yàn)題

分析：（1）中和熱是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液完全反應(yīng)生成1mol水放出的熱量，根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫方法寫出熱化學(xué)方程式；
（2）將NaOH溶液倒入小燒杯中，不能分幾次倒入，否則會導(dǎo)致熱量散失，影響測定結(jié)果；
（3）硫酸和氫氧化鈉混合時(shí)，用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地?cái)噭�，使硫酸與NaOH溶液混合均勻；
（4）①先判斷溫度差的有效性，然后求出溫度差平均值；
②根據(jù)Q=m?c?△T計(jì)算反應(yīng)放出的熱量，最后根據(jù)△H=-

Q

n

kJ/mol計(jì)算出反應(yīng)熱．

解答： 解：（1）強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的中和熱為-57.3kJ/mol，中和熱是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液完全反應(yīng)生成1mol水放出的熱量，稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：

1

2

H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）═

1

2

Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ?mol^-1，故答案為：

1

2

H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）═

1

2

Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ?mol^-1；
（2）倒入氫氧化鈉溶液時(shí)，必須一次迅速的倒入，目的是減少熱量的散失，不能分幾次倒入氫氧化鈉溶液，否則會導(dǎo)致熱量散失，影響測定結(jié)果，
故選C；
（3）使硫酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作方法是：用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地?cái)噭�；溫度�?jì)是測量溫度的，不能使用溫度計(jì)攪拌；也不能輕輕地振蕩燒杯，否則可能導(dǎo)致液體濺出或熱量散失，影響測定結(jié)果；更不能打開硬紙片用玻璃棒攪拌，否則會有熱量散失；
故選D；
（4）①4次溫度差分別為：4.4℃，5.1，3.3℃，3.5℃，第1、2組數(shù)據(jù)無效，溫度差平均值=3.4℃；故答案為：3.4℃；
②50mL0.25mol/L硫酸與50mL0.55mol/L NaOH溶液進(jìn)行中和反應(yīng)生成水的物質(zhì)的量為0.05L×0.25mol/L×2=0.025mol，溶液的質(zhì)量為：100ml×1g/ml=100g，溫度變化的值為△T=3.4℃，則生成0.025mol水放出的熱量為Q=m?c?△T=100g×4.18J/（g?℃）×3.4℃=1421.2J，即1.4212KJ，所以實(shí)驗(yàn)測得的中和熱△H=-

1.4212kJ

0.025mol

=-56.8kJ/mol；
故答案為：-56.8 kJ?mol^-1．

點(diǎn)評：本題考查了中和熱的測定方法，題目難度不大，注意掌握測定中和熱的正確方法，明確實(shí)驗(yàn)操作過程中關(guān)鍵在于盡可能減少熱量散失，使測定結(jié)果更加準(zhǔn)確．