Question

10．某實驗小組用0.50mol•L^-1 NaOH溶液和0.50mol•L^-1硫酸溶液進行中和熱的測定．
Ⅰ．配制0.50mol•L^-1 NaOH溶液．若實驗中大約要使用245mL NaOH溶液，至少需要稱量NaOH固體0.50mol•L^-1×0.25L×40g•mol^-1=5.0 g．（請列式計算出結(jié)果，無列式，結(jié)果不給分）
Ⅱ．測定稀硫酸和稀氫氧化鈉中和熱的實驗裝置如圖所示．
（1）寫出該反應的熱化學方程式（中和熱為57.3kJ•mol^-1）：_$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）═$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ•mol^-1_．
（2）取50mL NaOH溶液和30mL硫酸溶液進行實驗，實驗數(shù)據(jù)如下表．
①請?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝?br />

溫度 實驗次數(shù)	起始溫度t1/℃			終止溫度t2/℃	溫度差平均值（t2-t1）℃
	H2SO	NaOH	平均值
1	26.2	26.0	26.1	30.1
2	27.0	27.4	27.2	31.2
3	25.9	25.9	25.9	29.8
4	26.4	26.2	26.3	30.4

②近似認為0.50mol•L^-1 NaOH溶液和0.50mol•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．則中和熱△H=-53.5kJ/mol（取小數(shù)點后一位）．
③上述實驗數(shù)據(jù)結(jié)果與57.3kJ•mol^-1有偏差，產(chǎn)生偏差的原因可能是（填字母）a、b、c、d．
a．實驗裝置保溫、隔熱效果差
b．配制NaOH溶液定容時仰視刻度
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中
d．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H₂SO₄溶液的溫度．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）根據(jù)公式m=nM=cVM來計算氫氧化鈉的質(zhì)量，但是沒有245mL的容量瓶；
Ⅱ．（1）①根據(jù)中和熱是強酸和強堿的稀溶液完全反應生成1mol水放出的熱量，標注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對應焓變寫出熱化學方程式；
（2）②先判斷溫度差的有效性，然后求出溫度差平均值．
③先根據(jù)Q=m•c•△T計算反應放出的熱量，然后根據(jù)△H=-$\frac{Q}{n}$kJ/mol計算出反應熱；
④a．裝置保溫、隔熱效果差，測得的熱量偏��；
b．配制NaOH溶液定容時仰視刻度，溶液的體積偏大，濃度偏�。�
c．多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，熱量散失，測得的熱量偏��；
d．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H₂SO₄溶液的溫度，硫酸的起始溫度偏高．

解答 解：Ⅰ．需要稱量NaOH固體m=nM=cVM=0.50 mol•L^-1×0.25L×40g•mol^-1=5.0g；
故答案為：0.50 mol•L^-1×0.25L×40g•mol^-1=5.0；
Ⅱ．（1）中和熱是強酸和強堿的稀溶液完全反應生成1mol水放出的熱量，強酸強堿的中和熱為57.3kJ/mol，稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應的熱化學方程式為：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）═$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ•mol^-1；
故答案為：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）═$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ•mol^-1；
（2）①4次溫度差分別為：4.0℃，4.0℃，3.9℃，4.1℃，4組數(shù)據(jù)都有效，溫度差平均值為4.0℃；
故答案為：4.0；
②50mL 0.50mol•L^-1 NaOH溶液與30mL 0.50mol•L^-1硫酸溶液進行中和反應生成水的物質(zhì)的量為0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液的質(zhì)量為80ml×1g•cm^-3=80g，溫度變化的值為△T=4.0℃，則生成0.025mol水放出的熱量為Q=m•c•△T=80g×4.18J/（g•℃）×4.0℃=13376J，即1.3376kJ，所以實驗測得的中和熱△H=-$\frac{1.3376kJ}{0.025mol}$=-53.5kJ/mol；
故答案為：-53.5kJ/mol；
③a．裝置保溫、隔熱效果差，測得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，故a正確；
b．配制NaOH溶液定容時仰視刻度，溶液的體積偏大，濃度偏小，反應生成的水偏小，放出的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，故b正確；
c．多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，熱量散失，測得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，故c正確；
d．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H₂SO₄溶液的溫度，硫酸的起始溫度偏高，測得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，故d正確．
故答案為：a、b、c、d；

點評 本題考查熱化學方程式以及反應熱的計算，題目難度大，注意理解中和熱的概念、把握熱化學方程式的書寫方法，以及測定反應熱的誤差等問題．