Question

5．已知25℃、101kPa下，稀的強(qiáng)酸與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的中和熱為57.3kJ/mol．
（1）寫出表示稀硫酸與稀燒堿溶液發(fā)生反應(yīng)的中和熱的熱化學(xué)方程式：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ/mol．
（2）學(xué)生甲用稀硫酸與稀燒堿溶液測(cè)定中和熱裝置如圖1．

①實(shí)驗(yàn)時(shí)所需的玻璃儀器除燒杯、量筒外還需：溫度計(jì)、環(huán)形玻璃攪拌棒．
②該裝置中有一處錯(cuò)誤是：未用硬紙板（或塑料板）蓋住燒杯，如果用該錯(cuò)誤裝置測(cè)定，結(jié)果會(huì)偏低（填“偏
高”“偏低”“無(wú)影響”）
③如果，該生用50mL 0.25mol/L的稀硫酸與50mL 0.55mol/L的稀燒堿溶液，他用試劑的用量的理
由是：保證硫酸完全反應(yīng)．在該實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)定某種數(shù)據(jù)，
完成一次實(shí)驗(yàn)，需要測(cè)定該數(shù)據(jù)的次數(shù)為3次．
（3）學(xué)生乙用2mol/L的硫酸來(lái)測(cè)定與鋅粒和鋅粉反應(yīng)的快慢，設(shè)計(jì)如圖2裝置：
①該生兩次實(shí)驗(yàn)測(cè)定時(shí)間均設(shè)定為10min，那么他還要測(cè)定的另一個(gè)數(shù)據(jù)是：測(cè)定相同條件下氫氣的體積．
②如果將圖1裝置中的氣體收集裝置為圖2，實(shí)驗(yàn)完畢待冷卻后，該生準(zhǔn)備讀取滴定管上液面所處的刻度數(shù)，發(fā)現(xiàn)滴定管中液面高于干燥管中液面，應(yīng)先采取的操作是：向下移動(dòng)滴定管，直到兩邊液面相平．③該實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，你估計(jì)與酸反應(yīng)較快的是鋅粉．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)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，標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對(duì)應(yīng)焓變寫出熱化學(xué)方程式；
（2）①依據(jù)中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和儀器分析中和熱實(shí)驗(yàn)時(shí)所需的玻璃儀器；
②根據(jù)所給的裝置圖，可知缺少硬紙板，大燒杯上如不蓋硬紙板，會(huì)使一部分熱量散失；
③堿過(guò)量，確保酸完全反應(yīng)，熱量完全放出；中和熱的測(cè)定需測(cè)定反應(yīng)前酸、堿的溫度以及反應(yīng)后的最高溫度；
（3）①因是測(cè)反應(yīng)速率，限定時(shí)間固定，故要測(cè)相同時(shí)間內(nèi)收集到氣體的體積；
②讀數(shù)時(shí)，應(yīng)使左右壓強(qiáng)相等；
③固體的表面積越大，化學(xué)反應(yīng)速率越大．

解答 解：（1）稀的強(qiáng)酸與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的中和熱為57.3kJ/mol，則稀硫酸與稀燒堿溶液中和熱的熱化學(xué)方程式為：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ/mol，
故答案為：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ/mol；
（2）①依據(jù)量熱計(jì)的結(jié)果和原理分析，測(cè)定中和熱實(shí)驗(yàn)時(shí)所需的玻璃儀器有燒杯、量筒、溫度計(jì)、環(huán)形玻璃攪拌棒，
故答案為：溫度計(jì)、環(huán)形玻璃攪拌棒；
②實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果必須好，否則影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，所以裝置缺少硬紙板；大燒杯上如不蓋硬紙板，會(huì)使一部分熱量散失，導(dǎo)致測(cè)得中和熱數(shù)值會(huì)偏低；
故答案為：未用硬紙板（或塑料板）蓋住燒杯；偏低；
③堿過(guò)量，確保酸完全反應(yīng)，放出的熱量更準(zhǔn)確；中和熱的測(cè)定需測(cè)定反應(yīng)前酸、堿的溫度以及反應(yīng)后的最高溫度，完成一次實(shí)驗(yàn)，需要測(cè)定該數(shù)據(jù)的次數(shù)為3次，
故答案為：保證硫酸完全反應(yīng)；3；
（3）①因是測(cè)反應(yīng)速率，限定時(shí)間固定，故要測(cè)相同時(shí)間內(nèi)收集到氣體的體積，
故答案為：測(cè)定相同條件下氫氣的體積；
②讀數(shù)時(shí)應(yīng)使左右壓強(qiáng)相等保證讀數(shù)準(zhǔn)確，可上下移動(dòng)滴定管，使左右兩邊液面相平；
故答案為：向下移動(dòng)滴定管，直到兩邊液面相平；
③固體的表面積越大，化學(xué)反應(yīng)速率越大，所以酸反應(yīng)較快的是鋅粉，
故答案為：鋅粉．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)的儀器、實(shí)驗(yàn)原理，反應(yīng)速率的測(cè)定等知識(shí)，題目難度中等，注意掌握中和熱的測(cè)定方法，明確影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，試題培養(yǎng)了學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>