Question

【題目】50 mL 1.0molL﹣1鹽酸跟50 mL 1.1 molL﹣1氫氧化鈉溶液在圖所示裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)，并通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量來(lái)計(jì)算中和熱。試回答下列問(wèn)題：

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)不能用銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒的理由是___________。

（2）大燒杯上如不蓋硬紙板，對(duì)求得中和熱數(shù)值的影響是_____（填“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”）。

（3）如果改用60 mL 1.0 molL﹣1鹽酸跟50 mL 1.1 molL﹣1氫氧化鈉溶液進(jìn)行反應(yīng)，則與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放熱量_____（填“增加”“減少”或“不變”）；所求中和熱數(shù)值_____（填“增加”“減少”或“不變”）。

（4）_____（填“能”或“不能”）用Ba（OH）2和硫酸代替鹽酸和氫氧化鈉溶液。

（5）Q＝cm△t，其中Q表示此中和反應(yīng)放出的熱量，m表示反應(yīng)后混合液的質(zhì)量，c表示反應(yīng)后混合溶液的比熱容，△t表示反應(yīng)前后溶液的溫度的差值。該實(shí)驗(yàn)小組做了三次實(shí)驗(yàn)，每次取溶液各50 mL，并記錄如下原始數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	起始溫度t1/℃	終止溫度t2/℃	溫差（t2﹣t1）/℃
1	25.0	32.6
2	25.1	31.8
3	25.1	31.9

已知鹽酸、NaOH溶液密度近似為1.00 gcm﹣3，中和后混合液的比熱容c＝4.184×10﹣3kJg﹣1℃﹣1則該反應(yīng)的中和熱為△H＝_____（保留小數(shù)點(diǎn)后一位）。

（6）上述實(shí)驗(yàn)數(shù)值結(jié)果與57.3 kJmol﹣1有偏差，產(chǎn)生偏差的原因可能是_____（填字母）。

a．實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差 b．量取鹽酸的體積時(shí)仰視讀數(shù)

c．分多次把NaOH溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中

d．用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定HCl溶液的溫度

Answer 1

【答案】銅絲傳熱快，熱量散失快 偏低 增加 不變 不能 ﹣56.5kJ/mol acd

【解析】

(1)金屬是熱的良導(dǎo)體，易傳熱；

(2)不蓋硬紙板，會(huì)有一部分熱量散失；

(3)反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān)，中和熱是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol水時(shí)放出的熱，與酸堿的用量無(wú)關(guān)，；

(4)氫氧化鋇與硫酸反應(yīng)生成了硫酸鋇沉淀，生成沉淀的過(guò)程中會(huì)有熱量變化；

(5)先判斷三次反應(yīng)溫度差的有效性，然后求出平均值，根據(jù)公式Q=cm△t來(lái)求出生成0.05mol的水放出熱量，最后根據(jù)中和熱的概念求出中和熱；

(6)根據(jù)(5)的計(jì)算結(jié)果與57.3 kJmol﹣1相比較，結(jié)合實(shí)驗(yàn)操作對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分析判斷。

(1)銅絲攪拌棒是熱的良導(dǎo)體，熱量散失快，不能將環(huán)形玻璃攪拌棒改為銅絲攪拌棒，故答案為：銅絲傳熱快，熱量散失快；

(2)大燒杯上如不蓋硬紙板，會(huì)有一部分熱量散失，求得的中和熱數(shù)值將會(huì)偏低，故答案為：偏低；

(3)反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān)，若用60 mL 1.0 molL﹣1鹽酸跟50 mL 1.1 molL﹣1氫氧化鈉溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，生成水的量增多，則放出的熱量增加，由于中和熱是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol水時(shí)放出的熱，與酸堿的用量無(wú)關(guān)，因此所求中和熱數(shù)值不變，故答案為：增加；不變；

(4)硫酸與Ba(OH)2溶液反應(yīng)除了生成水外，還生成了BaSO4沉淀，生成硫酸鋇沉淀過(guò)程中的生成熱會(huì)影響反應(yīng)的反應(yīng)熱，所以不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替NaOH溶液和鹽酸測(cè)中和熱，故答案為：不能；

(5)3次反應(yīng)前后溫度差分別為：7.6℃、6.7℃、6.8℃，第一組誤差較大，應(yīng)舍去，平均溫度差為6.75℃，50mL1.0mol/L鹽酸跟50mL1.1mol/L氫氧化鈉溶液的質(zhì)量和m=100mL×1g/mL=100g，c=4.184J/(g℃)，代入公式Q=cm△t得生成0.05mol的水放出熱量Q=4.184J/(g℃)×100g×6.75℃=2.8242kJ，即生成0.05mol的水放出熱量2.8242kJ，所以生成1mol的水放出熱量為2.8242kJ×=56.5kJ，即該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱△H=-56.5kJ/mol，故答案為：-56.5kJ/mol；

(6)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)值結(jié)果56.5kJ/mol比57.3 kJmol﹣1偏小。a．裝置保溫、隔熱效果差，使得散失的熱量偏多，測(cè)得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，故a正確；b．量取鹽酸溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)，會(huì)導(dǎo)致所量的鹽酸體積偏大，放出的熱量偏高，中和熱的數(shù)值偏大，故b錯(cuò)誤；c．分多次把NaOH溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中，使得散失的熱量偏多，測(cè)得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，故c正確；d．用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定HCl溶液的溫度，HCl溶液的起始溫度偏高，測(cè)得的溫差偏小，熱量偏少，中和熱的數(shù)值偏小，故d正確；故答案為：acd。