Question

1．某實驗小組用0.50mol•L^-1 NaOH溶液和0.50mol•L^-1 硫酸進行中和熱的測定．
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5.0g．
Ⅱ．測定稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液中和熱的實驗．
（1）寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)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硫酸進行實驗，實驗數(shù)據(jù)如下表．
①請?zhí)顚懕碇械目瞻祝阂阎�：反�?yīng)后混合溶液的比熱容c=4.2×10^-3 kJ/（g•℃）

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）/℃
	H2SO4	NaOH	平均值
1	26.2	26.0	26.1	30.1	4.0℃
2	25.9	25.9	25.9	29.8
3	26.4	26.2	26.3	30.4

②用上述實驗數(shù)值計算中和熱-53.76kJ•mol^-1（小數(shù)點后保留兩位數(shù)字）．
③能引起中和熱偏高的原因是B
A．實驗裝置保溫、隔熱效果差
B．量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)
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(yīng)生成1mol水放出的熱量，標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對應(yīng)焓變寫出熱化學(xué)方程式；
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(yīng)放出的熱量，然后根據(jù)△H=-$\frac{Q}{n}$kJ/mol計算出反應(yīng)熱；
④a．實驗裝置保溫、隔熱效果必須好；
b．量取NaOH溶液的體積時視線要和凹液面相平；
c．允許分多次把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，要將溫度計回零直再測定H₂SO₄溶液的溫度．

解答 解：Ⅰ、（1）沒有245mL的容量瓶，所以用250mL的容量瓶，需要稱量NaOH固體m=nM=cVM=0.5mol/L×0.25L×40g/mol=5.0g，故答案為：5.0；
Ⅱ．（1）強酸強堿的中和熱為-57.3kJ/mol，中和熱是強酸和強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：$\frac{1}{2}$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）①3次溫度差分別為：4.0℃，3.9℃，4.1℃，3組數(shù)據(jù)都有效，溫度差平均值=$\frac{4.0℃+3.9℃+4.1℃}{3}$=4.0℃，
故答案為：4.0；
②50mL0.50mol/L氫氧化鈉與30mL0.50mol/L硫酸溶液進行中和反應(yīng)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/ml=80g，溫度變化的值為△T=4℃，則生成0.025mol水放出的熱量為Q=m•c•△T=80g×4.2J/（g•℃）×4.0℃=1344J，即1.344KJ，所以實驗測得的中和熱△H=-$\frac{1.344KJ}{0.025mol}$=-53.76kJ/mol；
故答案為：-53.76；
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錯誤；
B．量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)，會導(dǎo)致所量的氫氧化鈉體積偏大，放出的熱量偏高，中和熱的數(shù)值偏大，故B正確；
C．盡量一次快速將NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，不允許分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，故C錯誤；
D．溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接插入稀H₂SO₄測溫度，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錯誤．
故答案為：B．

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