Question

某實驗小組用0.50 mol·L^-1NaOH溶液和0.50 mol·L^-1硫酸溶液進行中和熱的測定。
Ⅰ.配制0.50 mol·L^-1NaOH溶液
(1)若實驗中大約要使用470 mL NaOH溶液,至少需要稱量NaOH固體　　　　g。 
(2)從圖中選擇稱量NaOH固體所需要的儀器是(填字母):　　　　。 

名稱	托盤天平 (帶砝碼)	小燒杯	坩堝鉗	玻璃棒	藥匙	量筒
儀器
序號	a	b	c	d	e	f

 
Ⅱ.測定中和熱
(1)實驗桌上備有燒杯(大、小兩個燒杯)、泡沫塑料、泡沫塑料板、膠頭滴管、鹽酸、NaOH溶液,尚缺少的實驗玻璃用品是　　　　。 
(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液進行實驗,實驗數據如下表。
①請填寫下表中的空白:

實驗 次數	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
2	27.0	27.4	27.2	33.3
3	25.9	25.9	25.9	29.8
4	26.4	26.2	26.3	30.4

 
②近似認為0.50 mol·L^-1NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm³,中和后生成溶液的比熱容c=“4.18”J/(g·℃)。則中和熱ΔH=　　　　　　(取小數點后一位)。 
③上述實驗數值結果與57.3 kJ·mol^-1有偏差,產生偏差的原因可能是(填字母)　　　　。 
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
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

Ⅰ.(1)10.0　(2)abe
Ⅱ.(1)環形玻璃攪拌棒　(2)①　 4.0　
②-53.5 kJ·mol^-1　③ACD

考查一定物質的量濃度溶液的配制、中和熱的測定以及誤差分析等
Ⅰ.(1)由于沒有470 mL的容量瓶,所以應該配制500 mL 0.50 mol·L^-1NaOH溶液。所以需要氫氧化鈉的質量是500 mL×10^-3×0.5 mol/L×40 g/mol="10.0" g。
(2)氫氧化鈉具有腐蝕性和吸水性,所以應該放在燒杯中稱量,同時還需要藥匙取NaOH固體,所以正確的答案選abe。
Ⅱ.(1)在中和熱的測定實驗中,溶液是需要攪拌的,所以還缺少環形玻璃攪拌棒。
(2)①四次實驗的溫度差分別是(℃)4、6.1、3.9、4.1,因此實驗2中的數據是無效的,應該舍去,所以溫度差平均值為(4 ℃+3.9 ℃+4.1 ℃)÷3="4" ℃。
②反應中放出的熱量是4.18 J/(g·℃)×4 ℃×(50+30)g="1" 337.6 J,而反應中H₂SO₄過量,按NaOH計算生成的水:50 mL×10^-3×0.5 mol/L="0.025" mol。由于中和熱是在一定條件下,稀溶液中,強酸和強堿反應生成1 mol水時所放出的熱量,所以該反應的中和熱是ΔH="-1" 337.6 kJ÷0.025 mol="-53.5" kJ·mol^-1。
③根據題意可知,測量值偏小,這說明反應中有熱量損失,因此選項AC正確。量取NaOH溶液的體積時仰視讀數,則氫氧化鈉的質量增加,放出的熱量增加,B不正確;用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H₂SO₄溶液的溫度,由于溫度計上粘附氫氧化鈉,會消耗硫酸,因此在實驗過程中放出的熱量減少,選項D也是正確的,答案選ACD。