Question

中和熱的測定是高中重要的定量實驗。取0.55mol/L的NaOH溶液50mL與0.25mol/L的硫酸50mL置于圖所示的裝置中進行中和熱的測定實驗，回答下列問題：

(1)從上圖實驗裝置看，其中尚缺少的一種玻璃用品是_________    _，除此之外，裝置中的一個明顯錯誤是                                          。
(2)為保證該實驗成功該同學采取了許多措施，如圖的碎紙條的作用在于________       ___。
(3)若改用60mL 0.25mol·L^-1 H₂SO₄和50mL 0.55mol·L^-1 NaOH溶液進行反應與上述實驗相比，所放出的熱量           （填“相等”、“不相等”），若實驗操作均正確，則所求中和熱          填“相等”“不相等”）
(4)倒入NaOH溶液的正確操作是：________。 (從下列選出)。
A．沿玻璃棒緩慢倒入
B．分三次少量倒入
C．一次迅速倒入
(5)使硫酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是：________。 (從下列選出)。
A．用溫度計小心攪拌
B．揭開硬紙片用玻璃棒攪拌
C．輕輕地振蕩燒杯
D．用套在溫度計上的環形玻璃棒輕輕地攪動
(6)實驗數據如下表：
①請填寫下表中的空白：

溫度 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	29.5
2	27.0	27.4	27.2	32.3
3	25.9	25.9	25.9	29.2
4	26.4	26.2	26.3	29.8

 
②近似認為0.55 mol/L NaOH溶液和0.25 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．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H₂SO₄溶液的溫度
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中

Answer 1

（1）環形玻璃攪拌棒（1分） ；
小燒杯口未用硬紙板蓋住（或大燒杯內碎紙條塞少了，未將小燒杯墊的足夠高）（1分）
（2）隔熱，減少熱量的損失（1分）（3）不相等（1分）；相等（1分）
（4）C（1分）（5）D（1分）
（6）① 3.4 （1分） ②-56.8kJ/mol （2分） ③  a b c（3分）

解析試題分析：（1）在反應過程中需要攪拌，所以還缺少環形不論攪拌棒。由于在反應過程中要盡可能減少熱量的損失，所以根據裝置圖可知，存在的錯誤是小燒杯口未用硬紙板蓋住（或大燒杯內碎紙條塞少了，未將小燒杯墊的足夠高）。
（2）實驗中的碎紙條可以起到隔熱，減少熱量的損失的作用。
（3）當改變酸或堿的用量時，反應中放出的熱量會發生變化，但中和熱是不變的。因為中和熱是在一定條件下，稀溶液中，強酸和強堿反應生成1mol水時所放出的熱量，而與酸或堿的用量無關系。
（4）加入氫氧化鈉溶液的過程越慢，熱量損失的越多，所以為減少熱量損失，應該是一次迅速倒入，答案選C。
（5）溫度計不能用來攪拌，A不正確；B和C的操作會引起熱量的損失，所以應該用環形玻璃攪拌棒進行攪拌，答案選D。
（6）①根據標準數據可知，四次溫度差分別是（℃）3.4、5.1、3.3、3.5，所以第二次的實驗誤差太大，舍去。因此溫度差的平均值是（3.4＋3.3＋3.5）÷3＝3.4℃。
②反應中生成水的物質的量是0.0275mol，而反應中放出的熱量是（60＋50）g×4.18 J/(g·℃)×3.4℃＝156.332J，因此中和熱△H＝－0.156332kJ÷0.0275mol＝－56.8kJ/mol。
③實驗數值結果與57.3 kJ/mol相比偏小，這說明反應中有熱量的損失，a和c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，會使硫酸的起始溫度偏高，所以溫度差減小，測定結果偏低，所以答案選abc。
考點：本題考查中和熱的測定、儀器的選擇、計算及誤差分析等。