Question

12．利用如圖所示裝置測(cè)定中和熱的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①用量筒量取50mL 0.50mol•L^-1鹽酸倒入小燒杯中，測(cè)出鹽酸溫度；
②用另一量筒量取50mL 0.55mol•L^-1NaOH溶液，并用另一溫度計(jì)測(cè)出其溫度；
③將NaOH溶液倒入小燒杯中，設(shè)法使之混合均勻，測(cè)得混合液最高溫度．
回答下列問(wèn)題：
（1）為什么所用NaOH溶液要稍過(guò)量？確保鹽酸被完全中和．
（2）倒入NaOH溶液的正確操作是C（填序號(hào)）．
A．沿玻璃棒緩慢倒入
B．分三次少量倒入
C．一次迅速倒入
（3）使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是D（填序號(hào)）．
A．用溫度計(jì)小心攪拌
B．揭開(kāi)硬紙片用玻璃棒攪拌
C．輕輕地振蕩燒杯
D．用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地?cái)噭?dòng)
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：
①填寫(xiě)表中的空白：

溫度 實(shí)驗(yàn)次數(shù)	超始溫度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近似地認(rèn)為0.55mol/L NaOH溶液和0.25mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm³，中和后生成溶液的比熱容c=4.18J/（g•℃），則中和熱△H=-56.8kJ/mol（取小數(shù)點(diǎn)后一位）．
③中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，下列操作一定會(huì)降低實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性的是B．
A．用滴定管（精量?jī)x器，讀數(shù)保留到0.01）取所用酸堿溶液的體積
B．NaOH溶液在倒入小燒杯時(shí)，有少量濺出
C．大、小燒杯體積相差較大，夾層間放的碎泡沫塑料較多
D．測(cè)量HCl溶液的溫度計(jì)用水洗凈后才用來(lái)測(cè)NaOH溶液的溫度．

Answer 1

分析 （1）為了保證酸或是堿中的一方完全反應(yīng)，往往保證一方過(guò)量；
（2）將NaOH溶液倒入小燒杯中，分幾次倒入，會(huì)導(dǎo)致熱量散失，影響測(cè)定結(jié)果；
（3）鹽酸和氫氧化鈉混合時(shí)，用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地?cái)噭?dòng)，使鹽酸與NaOH溶液混合均勻；
①先判斷溫度差的有效性，然后求出溫度差平均值；
②根據(jù)Q=m•c•△T計(jì)算反應(yīng)放出的熱量，最后根據(jù)△H=-$\frac{Q}{n}$kJ/mol計(jì)算出反應(yīng)熱．
③A．用滴定管（精量?jī)x器，讀數(shù)保留到0.01）取所用酸堿溶液的體積，結(jié)果更精確；
B．氫氧化鈉溶液的量減少，會(huì)使得中和熱數(shù)據(jù)偏�。�
C．大、小燒杯夾層間放的碎泡沫塑料較多，保溫效果好；
D．測(cè)量HCl溶液的溫度計(jì)用水洗凈后才用來(lái)測(cè)NaOH溶液的溫度，會(huì)減少酸和堿之間因?yàn)橹泻头磻?yīng)而導(dǎo)致的熱量損失．

解答 解：（1）為了確保鹽酸被完全中和，所用NaOH溶液要稍過(guò)量；
故答案為：確保鹽酸被完全中和；
（2）倒入氫氧化鈉溶液時(shí)，必須一次迅速的倒入，目的是減少熱量的散失，不能分幾次倒入氫氧化鈉溶液，否則會(huì)導(dǎo)致熱量散失，影響測(cè)定結(jié)果，
故選C；
（3）使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作方法是：用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地?cái)噭?dòng)；溫度計(jì)是測(cè)量溫度的，不能使用溫度計(jì)攪拌；也不能輕輕地振蕩燒杯，否則可能導(dǎo)致液體濺出或熱量散失，影響測(cè)定結(jié)果；更不能打開(kāi)硬紙片用玻璃棒攪拌，否則會(huì)有熱量散失，
故選D；
①4次溫度差分別為：3.4℃，5.1℃，3.3℃，3.5℃，第2組數(shù)據(jù)無(wú)效，溫度差平均值=3.4℃；
故答案為：3.4℃；
②50mL 0.25mol/L硫酸與 50mL0.55mol/L NaOH溶液進(jìn)行中和反應(yīng)生成水的物質(zhì)的量為0.05L×0.25mol/L×2=0.025mol，溶液的質(zhì)量為：100ml×1g/ml=100g，溫度變化的值為△T=3.4℃，則生成0.025mol水放出的熱量為Q=m•c•△T=100g×4.18J/（g•℃）×3.4℃=1421.2J，即1.4212KJ，所以實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱△H=-$\frac{1.4212kJ}{0.025mol}$=-56.8kJ/mol；
故答案為：-56.8kJ/mol；
③A．用滴定管（精量?jī)x器，讀數(shù)保留到0.01）取所用酸堿溶液的體積，結(jié)果更精確，提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性，故A錯(cuò)誤；
B．NaOH溶液在倒入小燒杯時(shí)，有少量濺出，堿的量減少，會(huì)使得中和熱數(shù)據(jù)偏小，這樣一定會(huì)降低實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性，故B正確；
C．大、小燒杯夾層間放的碎泡沫塑料較多，保溫效果更好，會(huì)提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性，故C錯(cuò)誤；
D．測(cè)量HCl溶液的溫度計(jì)用水洗凈后才用來(lái)測(cè)NaOH溶液的溫度，會(huì)減少酸和堿之間因?yàn)橹泻头磻?yīng)而導(dǎo)致的熱量損失，提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，故D錯(cuò)誤．
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生中和熱測(cè)定的實(shí)驗(yàn)，保溫工作是實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)，可以根據(jù)所學(xué)內(nèi)容來(lái)回答，難度不大．