Question

14．50mL 0.50mol/L鹽酸與50mL 0.55mol/L NaOH溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)，通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱，回答下列問(wèn)題：
（1）從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是環(huán)形玻璃攪拌棒；裝置有一處錯(cuò)誤是小燒杯口和大燒杯口沒(méi)有平齊．
（2）燒杯間填滿碎紙條的作用是減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量損失．
（3）大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值偏�。ㄌ睢捌�大”“偏小”“無(wú)影響”）；
（4）實(shí)驗(yàn)中改用60mL 0.50mol/L鹽酸跟50mL 0.55mol/L NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量不相等（填“相等”“不相等”），所求中和熱相等（填“相等”“不相等”）．
（5）用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì)偏�。挥�50mL 0.50mol/L NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì)偏小 （均填“偏大”“偏小”“無(wú)影響”）．
（6）為準(zhǔn)確測(cè)量中和熱，實(shí)驗(yàn)通常會(huì)重復(fù)實(shí)驗(yàn)二至三次，若共計(jì)做了三次實(shí)驗(yàn)，則至少需測(cè)定溫度9次，三次平行操作測(cè)得的數(shù)據(jù)中，起始時(shí)鹽酸與燒堿溶液溫度相同，而終止溫度與起始溫度之差為（t₂-t₁），0.50mol/L鹽酸與0.55mol/L NaOH溶液的密度都為1g•cm^-3，中和后生成溶液的比熱容c=4.18J•g^-1•℃^-1．則中和熱的計(jì)算式△H=-$\frac{0.418（t2-t1）kJ}{0.025mol}$．（只列計(jì)算表達(dá)式，不用算出最終結(jié)果）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)量熱計(jì)的構(gòu)造來(lái)判斷該裝置的缺少儀器；根據(jù)中和熱的測(cè)定原理分析；
（2）中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是保溫工作；
（3）不蓋硬紙板，會(huì)有一部分熱量散失；
（4）反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān)，并根據(jù)中和熱的概念和實(shí)質(zhì)來(lái)回答；
（5）根據(jù)弱電解質(zhì)電離吸熱分析；要保證一種物質(zhì)完全反應(yīng)，需另一種物質(zhì)過(guò)量；
（6）準(zhǔn)確測(cè)量中和熱的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，一般要測(cè)三次溫度；先根據(jù)Q=m•c•△T計(jì)算反應(yīng)放出的熱量，然后根據(jù)△H=-$\frac{Q}{n}$kJ/mol計(jì)算出反應(yīng)熱．

解答 解：（1）由量熱計(jì)的構(gòu)造可知該裝置的缺少儀器是環(huán)形玻璃攪拌棒；中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是保溫工作，內(nèi)外燒杯為一樣高，否則，熱量散失大；
故答案為：環(huán)形玻璃攪拌棒；小燒杯口和大燒杯口沒(méi)有平齊；
（2）中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是保溫工作，大小燒杯之間填滿碎紙條的作用是減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量損失，
故答案為：減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量損失；
（3）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)減小，
故答案為：偏��；
（4）反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān)，改用60mL 0.50mol/L鹽酸跟50mL 0.55mol/L NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，生成水的量增多，所放出的熱量偏高，但是中和熱的均是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol水時(shí)放出的熱，中和熱相等；
故答案為：不相等；相等；
（5）氨水為弱堿，電離過(guò)程為吸熱過(guò)程，所以用氨水代替稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)，反應(yīng)放出的熱量偏小；用50mL 0.50mol/L NaOH與50mL 0.50mol/L鹽酸反應(yīng)，則二者不能完全反應(yīng)，放出的熱量比理論值要��；
故答案為：偏��；偏小；
（6）溫度計(jì)要測(cè)反應(yīng)前酸溶液的溫度，測(cè)反應(yīng)前堿溶液的溫度，混合反應(yīng)后測(cè)最高溫度一共3次，若共計(jì)做了三次實(shí)驗(yàn)，則至少需測(cè)定溫度9次；50mL 0.50mol/L鹽酸與50mL 0.55mol/L NaOH溶液中和反應(yīng)生成水的物質(zhì)的量為0.05L×0.50mol=0.025mol，溶液的質(zhì)量為：100ml×1g/ml=100g，溫度變化的值△T為（t₂-t₁），則生成0.025mol水放出的熱量為Q=m•c•△T=100g×4.18J/（g•℃）×（t₂-t₁）=418（t₂-t₁）J，即0.418（t₂-t₁）kJ，所以實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱△H=-$\frac{0.418（t2-t1）kJ}{0.025mol}$；
故答案為：9；-$\frac{0.418（t2-t1）kJ}{0.025mol}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生中和熱測(cè)定，保溫工作是實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵，掌握實(shí)驗(yàn)原理即可解答，難度不大．