Question

【題目】測定稀硫酸和氫氧化鈉溶液反應的中和熱(實驗裝置如下圖所示)。

(1)圖中尚缺少的一種儀器是__________

(2)燒杯間填滿碎紙屑的作用是__________。

(3)寫出反應的熱化學方程_____________________(中和熱為57.3kJ·mol-1)。

(4)該同學每次分別取0.50mol·L-1 50mL NaOH溶液和0.50mol·L-1 30mL硫酸進行實驗，通過多次實驗測定中和熱ΔH=-53.5kJ·mol-1，與57.3kJ·mol-1有偏差，產生偏差的原因不可能是__________(填字母)。

a．實驗裝置保溫、隔熱效果差

b．用量筒量取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硫酸溶液的溫度

(5)在測定中和熱的實驗中,下列說法正確的是（____________）

A．使用環形玻璃棒是為了加快反應速率，減小實驗誤差

B．為了準確測定反應混合溶液的溫度，實驗中溫度計水銀球應與小燒杯底部接觸

C．用0.5mol·L-1 NaOH溶液分別與0.5mol·L-1的鹽酸、醋酸溶液反應,如所取的溶液體積相等，則測得的中和熱數值相同

D．在測定中和熱實驗中需要使用的儀器有天平、量筒、燒杯、滴定管、溫度計

(6)用相同濃度和體積的氨水代替溶液進行上述實驗,測得的中和熱的數值會__________;(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。

(7))你認為CH3COOH的中和熱與HCl的中和熱數值相比，________較大，其原因是______________________________________________________。

(8)若三次平行操作測得數據中起始時鹽酸與燒堿溶液平均溫度相同，而終止溫度與起始溫度差t2－t1分別為①2.2 ℃　②2.4 ℃　③3.4 ℃，則最終代入計算式的溫差均值為________ ℃。

Answer 1

【答案】溫度計 保溫隔熱，減少實驗過程中熱量的損失 H+(aq)+OH-(aq)H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol b A 偏小 HCl CH3COOH是弱酸，只少部分電離，發生電離時要吸熱 2.3

【解析】

測定中和反應的反應熱時，利用的原理是；使用的試劑是稀的強酸堿，如稀NaOH溶液和稀硫酸，為了保證反應徹底，某一種要稍微過量；由于要測混合溶液反應前后的溫度變化，所以實驗裝置一定要注意保溫；在燒杯之間填充碎紙屑，使用環形玻璃攪拌棒而不用金屬攪拌棒等都是為了保溫，減少熱量的散失；為了數據的準確性，一般需要多次測量，通過求溫度變化的平均值來更準確地計算中和熱。

(1)為了測定反應前后溶液溫度的變化，需要用到溫度計；

(2)燒杯之間填充碎紙屑，是為了保溫隔熱，減少熱量的散失，從而提高實驗的準確性；

(3)中和反應的熱化學方程式為： ；

(4)a．實驗裝置若保溫措施不到位，則測得的中和反應放出的熱量會偏少，那么最終計算得到的絕對值偏小，a項可能；

b．由于NaOH和H2SO4濃度相同，所以30mL的硫酸相對于50mL的NaOH溶液而言是過量的；在用量筒量取50mLNaOH溶液時，若仰視會導致量取的NaOH偏多；因此中和時會放出更多的熱量，進而導致計算的絕對值偏大，b項不可能；

c．在向燒杯中加入NaOH溶液時，若分多次進行，那么由于熱量的散失，會導致記錄的溫度的變化值比正常值偏低，由此計算的中和反應放出的熱量偏少，那么最終計算的絕對值偏小，c項可能；

d．溫度計在測完NaOH溶液的溫度后，一定要用水沖洗去表面殘留的NaOH溶液后再去測量硫酸的溫度；若不進行沖洗直接測量，則由于溫度計表面殘留的NaOH與硫酸反應放熱而導致記錄的初始溫度偏大，進而導致計算的偏小，那么計算所得的中和反應放出的熱量就偏少，由此計算的絕對值偏小，d項可能；

答案選b；

(5)A．使用環形玻璃攪拌棒攪拌混合后的溶液，讓二者反應更快更充分，這樣可以減少誤差，A項正確；

B．溫度計測量的是溶液的溫度，不能使其與容器壁接觸，B項錯誤；

C．由于醋酸是弱酸，弱酸的解離過程會吸收熱量，因此由其測得的中和熱數值與由鹽酸測得的不同，C項錯誤；

D．中和反應反應熱的測定實驗中不需要用到滴定管，D項錯誤；

答案選A；

(6)是弱電解質，弱電解質電離時會吸收熱量，因此會導致測得的中和反應放出的熱量偏小，由此計算所得的中和熱的數值偏小；

(7)醋酸是弱酸，發生電離時要吸收熱量，因此導致醋酸的中和熱的數值更小；

(8)由題可知，溫度差3.4℃偏離均值過大，所以判定為無效數據，計算平均值時應當在2.2℃和2.4℃之間進行計算，因此代入計算式的溫差均值為2.3℃。