Question

7．50mL 1.0mol•L^-1鹽酸跟50mL 1.1mol•L^-1氫氧化鈉溶液在圖所示裝置中進行中和反應，并通過測定反應過程中所放出的熱量來計算中和熱．試回答下列問題：
（1）大小燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是保溫、隔熱，減少熱量散失．
（2）不能（填“能”或“不能”）將環(huán)形玻璃攪拌棒改為環(huán)形金屬（如銅）棒．其原因是金屬導熱，導致熱量散失．
（3）大燒杯上如不蓋硬紙板，對求得中和熱數(shù)值的影響是偏低（填“偏高”“偏低”或“無影響”）．
（4）如果改用60mL 1.0mol•L^-1鹽酸跟50mL 1.1mol•L^-1氫氧化鈉溶液進行反應，則與上述實驗相比，所放熱量增加（填“增加”“減少”或“不變”），理由是后者生成0.055molH₂O，而前者只能生成0.050molH₂O；所求中和熱數(shù)值不變（填“增加”“減少”或“不變”），理由是中和熱是指酸跟堿發(fā)生中和反應生成1molH₂O時所放出的熱量，與酸堿的用量無關；
（5）不能（填“能”或“不能”）用Ba（OH）₂和硫酸代替鹽酸和氫氧化鈉溶液，理由是因為硫酸與Ba（OH）₂溶液反應生成BaSO₄沉淀的生成熱會影響反應的反應熱．
（6）Q=cm△t，其中Q表示此中和反應放出的熱量，m表示反應后混合液的質(zhì)量，c表示反應后混合溶液的比熱容，△t表示反應前后溶液的溫度的差值．該實驗小組做了三次實驗，每次取溶液各50mL，并記錄如下原始數(shù)據(jù)．

實驗序號	起始溫度t1/℃	終止溫度/t2/℃	溫差（t2-t1）/℃
1	25.0	32.6
2	25.1	31.8
3	25.1	31.9

已知鹽酸、NaOH溶液密度近似為1.00g/cm³，中和后混合液的比熱容c=4.184×10^-3kJ/（g•℃），則該反應的中和熱為△H=-56.5kJ/mol（保留小數(shù)點后一位）．
（7）上述實驗數(shù)值結(jié)果與57.3kJ/mol有偏差，產(chǎn)生偏差的原因可能是acd（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(shù)
C．分多次把NaOH溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中
d．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定HCl溶液的溫度．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)量熱計的構(gòu)造來判斷該裝置的大小燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用；
（2）中和熱測定實驗成敗的關鍵是保溫工作；
（3）不蓋硬紙板，會有一部分熱量散失；
（4）反應放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關，并根據(jù)中和熱的概念和實質(zhì)來回答；
（5）氫氧化鋇與硫酸反應生成了硫酸鋇沉淀，生成沉淀的過程中會有熱量變化；
（6）先判斷三次反應溫度差的有效性，然后求出平均值，根據(jù)公式Q=cm△T來求出生成0.05mol的水放出熱量，最后根據(jù)中和熱的概念求出中和熱；
（7）a．實驗裝置保溫、隔熱效果差，熱量散失較大；
b．量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)，會導致所量的氫氧化鈉體積偏大；
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中，熱量散失較大；
d．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定HCl溶液的溫度，HCl溶液的起始溫度偏高．

解答 解：（1）根據(jù)量熱計的構(gòu)造和實驗的成敗關鍵來判斷該裝置的大小燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是保溫、隔熱，減少熱量散失；
故答案為：保溫、隔熱，減少熱量散失；
（2）中和熱測定實驗成敗的關鍵是保溫工作，金屬銅的導熱效果好于環(huán)形玻璃攪拌棒；
故答案為：不能；金屬導熱，導致熱量散失；
（3）大燒杯上如不蓋硬紙板，會有一部分熱量散失，求得的中和熱數(shù)值將會減��；
故答案為：偏低；
（4）反應放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關，50mL 1.0mol•L^-1鹽酸跟50mL 1.1mol•L^-1氫氧化鈉溶液進行反應，生成水的量為0.050mol，改用60mL 1.0mol•L^-1鹽酸跟50mL 1.1mol•L^-1氫氧化鈉溶液進行反應，生成0.055molH₂O，生成水的量增多，所放出的熱量偏高，但是中和熱的均是強酸和強堿反應生成1mol水時放出的熱，與酸堿的用量無關；
故答案為：增加；后者生成0.055molH₂O，而前者只能生成0.050molH₂O；不變；中和熱是指酸跟堿發(fā)生中和反應生成1molH₂O時所放出的熱量，與酸堿的用量無關；
（5）硫酸與Ba（OH）₂溶液反應除了生成水外，還生成了BaSO₄沉淀，該反應中的生成熱會影響反應的反應熱，所以不能用Ba（OH）₂溶液和硫酸代替NaOH溶液和鹽酸測中和熱．
故答案為：不能；因為硫酸與Ba（OH）₂溶液反應生成BaSO₄沉淀的生成熱會影響反應的反應熱；
（6）3次反應前后溫度差分別為：7.6℃、6.7℃、6.8℃，第一組舍去，平均值為6.75℃，50mL1.0mol/L鹽酸跟50mL1.1mol/L氫氧化鈉溶液的質(zhì)量和m=100mL×1g/mL=100g，c=4.18J/（g•℃），代入公式Q=cm△T得生成0.05mol的水放出熱量Q=4.184J/（g•℃）×100g×6.75℃=2.8224kJ，即生成0.05mol的水放出熱量2.8224kJ，所以生成1mol的水放出熱量為2.8224kJ×20=56.5kJ，即該實驗測得的中和熱△H=-56.5kJ/mol；
故答案為：-56.5kJ/mol；
（7）a．裝置保溫、隔熱效果差，測得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，故a正確；
b．量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)，會導致所量的氫氧化鈉體積偏大，放出的熱量偏高，中和熱的數(shù)值偏大，故b錯誤；
c．盡量一次快速將NaOH溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中，不允許分多次把NaOH溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中，故c正確；
d．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定HCl溶液的溫度，HCl溶液的起始溫度偏高，測得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，故d正確．
故答案為：acd．

點評 本題考查中和熱測定原理及反應熱的計算，題目難度大，注意理解中和熱的概念以及測定反應熱的誤差等問題．