Question

某實驗小組用0.55mol/L NaOH溶液和0.50mol/L鹽酸溶液進行中和熱的測定．
Ⅰ．配制0.55mol/L NaOH溶液
（1）若實驗中大約要使用245mL NaOH溶液，至少需要稱量NaOH固體

 

g．
（2）從下表中選擇稱量NaOH固體所需要的儀器是（填字母）：

 

．

名稱	托盤天平（帶砝碼）	小燒杯	坩堝鉗	玻璃棒	鑰匙	量筒
儀器
序號	a	b	c	d	e	f

Ⅱ．測定稀鹽酸和稀氫氧化鈉的中和熱
（1）實驗桌上備有大、小兩個燒杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、膠頭滴管、量筒、0.5mol?L^-1鹽酸、0.55mol?L^-1NaOH溶液，實驗尚缺少的玻璃用品是

 

、

 

．
（2）他們記錄的實驗數據如下：

實驗用品			溶液溫度		中和熱
			t1	t2	△H
①	50 mL 0.55 mol?L-1 NaOH溶液	50 mL 0.5 mol?L-1 HCl溶液	20℃	23.3℃
②	50 mL 0.55 mol?L-1 NaOH溶液	50 mL 0.5 mol?L-1 HCl溶液	20℃	23.5℃

已知：Q=cm（t₂-t₁），反應后溶液的比熱容c為4.18kJ?℃^-1?kg^-1，各物質的密度均為1g?cm^-3．
①計算完成上表（△H=？）．
②根據實驗結果寫出NaOH溶液與HCl溶液反應的熱化學方程式：

 

．
（3）若用KOH代替NaOH，對測定結果

 

（填“有”或“無”）影響；若用醋酸代替HCl做實驗，對測定結果

 

（填“有”或“無”）影響．
（4）若某同學利用上述裝置做實驗，有些操作不規(guī)范，造成測得中和熱的數值偏低，請你分析可能的原因是

 

A．測量鹽酸的溫度后，溫度計沒有用水沖洗干凈
B．把量筒中的氫氧化鈉溶液倒入小燒杯時動作遲緩
C．做本實驗的當天室溫較高
D．將50mL0.55mol/L氫氧化鈉溶液取成了50mL0.55mol/L的氨水
E．在量取鹽酸時仰視計數
F．大燒杯的蓋板中間小孔太大．

Answer 1

考點：配制一定物質的量濃度的溶液

專題：實驗題

分析：Ⅰ、（1）根據公式m=nM=cVM來計算氫氧化鈉的質量；
（2）根據稱量氫氧化鈉固體所需的儀器來分析；
Ⅱ（1）根據中和熱測定的實驗步驟選用需要的儀器，然后判斷還缺少的儀器；
（2）①先求出2次反應的溫度差的平均值，根據公式Q=cm△T來求出生成0.025mol的水放出熱量，最后根據中和熱的概念求出中和熱；
②根據中和熱的概念以及熱化學方程式的書寫方法；
（3）KOH是強堿；根據弱電解質的電離吸熱來分析；
（4）根據實驗的關鍵是保溫，如果裝置有能量散失，則會導致結果偏低，根據實驗中用到的試劑以及實驗操作知識來判斷．

解答： 解：Ⅰ（1）由于無245mL的容量瓶，故選用250mL的容量瓶，需要稱量NaOH固體m=nM=cVM=0.55mol/L×0.25L×40g/mol=5.5g，故答案為：5.5；
（2）由于氫氧化鈉易潮解，故稱量5.5g氫氧化鈉固體要放到小燒杯里，用托盤天平來稱量，所需的儀器有托盤托盤、藥匙和燒杯，故答案為：a b e；
Ⅱ（1）中和熱的測定過程中，大、小兩個燒杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、膠頭滴管、量筒、環(huán)形玻璃攪拌棒和溫度計，根據所給的儀器，可知還缺少的玻璃儀器為環(huán)形玻璃攪拌棒和溫度計，故答案為：環(huán)形玻璃攪拌棒、溫度計；
（2）①第1次反應前后溫度差為：3.3℃，第2次反應前后溫度差為：3.5℃，平均溫度差為3.4℃，50mL0.55mol?L^-1NaOH與50mL0.5mol?L^-1HCl混合，氫氧化鈉過量，反應生成了0.025mol水，50mL0.5mol?L^-1 鹽酸、0.55mol?L^-1NaOH溶液的質量和為：m=100mL×1g/mL=100g，c=4.18J/（g?℃），代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出熱量Q=4.18J/（g?℃）×100g×3.4℃=1.4212kJ，即生成0.025mol的水放出熱量1.4212kJ，所以生成1mol的水放出熱量為1.4212kJ×

1mol

0.025mol

=-56.8kJ，即該實驗測得的中和熱△H=-56.8kJ?mol^-1，故答案為：-56.8kJ?mol^-1；
②稀鹽酸和NaOH稀溶液反應生成1mol水放熱56.8KJ，該反應的熱化學方程式為：HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H=-56.8kJ?mol^-1；
故答案為：HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H=-56.8kJ?mol^-1；
（3）KOH、NaOH都是強堿，對結果無影響．而用CH₃COOH代替HCl，由于CH₃COOH為弱酸，電離需吸熱，故對測定結果有影響，故答案為：無；有；
（4）A．測量鹽酸的溫度后，溫度計沒有用水沖洗干凈，在測堿的溫度時，會發(fā)生酸和堿的中和，溫度計示數變化值減小，所以導致實驗測得中和熱的數值偏小，故A正確；
B、把量筒中的氫氧化鈉溶液倒入小燒杯時動作遲緩，會導致一部分能量的散失，實驗測得中和熱的數值偏小，故B正確；
C、做本實驗的室溫和反應熱的數據之間無關，故C錯誤；
D、將50mL0.55mol/L氫氧化鈉溶液取成了50mL0.55mol/L的氨水，由于氨水是弱堿，堿的電離是吸熱的過程，所以導致實驗測得中和熱的數值偏小，故D正確；
E、在量取鹽酸時仰視計數，會使得實際量取體積高于所要量的體積，酸過量，可以保證堿全反應，會使得中和和熱的測定數據偏高，故E錯誤；
F、大燒杯的蓋板中間小孔太大，會導致一部分能量散失，所以測的數值降低，故F正確．
故選ABDF．

點評：本題考查學生有關中和熱的測定知識，可以根據所學知識進行回答，難度不大．