Question

某化學興趣小組要完成中和熱的測定．
（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、環(huán)形玻璃攪拌棒、0.5mol?L^-1
鹽酸、0.55mol?L^-1NaOH溶液，實驗尚缺少的玻璃用品是

 

、

 

．
（2）實驗中能否用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒？

 

（填“能”或“否”），其原因是

 

（3）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=c m（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．
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：

 

．
（4）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．
（5）已知H⁺（aq）+OH^-（aq）═H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol，回答下列問題．
①用含20g NaOH的稀溶液跟足量稀鹽酸反應放出

 

kJ的熱量．
②用含2mol H₂SO₄的稀溶液跟足量稀NaOH反應，此反應的中和熱△H為

 

．
③如果將?反應中的稀鹽酸換成稀醋酸，反應放出的熱量

 

（填“大于”、“小于”或“等于”）?放出的熱量．

Answer 1

考點：中和熱的測定

專題：實驗設計題

分析：（1）根據各儀器的作用結合中和熱實驗原理來選取儀器；
（2）金屬導熱快，熱量損失多；
（3）先判斷溫度差的有效性，然后求出溫度差平均值，再根據Q=m?c?△T計算反應放出的熱量，然后根據△H=-

Q

n

kJ/mol計算出反應熱，根據中和熱的概念以及熱化學方程式的書寫方法寫出熱化學方程式；
（4）根據中和熱的概念分析，弱電解質電離吸熱；
（5）①根據H⁺（aq）+OH^-（aq）═H₂O（l）△H=-57.3kJ?mol^-1可知，生成1molH₂O放出熱量為57.3kJ，然后根據水的物質的量與熱量成正比求出熱量即可；
②根據中和熱的概念：稀的強酸和強堿反應生成1mol水所放出的熱量求出中和熱，和參加反應的量無關；
③根據弱電解質的電離吸熱來分析．

解答： 解：（1）測定稀鹽酸和稀氫氧化鈉的中和熱，所需要的玻璃儀器有：大、小兩個燒杯、膠頭滴管、量筒、溫度計以及環(huán)形玻璃攪拌器，需要用量筒量取酸溶液、堿溶液的體積，需要使用溫度計測量溫度，所以還缺少溫度計和量筒；
故答案為：量筒；溫度計；
（2）不能用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒，因為銅絲攪拌棒是熱的良導體，熱量損失大，
故答案為：否；金屬易導熱，熱量散失導致誤差大；
（3）2次溫度差分別為：3.3℃，3.5℃，2組數據都有效，溫度差平均值=3.4℃，50mL0.55mol?L^-1NaOH和50mL.0.5mol?L^-1HCl質量和為m=100mL×1g/mL=100g，c=4.18J/（g?℃），△T=3.4℃，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℃=1421.2J=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，NaOH溶液與HCl溶液反應的熱化學方程式為：HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+2H₂O（l）△H=-56.8kJ/mol，
故答案為：-56.8kJ/mol；HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+2H₂O（l）△H=-56.8kJ/mol；
（4）在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應生成1mol水時的反應熱叫做中和熱，若用KOH代替NaOH，測定結果無影響，醋酸為弱酸，電離過程為吸熱過程，所以用醋酸代替HCl做實驗，反應放出的熱量小于56.8kJ，測定結果偏小，對測定結果有影響，
故答案為：無；有；
（5）①H⁺（aq）+OH^-（aq）═H₂O（l）△H=-57.3kJ?mol^-1可知，生成1molH₂O放出熱量為57.3kJ，
20gNaOH即0.5mol氫氧化鈉配成稀溶液后，氫氧根離子的濃度是0.5mol，和足量的酸之間反應會生成0.5mol水，所以放出熱量為0.5×57.3kJ=28.65kJ，
故答案為：28.65；
②用2molH₂SO₄配稀溶液跟足量稀NaOH反應，會生成水4mol，所以放出熱量為4×57.3kJ=229.2kJ，但中和熱指稀的強酸和強堿反應生成1mol水所放出的熱量，所以中和熱和參加反應的量無關，此反應的中和熱△H為為=-57.3kJ/mol，
故答案為：-57.3kJ/mol；
③由于醋酸是弱酸，電離是吸熱的，所以導致放出的熱量數值偏低，
故答案為：小于；

點評：本題考查中和熱的測定，題目難度不大，注意熱量計算公式的應用中c=4.18J/（g?℃），要注意熱量單位的換算，注意中和熱的定義．