Question

某实验小组用0.50 mol·L^-1NaOH溶液和0.50 mol·L^-1硫酸溶液进行中和热的测定。

Ⅰ.配制0.50 mol·L^-1NaOH溶液

(1)若实验中大约要使用470 mL NaOH溶液,至少需要称量NaOH固体　　　　g。 

(2)从图中选择称量NaOH固体所需要的仪器是(填字母):　　　　。 

名称	托盘天平 (带砝码)	小烧杯	坩埚钳	玻璃棒	药匙	量筒
仪器
序号	a	b	c	d	e	f

Ⅱ.测定中和热

(1)实验桌上备有烧杯(大、小两个烧杯)、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、盐酸、NaOH溶液,尚缺少的实验玻璃用品是　　　　。 

(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验,实验数据如下表。

①请填写下表中的空白:

实验 次数	起始温度t1/℃	终止温度 t2/℃	温度差平均值 (t2-t1)/℃
H2SO4	NaOH	平均值
1	26.2	26.0	26.1	30.1
2	27.0	27.4	27.2	33.3
3	25.9	25.9	25.9	29.8
4	26.4	26.2	26.3	30.4

②近似认为0.50 mol·L^-1NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm³,中和后生成溶液的比热容c=“4.18”J/(g·℃)。则中和热ΔH=　　　　　　(取小数点后一位)。 

③上述实验数值结果与57.3 kJ·mol^-1有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)　　　　。 

A.实验装置保温、隔热效果差

B.量取NaOH溶液的体积时仰视读数

C.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中

D.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H₂SO₄溶液的温度

Answer

Ⅰ.(1)10.0 (2)abe

Ⅱ.(1)环形玻璃搅拌棒 (2)① 4.0

②-53.5 kJ·mol-1 ③ACD

【解析】考查一定物质的量浓度溶液的配制、中和热的测定以及误差分析等

Ⅰ.(1)由于没有470 mL的容量瓶,所以应该配制500 mL 0.50 mol·L-1NaOH溶液。所以需要氢氧化钠的质量是500 mL×10-3×0.5 mol/L×40 g/mol=10.0 g。

(2)氢氧化钠具有腐蚀性和吸水性,所以应该放在烧杯中称量,同时还需要药匙取NaOH固体,所以正确的答案选abe。

Ⅱ.(1)在中和热的测定实验中,溶液是需要搅拌的,所以还缺少环形玻璃搅拌棒。

(2)①四次实验的温度差分别是(℃)4、6.1、3.9、4.1,因此实验2中的数据是无效的,应该舍去,所以温度差平均值为(4 ℃+3.9 ℃+4.1 ℃)÷3=4 ℃。

②反应中放出的热量是4.18 J/(g·℃)×4 ℃×(50+30)g=1 337.6 J,而反应中H2SO4过量,按NaOH计算生成的水:50 mL×10-3×0.5 mol/L=0.025 mol。由于中和热是在一定条件下,稀溶液中,强酸和强碱反应生成1 mol水时所放出的热量,所以该反应的中和热是ΔH=-1 337.6 kJ÷0.025 mol=-53.5 kJ·mol-1。

③根据题意可知,测量值偏小,这说明反应中有热量损失,因此选项AC正确。量取NaOH溶液的体积时仰视读数,则氢氧化钠的质量增加,放出的热量增加,B不正确;用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度,由于温度计上粘附氢氧化钠,会消耗硫酸,因此在实验过程中放出的热量减少,选项D也是正确的,答案选ACD。