Question

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

Ⅰ．配制0.50 mol/L NaOH溶液

（1）若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液，至少需要称量NaOH固体______g。

（2）配制0.50 mol/L NaOH溶液必须用到的仪器有：天平（带砝码）、烧杯、玻璃棒、__________和____________。

Ⅱ．测定稀硫酸和稀氢氧化钠溶液中和热的实验装置如图所示。

（1）该图中有两处未画出，它们是烧杯上方的泡沫塑料盖和_________________。泡沫塑料的作用是            。

（2）写出该反应的热化学方程式（中和热ΔH＝ -57.3 kJ/mol）：_______________________________。

（3）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/ ^oC]	终止温度t2/^oC]	温度差平均值(t2－t1)/^oC]
H2SO4	NaOH	平均值
1	26.2	26.0	26.1	30.1
2	27.0	27.4	27.2	31.2
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 NaOH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＝________ kJ/mol (取小数点后一位)。

③上述实验数值结果与-57.3 kJ/mol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）5.0 （2分） （2）250ml容量瓶、胶头滴管（各1分）

Ⅱ.（1）环形玻璃搅拌棒；减少热量的损失（合理就给分）（各1分）

（2）H2SO4 (aq)＋2NaOH(aq) == Na2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－114.6 kJ/mol（2分）

（3）①4.0（2分） ②－53.5 （2分） ③acd（2分）

【解析】

试题分析：Ⅰ．配制0.50mol/LNaOH溶液（1）若实验中大约要使用245mL NaOH溶液，应该配制250ml的溶液，所以至少需要称量NaOH固体的质量是0.50mol/L×0.25L×40g/mol=5.0g。

（2）配制0.50 mol/L NaOH溶液必须用到的仪器有：天平（带砝码）、烧杯、玻璃棒、250ml容量瓶、胶头滴管；

Ⅱ．（1）该图中有两处未画出，它们是烧杯上方的泡沫塑料盖和环形玻璃搅拌棒；其中泡沫塑料的作用是减少热量的损失。

（2）稀硫酸和稀氢氧化钠反应的热化学方程式是H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=－114.6KJ/mol；

（3）①这四次的反应前后的温度差是5、4.0、3.9、4.1度。第一温度误差较大，舍去。反应的平均温度是4.0；

②近似认为0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比热容c=4.18J/（g•℃）。则Q＝cmt＝4.18J/（g•℃）×80ml×4℃＝1337.6J＝1.3376KJ。由给出的酸、碱的物质的量可知，酸过量，所以反应应该以碱的物质的量为标准计算，n(OH-) ＝0.50mol/L×0.05L＝0.025mol。所以该反应的中和热是△H=-1.3376KJ÷0.025mol=－53.5KJ /mol；

③上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是a．实验装置保温、隔热效果差，使热量损失，a正确；b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数，使溶液的体积偏小，反应的溶质物质的量偏少，所以计算出的中和热判断，b错误；c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，使热量损失，导致中和热偏低；c正确；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，导致温度差值太少，反应放出的热量偏少，因此反应热偏少，d正确。答案选acd。

【考点定位】本题主要是考查中和热测定的实验分析

【名师点晴】中和热测定实验注意事项：

①碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板的作用是保温、隔热，减少实验过程中热量的损失。

②为保证酸、碱完全中和，常采用碱稍稍过量。

③实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是上下搅动，不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是铜传热快，热量损失大。