Question

I、已知在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1mol水时的反应热叫做中和热。现利用下图装置进行中和热的测定，请回答下列问题：

（1）该图中有两处未画出，它们分别是______、______。

（2）做一次完整的中和热测定实验，温度计需使用______次。

（3）把温度为13℃，浓度为1.0mol/L的酸溶液和1.1mol/L的碱溶液各50mL混合（溶液密度均为1g/mL），生成溶液的比热容c=4.184J/(g•℃)，轻轻搅动，测得酸碱混合液的温度变化数据如下：

反应物	起始温度t1/℃	终止温度t2/℃	中和热
HCl+NaOH	13	19.8	△H1
HCl+NH3•H2O	13	19.3	△H2

①比较△H₁和△H₂的相对大小：△H₁              △H₂（填“＞”“＜”或“＝”）。

②两组实验结果差异的原因是                                   。

③写出HCl和NH₃•H₂O反应的热化学方程式：                    。

II、如下图所示：用两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状，套在一起，使四周都有四层。把内层滤纸取出，在底部剪一个小孔，用水润湿，再跟另一纸漏斗套在一起，架在铁圈上，下面放置一盛沙的蒸发皿。把5 g干燥的氧化铁粉末和2 g铝粉混合均匀，放在纸漏斗中，上面加少量氯酸钾并在混合物中间插一根镁条，用小木条点燃镁条。观察发生的现象。通过以上实验信息，回答下列问题：

（1）写出该反应的化学方程式：__________，该反应称为________反应。

（2）选出该实验的实验现象(填写在横线上)：________。

①镁条剧烈燃烧            ②放出大量的热，并发出耀眼的光芒，火星四射

③纸漏斗的下部被烧穿      ④有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上，液珠冷却后变为黑色固体

（3）写出各物质的作用：蒸发皿盛沙：________；镁条：________；氯酸钾：________。

Answer

I、（1）环形玻璃搅拌棒 （1分）双孔盖板（1分）（2）3（1分）

（3）①＜ （1分） ②NH3·H2O是弱碱，因为中和过程中发生电离要吸热，因而放热较少（1分）

③HCl(aq)+NH3•H2O(aq)=NH4Cl(aq)+H2O(l) △H=-52.7kJ/mol (2分)

II、（1）2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 （2分） 铝热 （1分）

（2）①②③④ （1分，漏选一个不得分）

（3）为防止溅落物炸裂蒸发皿 （1分）引燃剂 （1分）助燃剂 （1分）。

【解析】

试题分析：I、（1）根据中和热的测定装置及该图所示，图中有两处未画出，它们分别是）环形玻璃搅拌棒、双孔盖板；（2）做一次完整的中和热测定实验，温度计需测量反应前盐酸、氢氧化钠溶液的温度及二者混合反应后溶液的温度，故共需使用3次；（3）①反应热是酸、碱发生中和反应产生1mol水放出的热量。由于NH3•H2O是弱碱，电离需要吸收热量，故反应产生1mol水放出的热量比强碱NaOH少，所以△H1＜△H2；②两组实验结果差异的原因是NH3·H2O是弱碱，因为中和过程中发生电离要吸热，因而放热较少；③反应以不足量的HCl为标准计算，n(HCl)=n(H2O)= 1.0mol/L×0.05L=0.05mol，Q=cmt=4.184J/(g•℃)×100g×(19.3-13) ℃=2635.92J，则△H=-2635.92J ÷0.05mol =-52718J/mol =-52.7kJ/mol，所以该反应的热化学方程式是HCl(aq)+NH3•H2O(aq)=NH4Cl(aq)+H2O(l) △H=-52.7kJ/mol；II、（1）Al与Fe2O3在高温下发生反应产生氧化铝和铁，反应的化学方程式是2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3；（2）①镁条在点燃时，剧烈燃烧，正确；②镁条燃烧反应是放热反应，反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒，火星四射，正确；③反应放出的热量使纸漏斗的下部被烧穿，铁及氧化铝进入下面的容器中，正确；④有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上，液珠冷却后变为黑色固体，正确。（3）在铝热反应中，不同的物质作用不相同，其中蒸发皿盛沙的作用是为防止溅落物炸裂蒸发皿；镁条的作用是引燃剂，为铝热反应的发生提供足量的能量；氯酸钾的作用是分解产生氧气，为镁条燃烧作助燃剂。

考点：考查中和热的测定及铝热反应的操作的有关知识。