Question

某实验小组用0.50 mol·L^－1 NaOH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^－1 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）从下图中选择称量NaOH固体所需要的仪器（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.测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如下图所示。

（1）此装置哪些地方需要改进：________________

（2）写出该反应的中和热的热化学方程式（中和热为57.3 kJ·mol^－1）：__________________

（3）取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液按正确装置进行实验，实验数据如下表。

	起始温度/℃	终止温度/℃	温度差/℃
H2SO4	NaOH	平均值
1	25.5	25.0	25.25	28.5	3.25
2	24.5	24.2	24.35	27.6	3.25
3	25.0	24.5	24.75	26.5	1.75

①近似认为0.50 mol·L^－1 NaOH溶液和0.50 mol·L^－1硫酸溶液的密度都是1 g·cm^－3，中和后生成溶液的比热容c＝4.18 J·g^－1·℃^－1。则中和热ΔH＝_______________（取小数点后一位）。

②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

（4）如果用50 mL 0.55 mol·L^－1的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，其放出的热量偏小，原因是________________________

Answer

（1）5.0（2）a、b、e

Ⅱ.（1）1/2H2SO4（aq）+NaOH（aq）=1/2Na2SO4（aq）+H2O（l）ΔH=-57.3kJ·mol-1

（2）装置隔热效果差，缺少搅拌器（3）①-43.472kJ·mol-1②a、c、d；

（4）氨水是弱电解质，氨水电离吸热，所以放出的热量较小

【解析】

试题分析：Ⅰ.（1）需要称量NaOH固体m=nM=cVM=0.5mol/L×0.5L×40g/mol=5.0g。

（2）氢氧化钠要在称量瓶或者小烧杯中称量，称量固体氢氧化钠所用的仪器有天平、烧杯和药匙。

Ⅱ.（1）装置隔热效果差，缺少搅拌器。中和热为酸碱中和生成1mol H2O时的焓变，所以表示稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的热化学方程式为：1/2H2SO4（aq）+ NaOH（aq）=1/2Na2SO4（aq）+ H2O（l） ΔH=-57.3 kJ·mol-1

（2）①第3组数据明显有误，所以删掉②50mL0.50mol/L氢氧化钠与30mL0.50mol/L硫酸溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液的质量为：80ml×1g/ml=80g，温度变化的值为△T=3.25℃，则生成0.025mol水放出的热量为Q=m•c•△T=80g×4.18J/（g•℃）×3.25℃=1086.8J，即1.0868KJ，所以实验测得的中和热△H=-1.0868KJ÷0.025mol=--43.472 kJ·mol-1。③a、实验装置保温、隔热效果必须好，否则影响实验结果，正确；b、量取NaOH溶液的体积时仰视读数，会导致所量的氢氧化钠体积偏大，放出的热量偏高，则大于57.3kJ/mol，故b错误；c、尽量一次快速将NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，不允许分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，故c正确；d、温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度，硫酸的起始温度偏高，温度差偏小，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故d正确。（3）氨水是弱电解质，氨水电离吸热，所以放出的热量较小。

考点：本题考查化学反应中的能量变化。