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245mLNaOH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．测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示。

（1）不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是                   。

（2）在操作正确的前提下，提高中和热测定准确性的关键是_____________。大烧杯如不盖硬纸板，求得的中和热数值将                    （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。结合日常生活实际该实验在             中（家用产品）效果更好。

（3）写出该反应中和热的热化学方程式：（中和热为57.3 kJ·mol^-1）                。

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

试验次数	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	29.6
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

表中的温度差平均值为              ℃。

②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。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

④实验中改用60mL0.5mol/L盐酸跟50mL0.55 mol·L^-1氢氧化钠进行反应，与上述实验相比，所放出的热量          （填相等或不相等，下同），所求的中和热        简述理由              。

Answer

I.（1）5.0（2）abe

Ⅱ.（1）Cu传热快，热量损失大

（2）提高装置的保温效果；偏小；保温杯

（3）1/2H2SO4（aq）+ NaOH（aq ）＝1/2Na2SO4（aq）+ H2O（l）ΔH＝-57.3kJ/mol

（4）①4.0②53.5kJ/mol③acd④不相等；相等；中和热是在一定条件下，稀溶液中，强酸和强碱反应生成1mol水时所放出的热

量，与酸碱用量无关。

【解析】

试题分析：Ⅰ.（1）没有245mL的容量瓶，只能用250mL的容量瓶，需要称量NaOH固体m=nM=cVM=0.5mol/L×0.25L×40g/mol=5.0g；

（2）氢氧化钠要在小烧杯中称量，称量固体氢氧化钠所用的仪器有天平、烧杯和药匙；

Ⅱ.（1）该实验中应尽量减少热量损失，Cu传热快，热量损失大，所以不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒。

（2）在操作正确的前提下，提高中和热测定准确性的关键是提高装置的保温效果。大烧杯如不盖硬纸板，实验过程中会有部分热量损失掉，求得的中和热数值将偏小。结合日常生活实际该实验在保温杯中效果更好。

（3）已知稀强酸、稀强碱反应生成1mol液态水时放出57.3kJ的热量，稀硫酸和氢氧化钡钠稀溶液都是强酸和强碱的稀溶液，则反应的热化学方程式为：1/2H2SO4（aq）+NaOH（aq）=1/2Na2SO4（aq）+H2O（l） △H=-57.3kJ/mol。

（4）①4次温度差分别为：3.5℃，4.0℃，3.9℃，4.1℃，第1组数据相差较大，其他三次温度差平均值4.0℃；

②50mL0.50mol•L-1氢氧化钠与30mL0.50mol•L-1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/cm3=80g，温度变化的值为△T=4.0℃，则生成0.025mol水放出的热量为：Q=m•c•△T=80g×4.18J/（g•℃）×4.0℃=1337.6J，即1.3376KJ，所以实验测得的中和热△H=-1.3376kJ÷0.025mol=-53.5kJ/mol。

③a．装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故a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，中和热的数值偏大，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，热量散失，中和热的数值偏小，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，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故d正确。故答案为：acd．

④反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，改用60mL0.5mol/L盐酸跟50mL0.55moi/L氢氧化钠进行反应，与上述实验相比，生成水的量增多，所放出的热量偏大，但是中和热的均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热，与酸碱的用量无关，所以改用60mL0.5mol/L盐酸跟50mL0.55moi/L氢氧化钠进行反应，测得中和热数值相等。

考点：考查中和热的测定

【名师点睛】本题考查热化学方程式以及反应热的计算，题目难度大，注意理解中和热的概念、把握热化学方程式的书写方法，以及测定反应热的误差分析等问题。要以做实验的心态面对实验题，搞清实验目的、原理、操作是解决问题的关键。Ⅰ.（1）根据公式m=nM=cVM来计算氢氧化钠的质量，但是没有245mL的容量瓶，用250mL的容量瓶；（2）氢氧化钠要在玻璃仪器中称量，根据称量固体氢氧化钠所用的仪器来回答；Ⅱ.（1）和（2）等一切围绕对实验目的的影响进行回答；（3）根据酸碱中和反应生成1mol液态水时放出57.3kJ的热量书写热化学方程式；（4）①先计算出每次试验操作测定的温度差，然后舍弃误差较大的数据，最后计算出温度差平均值；②先根据Q=m•c•△T计算反应放出的热量，然后根据△H=-Q/nkJ/mol计算出反应热；③a．装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小；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；c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，热量散失；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；④反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，并根据中和热的概念和实质来回答。