Question

利用如图装置测定中和热的实验步骤如下：

①用量筒量取50 mL 0.25mol·L^－1硫酸倒入小烧杯中，测出硫酸温度；

②用另一量筒量取50 mL 0.55mol·L^－1NaOH溶液，并用另一温度计测出其温度；

③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测出混合液最高温度。

回答下列问题：

(1)写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式(中和热数值为57.3kJ·mol^－1)___________。

(2)倒入NaOH溶液的正确操作是__________(从下列选项中选出)。

A.沿玻璃棒缓慢倒入     B.分三次少量倒入       C.一次迅速倒入

(3)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是________(从下列选项中选出)。

A.用温度计小心搅拌              

B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌

C.轻轻地振荡烧杯

D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动

(4)实验数据如下表：

①请填写下表中的空白：

	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	29.5	_____
2	27.0	27.4	27.2	32.3
3	25.9	25.9	25.9	29.2
4	26.4	26.2	26.3	29.8

②近似认为0.55mol·L^－1NaOH溶液和0.25mol·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)。

Answer

H2SO4(aq)＋NaOH(aq)=Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝-57.3 kJ·mol－1 C D 3.4 －56.8 kJ·mol－1

【解析】

(1)强酸、强碱的中和热为-57.3kJ·mol-1，是强酸和强碱的稀溶液完全反应生成1mol水放出的热量，则稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的热化学方程式为H2SO4(aq)＋NaOH(aq)=Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝-57.3 kJ·mol－1，故答案为：H2SO4(aq)＋NaOH(aq)=Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝-57.3 kJ·mol－1；

(2)倒入氢氧化钠溶液时，必须一次迅速的倒入，目的是减少热量的散失，不能分几次倒入，否则热量散失，影响测定结果，所以C选项正确，故答案为：C；

(3)使硫酸与氢氧化钠溶液混合均匀的正确操作方法是：用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻的搅动；温度计是测量温度的，不能使用温度计搅拌，A选项错误；也不能轻轻的振荡烧杯，否则可能导致液体溅出或者热量散失，B选项错误，更不能打开硬纸片用玻璃棒搅拌，否则热量散失，影响测定结果，C选项错误；综上，D选项正确，故答案为：D；

(4)①4次温度差分别为：3.4℃、5.1℃、3.3℃、3.5℃，第2组数据无效，温度差平均值为3.4℃，故正确答案为：3.4；

②50mL0.25mol/L硫酸与50mL0.55mol/L NaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.25mol/L×2=0.025mol，溶液的质量为100mL×1g/mL=100g，温度的变化的值为ΔT=3.4℃，则生成0.025mol水放出的热量Q=cmΔT=4.18J/(g·℃)×100g×3.4℃=1421.2J，即1.4212kJ，所以中和热，故答案为－56.8 kJ·mol－1。