Question

测定稀硫酸和氢氧化钠溶液反应的中和热(实验装置如下图所示)。

 

(1)图中尚缺少的一种仪器是__________

(2)烧杯间填满碎纸屑的作用是__________。

(3)写出反应的热化学方程_____________________(中和热为57.3kJ·mol^-1)。

(4)该同学每次分别取0.50mol·L^-1 50mL NaOH溶液和0.50mol·L^-1 30mL硫酸进行实验，通过多次实验测定中和热ΔH=-53.5kJ·mol^-1，与57.3kJ·mol^-1有偏差，产生偏差的原因不可能是__________(填字母)。

a．实验装置保温、隔热效果差    

b．用量筒量取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硫酸溶液的温度

(5)在测定中和热的实验中,下列说法正确的是（____________）

A．使用环形玻璃棒是为了加快反应速率，减小实验误差

B．为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触

C．用0.5mol·L^-1 NaOH溶液分别与0.5mol·L^-1的盐酸、醋酸溶液反应,如所取的溶液体积相等，则测得的中和热数值相同

D．在测定中和热实验中需要使用的仪器有天平、量筒、烧杯、滴定管、温度计

(6)用相同浓度和体积的氨水代替溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会__________;(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

(7))你认为CH₃COOH的中和热与HCl的中和热数值相比，________较大，其原因是______________________________________________________。

(8)若三次平行操作测得数据中起始时盐酸与烧碱溶液平均温度相同，而终止温度与起始温度差t₂－t₁分别为①2.2 ℃　②2.4 ℃　③3.4 ℃，则最终代入计算式的温差均值为________ ℃。

Answer

温度计 保温隔热，减少实验过程中热量的损失 H+(aq)+OH-(aq)H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol b A 偏小 HCl CH3COOH是弱酸，只少部分电离，发生电离时要吸热 2.3

【解析】

测定中和反应的反应热时，利用的原理是；使用的试剂是稀的强酸碱，如稀NaOH溶液和稀硫酸，为了保证反应彻底，某一种要稍微过量；由于要测混合溶液反应前后的温度变化，所以实验装置一定要注意保温；在烧杯之间填充碎纸屑，使用环形玻璃搅拌棒而不用金属搅拌棒等都是为了保温，减少热量的散失；为了数据的准确性，一般需要多次测量，通过求温度变化的平均值来更准确地计算中和热。

(1)为了测定反应前后溶液温度的变化，需要用到温度计；

(2)烧杯之间填充碎纸屑，是为了保温隔热，减少热量的散失，从而提高实验的准确性；

(3)中和反应的热化学方程式为： ；

(4)a．实验装置若保温措施不到位，则测得的中和反应放出的热量会偏少，那么最终计算得到的绝对值偏小，a项可能；

b．由于NaOH和H2SO4浓度相同，所以30mL的硫酸相对于50mL的NaOH溶液而言是过量的；在用量筒量取50mLNaOH溶液时，若仰视会导致量取的NaOH偏多；因此中和时会放出更多的热量，进而导致计算的绝对值偏大，b项不可能；

c．在向烧杯中加入NaOH溶液时，若分多次进行，那么由于热量的散失，会导致记录的温度的变化值比正常值偏低，由此计算的中和反应放出的热量偏少，那么最终计算的绝对值偏小，c项可能；

d．温度计在测完NaOH溶液的温度后，一定要用水冲洗去表面残留的NaOH溶液后再去测量硫酸的温度；若不进行冲洗直接测量，则由于温度计表面残留的NaOH与硫酸反应放热而导致记录的初始温度偏大，进而导致计算的偏小，那么计算所得的中和反应放出的热量就偏少，由此计算的绝对值偏小，d项可能；

答案选b；

(5)A．使用环形玻璃搅拌棒搅拌混合后的溶液，让二者反应更快更充分，这样可以减少误差，A项正确；

B．温度计测量的是溶液的温度，不能使其与容器壁接触，B项错误；

C．由于醋酸是弱酸，弱酸的解离过程会吸收热量，因此由其测得的中和热数值与由盐酸测得的不同，C项错误；

D．中和反应反应热的测定实验中不需要用到滴定管，D项错误；

答案选A；

(6)是弱电解质，弱电解质电离时会吸收热量，因此会导致测得的中和反应放出的热量偏小，由此计算所得的中和热的数值偏小；

(7)醋酸是弱酸，发生电离时要吸收热量，因此导致醋酸的中和热的数值更小；

(8)由题可知，温度差3.4℃偏离均值过大，所以判定为无效数据，计算平均值时应当在2.2℃和2.4℃之间进行计算，因此代入计算式的温差均值为2.3℃。