Question

中和热的测定是高中重要的定量实验。取0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.25mol/L的硫酸50mL置于如图所示的装置中进行中和热的测定实验，回答下列问题：

（1）从图中实验装置看，其中尚缺少的一种玻璃用品是___；

（2）为保证该实验成功该同学采取了许多措施，如图的碎纸条的作用在于___。

（3）若改用60mL0.25mol·L^-1H₂SO₄和50mL0.55mol·L^-1NaOH溶液进行反应与上述实验相比，所放出的热量___（填“相等”、“不相等”），若实验操作均正确，则所求中和热___（填“相等”、“不相等”）

（4）50mL0.55mol/LNaOH溶液和50mL0.25mol/L硫酸溶液的实验数据如下表：

请填写下表中的空白：

温度 实验次数	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	29.5	①___
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50mL0.55mol/LNaOH溶液和50mL0.25mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm³，中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g·℃)。则中和热ΔH=___kJ/mol(取小数点后一位)。

③上述实验数值结果与57.3kJ/mol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

Answer

环形玻璃搅拌棒 隔热，减少热量的损失 不相等 相等 3.4 -56.8 acd

【解析】

(1)根据量热计的构造来判断该装置的缺少仪器；

(2)中和热测定实验成败的关键是减少热量散失；

(3)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；

(4)①先计算出每次实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=-kJ/mol计算出中和热；

③根据实验操作分析作答。

(1)由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒，故答案为：环形玻璃搅拌棒；

(2)中和热测定实验成败的关键是保温工作，大小烧杯之间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失，故答案为：隔热，减少热量的损失；

(3)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，改用60mL 0.25mol/LH2SO4和50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应与上述实验相比，生成水的量增多，所放出的热量增多；但是中和热均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热，中和热相等，故答案为：不相等；相等；

(4)①四次测定温度差分别为3.4℃，5.1℃，3.3℃，3.5℃，其中第2次的温度差误差较大，应该舍弃，其它三次温度差的平均值为t=℃=3.4℃，故答案为：3.4；

②50mL0.55mol/L氢氧化钠与50mL0.25mol/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100mL×1g/cm3=100g，温度变化的值为△t=3.4℃，则生成0.025mol水放出的热量为：Q=m•c•△t=100g×4.18J/（g•℃）×3.4℃=1421.2J=1.4212kJ，所以实验测得的中和热△H=-=-56.8 kJ/mol，故答案为：-56.8；

③计算的数据为-56.8kJ/mol与-57.3kJ/mol有偏差，应为在做实验中有热量损失，

a.  实验装置保温、隔热效果差，有热量损失，a项符合题意；

b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数，NaOH溶液体积偏大，放出热量偏大，b项不符合题意；

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，否则会导致较多热量散失，c项符合题意；

d. 温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度，由于温度计上会有氢氧化钠，氢氧化钠与硫酸反应放热，导致硫酸的起始温度偏高，温度差偏小，测定结果偏小，d项符合题意；

综上符合题意选项是acd，故答案为：acd。