Question

某实验小组用0.50 mol·L^－1 NaOH溶液和0.50 mol·L^－1 H₂SO₄溶液进行中和热的测定。

Ⅰ.配制0.50 mol·L^－1 H₂SO₄溶液

(1)若配制250 mL H₂SO₄溶液，则需量筒量取密度为1.84 g·cm^－3，质量分数为98%的浓硫酸____mL。

Ⅱ.测定稀硫酸和稀氢氧化钠反应的中和热的实验装置如图所示：

(2)仪器A的名称为___________。

(3)写出表示该反应中和热的热化学方程式：__________________。

(4)取50 mL NaOH溶液和30 mL H₂SO₄溶液进行实验，实验数据如下表。

实验 次数	起始温度t1/℃	终止温度t2/℃	温度差(t2－t1)/℃
H2SO4	NaOH	平均值
1	26.6	26.6	26.6	29.1
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

①温度差的平均值为____℃。

②近似认为0.50 mol·L^－1 NaOH溶液和0.50 mol·L^－1 H₂SO₄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。则测得的中和热ΔH＝___________(取小数点后一位)。

③上述结果与57.3 kJ·mol^－1有偏差，产生此偏差的原因可能是____(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．一次性把NaOH溶液倒入盛有H₂SO₄溶液的小烧杯中

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

(5)碎泡沫塑料的作用是___________。

Answer

6.8 环形玻璃搅拌棒 H2SO4(aq)+NaOH(aq)= Na2SO4(aq)+H2O(l) △H=-57.3 kJ•mol-1。 4.0 -53.5kJ•mol-1 ad 保温、隔热，减少实验过程中热量损失

【解析】

（1）由溶液稀释前后，溶质质量不变可得：1.84g/cm3×V×98%=0.5mol/L×0.25L×98g/mol，解得V=6.8mL；答案为6.8；

（2）由图可以看出仪器A为环形玻璃搅拌棒；答案为环形玻璃搅拌棒；

（3）强酸强碱的中和热为-57.3kJ/mol，中和热是强酸和强碱的稀溶液完全反应生成1mol液态水放出的热量，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)△H=-57.3 kJ•mol-1；答案为H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3 kJ•mol-1；

（4）①温度差分别为2.5℃、4.0℃、3.9℃、4.1℃，第一次实验温度差误差较大，应舍弃，故温度差平均值为(4.0℃+3.9℃+4.0℃)/3=4.0℃；答案为4.0℃；

②生成水的物质的量为0.05L×0.5mol/L=0.025mol，溶液的质量为80mL×1g/cm3=80g，温度差为4℃，则生成0.025mol的水应放出的热量为Q=m•c•△t=80g×4.18J·(g·℃)-1×4℃=1337.6J=1.3376kJ，所以实验测得的中和热△H==-53.5kJ•mol-1；答案为-53.5kJ•mol-1；

③a项实验装置保温、隔热效果差，求得放出的热量偏小，中和热的数值偏小；

b项量取氢氧化钠溶液的体积时仰视读数，会导致所量取的氢氧化钠溶液体积偏大，放出热量偏高，中和热的数值偏大；

c项为正确操作，不会引起误差；

d项温度计测定氢氧化钠溶液起始温度，直接插入硫酸溶液测温度，导致硫酸溶液的起始温度偏高，求得的放出热量偏小，中和热数值偏小；据此分析只有ad选项才能使得中和热的数据偏小；

答案为ad；

（5）碎泡沫塑料的导热效果差，可以起到保温、隔热，减少实验过程中热量损失等作用；答案为保温、隔热，减少实验过程中热量损失。