Question

利用下图装置测定中和热的实验步骤如下：

①用量筒量取50 mL 0.25 mol/L硫酸倒入小烧杯中，测出硫酸溶液温度；

②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液，并测出其温度；

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)倒入NaOH溶液的正确操作是_________

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

(2)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是__________

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棒上下轻轻地抽动

(3)实验数据如下表：

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
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

①根据表中数据计算出来温度差的平均值为______℃；

②近似认为0.55 mol/L NaOH溶液和0.25 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm³，中和后生成溶液的比热容c＝4.18 J/(g·℃)。则中和热ΔH＝_______( 取小数点后一位)。

③上述实验数值结果与中和热为57.3 kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是____。

a．实验装置保温、隔热效果差   b．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H₂SO₄溶液的温度   c．量取NaOH溶液的体积时仰视读数   d．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中

Answer

C D 3.4 -56.8kJ/mol abcd

【解析】

本实验的目的是测定中和热，中和热是指是强酸和强碱的稀溶液完全反应生成1mol水放出的热量；本实验中首先测定酸和碱反应前的温度，然后测定反应终止温度，然后利用比热容将温度转化为热量计算出中和热。本实验中为保证酸和碱完全反应，NaOH过量；实验的关键是要保温。

(1)为了减少热量的散失，实验过程中倒入NaOH溶液时，必须一次迅速的倒入，所以选C；

(2)温度计是测量温度的，不能使用温度计搅拌；也不能轻轻地振荡烧杯，否则可能导致液体溅出或热量散失，影响测定结果；更不能打开硬纸片用玻璃棒搅拌，否则会有热量散失；使硫酸与NaOH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地搅动，所以选D；

(3)①四次的温差分别为3.4℃，5.1，3.3℃，3.5℃，第2组数据偏差较大舍去，所以平均温差为=3.4℃；

②50mL 0.25mol/L硫酸与50mL 0.55mol/L NaOH溶液进行中和反应，NaOH过量，所以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/cm3=100g，温度变化的值△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，即1.4212kJ，所以实验测得的中和热△H=-=-56.8kJ/mol；

③实验结果的绝对值小于中和热的绝对值；

a．实验装置保温、隔热效果差，热量散失较大，所得中和热的绝对值偏小，故a符合；
b．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度，温度计上沾有的NaOH与硫酸反应放出热量，使得测定的初始温度偏高，且造成热量的散失，测定的温差偏小，中和热的绝对值偏小，故b符合。
c．量取NaOH溶液的体积时仰视读数，会导致氢氧化钠体积偏大，但硫酸少量，所以生成的水的物质的量不变，放出的总热量不变，而加入的NaOH溶液体积偏大，会使混合液的质量偏大，则测得的温差会偏小，中和热的绝对值偏小，故c符合；
d．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，热量散失较大，所得中和热的绝对值偏小，故d符合；
故答案为：abcd；