Question

【題目】利用下圖裝置測定中和熱的實驗步驟如下：

①用量筒量取50mL 0.25mol/L硫酸倒入小燒杯中，測出硫酸溫度；

②用另一量筒量取50mL 0.55mol/L NaOH溶液，測出其溫度；

③將NaOH溶液倒入小燒杯中，設法使之混合均勻，測出混合液最高溫度．回答下列問題：

（1）寫出稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應表示中和熱的熱化學方程式（中和熱數值為57.3kJ/mol）：__________________________。

（2）倒入NaOH溶液的正確操作是：______。（從下列選項中選出）

A．沿玻璃棒緩慢倒入 B．分三次少量倒入 C．一次迅速倒入

（3）A為泡沫塑料板，上面有兩個小孔，分別插入溫度計和環形玻璃棒，兩個小孔不能開得過大，其原因是__________；反應需要測量溫度，每次測量溫度后都必須__________；

（4）實驗數據如下表：

溫度 實驗次數	起始溫度t1℃		終止溫度t2/℃	溫度差 （t2﹣t1）/℃
	H2SO4	NaOH
1	26.2	26.0	29.5
2	27.0	27.4	32.3
3	25.9	25.9	29.2
4	26.4	26.2	29.8

①近似認為0.55mol/L NaOH溶液和0.25mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比熱容c=4.18J/（g℃）．則中和熱△H=______（取小數點后一位）．

②上述實驗數值結果與57.3kJ/mol有偏差，產生偏差的原因可能是（填字母）____．

a．實驗裝置保溫、隔熱效果差

b．用溫度計測定H2SO4溶液起始溫度后直接測定NaOH溶液的溫度

c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中． d.仰視量取酸堿溶液

（5）用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行上述實驗，測得的中和熱的數值會___；（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）原因是________________________________。

Answer 1

【答案】 ）NaOH（aq）+H2SO4（aq）=Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=﹣57.3kJ/mol C 減少熱量散失 用水將溫度計上的液體沖掉，并擦干溫度計 ﹣56.8kJ/mol abc 偏小 氨水為弱堿，電離過程為吸熱過程，所以用氨水代替稀氫氧化鈉溶液反應，反應放出的熱量小于57.3kJ

【解析】（1）中和熱是在稀溶液中，強酸和強堿發生中和反應生成1molH2O時所放出的熱量，由已知中和熱數值為57.3kJ/mol，則稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應表示中和熱的熱化學方程式為：NaOH（aq）+H2SO4（aq）=Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=﹣57.3kJ/mol。

（2）為減少熱量散失，必須一次性迅速倒入NaOH溶液，不能分幾次倒入，否則會導致熱量散失，影響實驗結果，故選C。

（3）如圖所示，A為泡沫塑料板，上面有兩個小孔，分別插入溫度計和環形玻璃攪拌棒，若兩個小孔開得過大，會導致熱量散失較多，影響測定結果，所以兩個小孔不能開得過大；中和反應是放熱反應，溫度計上的酸與NaOH溶液反應放熱，使溫度計讀數升高，會使測得結果偏高，所以每次測量后用水將溫度計上的液體沖掉，并擦干溫度計。

（4）①第1次實驗硫酸和NaOH溶液起始平均溫度為26.1℃，反應后溫度為29.5℃，反應前后溫度差為：3.4℃；第2次實驗硫酸和NaOH溶液起始平均溫度為27.2℃，反應后溫度為32.3℃，反應前后溫度差為：5.1℃；第3次實驗硫酸和NaOH溶液起始平均溫度為25.9℃，反應后溫度為29.2℃，反應前后溫度差為3.3℃；第4次實驗硫酸和NaOH溶液起始平均溫度為26.3℃，反應后溫度為29.8℃，反應前后溫度差為3.5℃；因為第2組數據與其他三組數據差別較大，所以第2組數據應舍去；50mL的0.25mol/L硫酸與50mL的0.55mol/L氫氧化鈉溶液的質量和為m=100mL×1g/cm3=100g，c=4.18J/（g℃），代入公式Q=cm△t得生成0.025mol水放出熱量Q=4.18J/（g℃）×100g×≈1421.2J=1.4212kJ，即生成0.025mol的水放出熱量為1.4212kJ，所以生成1mol的水放出熱量為：1.4212kJ×≈56.8kJ，所以該實驗測得的中和熱△H=-56.8kJ/mol。②實際測量結果比57.3kJ/mol小，由公式Q=cm△t可看出，可能是△t偏小或m偏小造成的，實驗裝置保溫、隔熱效果差，會使t2偏小，導致△t偏小；用溫度計測定H2SO4溶液起始溫度后直接測定NaOH溶液的溫度，會使t1偏大，導致△t偏小；分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，會使熱量散失較多，使t2偏小，導致△t偏小；仰視量取酸堿溶液，會使量取的酸堿溶液偏多，m會偏大。綜上分析，abc正確。

（5）若用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行上述實驗，測得的中和熱的數值會偏小，因為氨水為弱堿，在水溶液中部分電離，中和反應的同時會有電離過程發生，而電離為吸熱過程，所以用氨水代替稀氫氧化鈉溶液反應，反應放出的熱量小于57.3kJ。