Question

8．某實驗小組設計用50mL 1.0mol/L鹽酸跟50mL 1.1mol/L 氫氧化鈉溶液在如圖裝置中進行中和反應．在大燒杯底部墊碎泡沫塑料（或紙條），使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平．然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過．通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱．試回答下列問題：
（1）本實驗中用稍過量的NaOH的原因教材中說是為保證鹽酸完全被中和．試問：鹽酸在反應中若因為有放熱現象，而造成少量鹽酸在反應中揮發(fā)，則測得的中和熱偏�。ㄌ睢捌�大”、“偏小”或“不變”）．
（2）在中和熱測定實驗中存在用水洗滌溫度計上的鹽酸的步驟，若無此操作步驟，則測得的中和熱會偏大（填“偏大”、“偏小”或“不變”）．
（3）若用等濃度的醋酸與NaOH溶液反應，則測得的中和熱會偏大（填“偏大”、“偏小”或“不變”），其原因是醋酸電離要吸收能量．
（4）該實驗小組做了三次實驗，每次取溶液各50mL，并記錄下原始數據（見表）．

實驗序號	起始溫度t1/℃			終止溫度（t2）/℃	溫差（t2-t1）/℃
	鹽酸	NaOH溶液	平均值
1	25.1	24.9	25.0	31.6	6.6
2	25.1	25.1	25.1	31.8	6.7
3	25.1	25.1	25.1	31.9	6.8

已知鹽酸、NaOH溶液密度近似為1.00g/cm³，中和后混合液的比熱容c=4.18×10^-3kJ/（g•℃），則該反應的中和熱為△H=-56.06kJ/mol．根據計算結果，寫出該中和反應的熱化學方程式HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H=-56.01kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）根據少量鹽酸在反應中揮發(fā)，反應的鹽酸偏少，放出的熱量偏小；
（2）沒有用水洗滌溫度計上的鹽酸溶液，導致鹽酸的物質的量偏小，放出的熱量偏�。�
（3）根據醋酸為弱電解質，電離過程中需要吸收熱量進行判斷；
（4）先求出三次反應的溫度差，根據公式Q=cm△T來求出生成0.05mol的水放出熱量，從而求出中和熱，并寫出熱化學方程式．

解答 解：（1）少量鹽酸在反應中揮發(fā)，鹽酸揮發(fā)吸收熱量，且鹽酸偏少，放出的熱量偏小，測得的中和熱數值偏低；
故答案為：偏��；
（2）沒有用水洗滌溫度計上的鹽酸溶液，鹽酸與氫氧化鈉反應放熱，氫氧化鈉的溫度偏高，測得的中和熱數值偏小，但中和熱為“-”，所以中和熱偏大，
故答案為：偏大；
（3）由于醋酸為弱酸，醋酸電離要吸收能量，造成測得的中和熱數值偏小，但中和熱為“-”，所以中和熱偏大；
故答案為：偏大；醋酸電離要吸收能量；
（4）3次實驗的前后溫度差分別為：6.6℃，6.7℃，6.8℃，均有效，三次的平均值為6.7℃，50mL1.0mol/L鹽酸跟50mL1.1mol/L氫氧化鈉溶液的質量和為m=100mL×1g/mL=100g，c=4.184J/（g•℃），反應生成0.05mol水，代入公式Q=cm△T得生成0.05mol的水放出熱量Q=4.184J/（g•℃）×100g×6.7℃=2.80328kJ，即生成0.05mol的水放出熱量2.80328kJ，所以生成1mol的水放出熱量為$\frac{2.80328kJ}{0.05mol}$=28.006KJ×20=56.06kJ，即該實驗測得的中和熱△H=-56.06kJ/mol；熱化學方程式為：HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H=-56.01kJ/mol；
故答案為：-56.06kJ/mol；HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H=-56.01kJ/mol．

點評 本題考查了中和熱的測定方法，題目難度中等，明確測定中和熱的原理是解題的關鍵，注意掌握中和熱的概念及計算方法，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學實驗能力．