Question

【題目】I.50 mL 1.0mol·L－1鹽酸跟50 mL 1.1 mol·L－1氫氧化鈉溶液在圖所示裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)，并通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量來計(jì)算中和熱。試回答下列問題：

（1）___（填“能”或“不能”）將環(huán)形玻璃攪拌棒改為環(huán)形金屬（如銅）棒。

（2）大燒杯上如不蓋硬紙板，對求得中和熱數(shù)值的影響是__（填“偏高”“偏低”或“無影響”）。

（3）如果改用60 mL 1.0 mol·L－1鹽酸跟50 mL 1.1 mol·L－1氫氧化鈉溶液進(jìn)行反應(yīng)，則與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放熱量__（填“增加”“減少”或“不變”）；所求中和熱數(shù)值__（填“增加”“減少”或“不變”）。

（4）__（填“能”或“不能”）用Ba（OH）2和硫酸代替鹽酸和氫氧化鈉溶液。

（5）Q=cmΔt，其中Q表示此中和反應(yīng)放出的熱量，m表示反應(yīng)后混合液的質(zhì)量，c表示反應(yīng)后混合溶液的比熱容，Δt表示反應(yīng)前后溶液的溫度的差值。該實(shí)驗(yàn)小組做了三次實(shí)驗(yàn)，每次取溶液各50 mL，并記錄如下原始數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)序號	起始溫度t1/℃	終止溫度t2/℃	溫差（t2－t1）/℃
1	25.0	32.6
2	25.1	31.8
3	25.1	31.9

已知鹽酸、NaOH溶液密度近似為1.00 g·cm－3，中和后混合液的比熱容c=4.184×10﹣3kJ·g－1·℃－1則該反應(yīng)的中和熱為ΔH=__（保留小數(shù)點(diǎn)后一位）。

（6）上述實(shí)驗(yàn)數(shù)值結(jié)果與57.3 kJ·mol－1有偏差，產(chǎn)生偏差的原因可能是__（填字母）。

a．實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差

b．量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)

c．分多次把NaOH溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中

d．用溫度計(jì)測定NaOH溶液起始溫度后直接測定HCl溶液的溫度

II. 草酸與高錳酸鉀在酸性條件下能夠發(fā)生反應(yīng)：

現(xiàn)用 0.1 mol/L KMnO4酸性溶液與0.5 mol/L H2C2O4溶液，研究不同條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。實(shí)驗(yàn)過程的數(shù)據(jù)記錄 (見表格)，請結(jié)合表中信息，回答有關(guān)問題：

0.1

實(shí)驗(yàn) 序號	反應(yīng)溫度/℃	參加反應(yīng)的物質(zhì)
		KMnO4（H2SO4）		H2C2O4		H2O	MnSO4
		V/mL	c/mol·L－1	V/mL	c/mol·L－1	V/mL	G
A	20	10	0.1	10	0.5	0	0
B	20	10	0.1	6	0.5	V1	0
C	20	10	0.1	10	0.5	0	1
D	50	10	0.1	6	0.5	0	0
E	40	10	10	0.5	0	0

（1）寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________________；

（2）如果研究催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，使用實(shí)驗(yàn)________和________(用A～E表示，下同)

（3）如果研究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，使用實(shí)驗(yàn)________和________；

Answer 1

【答案】不能 偏低 增加 不變 不能 －56.5kJ∕mol abcd 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4==K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+H2O A C A E

【解析】

I．中和熱的測定實(shí)驗(yàn)，需要準(zhǔn)確測定出反應(yīng)放出的熱量，因此保溫措施是關(guān)鍵；根據(jù)公式Q=cmΔt來求出生成0.05mol的水放出熱量，最后根據(jù)中和熱的概念求出中和熱；

II．(1)硫酸酸化的KMnO4有強(qiáng)氧化性，與H2C2O4反應(yīng)生成硫酸鉀、硫酸錳、二氧化碳和水，結(jié)合電子守恒和原子守恒配平方程式；

(2)研究催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，只有催化劑不同；

(3)研究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，只有溫度不同。

I．(1)不能將環(huán)形玻璃攪拌棒改為環(huán)形金屬(如銅)棒，因?yàn)榄h(huán)形金屬棒是熱的良導(dǎo)體，會造成熱量損失；

(2)大燒杯上如不蓋硬紙板，會有一部分熱量散失，求得的中和熱數(shù)值將會偏低；

(3)反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān)，若用60mL 0.50mol·L－1的鹽酸與50mL 0.55mol·L－1的氫氧化鈉溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，生成水的量增多，所放出的熱量增加；但是中和熱的均是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol水時(shí)放出的熱，與酸堿的用量無關(guān)，因此求得的中和熱的數(shù)值不變；

(4)硫酸與Ba(OH)2溶液反應(yīng)除了生成水外，還生成了BaSO4沉淀，測得的反應(yīng)熱包括了生成BaSO4沉淀的反應(yīng)熱，并不是中和熱，所以不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替NaOH溶液和鹽酸測中和熱；

(5)3次反應(yīng)前后溫度差分別為：7.6℃、6.7℃、6.8℃，第一組舍去，平均值為6.75℃，50mL1.0mol·L－1鹽酸跟50mL1.1mol·L－1氫氧化鈉溶液的質(zhì)量和m=100mL×1g·mL－1=100g，c=4.18J/(g·℃)，代入公式Q=cm△t，得生成0.05mol水放出熱量Q=4.184J/(g·℃)×100g×6.75℃=2.8224kJ，所以生成1mol的水放出熱量為2.8224kJ×20=56.5kJ，即該實(shí)驗(yàn)測得的中和熱△H=-56.5kJ·mol－1；

(6)a．裝置保溫、隔熱效果差，測得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，a正確；

b．量取NaOH溶液時(shí)仰視讀數(shù)，使所量的氫氧化鈉體積偏大，但該反應(yīng)HCl不足，放出熱量不變，導(dǎo)致溫度差偏小，測得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，b正確；

c．盡量一次快速將NaOH溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中，不允許分多次把NaOH溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中，因?yàn)槎啻蔚谷霟崃繐p失越多，測得的數(shù)據(jù)越小，c正確；

d．用溫度計(jì)測定NaOH溶液起始溫度后直接測定HCl溶液的溫度，HCl溶液的起始溫度偏高，測得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，d正確。

答案為：abcd；

II．(1)酸化的KMnO4有強(qiáng)氧化性，與H2C2O4反應(yīng)生成硫酸鉀、硫酸錳、二氧化碳和水，反應(yīng)的方程式為2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+H2O，

(2)研究催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，只有催化劑不同，使用實(shí)驗(yàn)A和C；

(3)研究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，只有溫度不同，利用實(shí)驗(yàn)A和E。