Question

7．實(shí)驗(yàn)室用50mL 0.50mol•L^-1鹽酸、50mL 0.55mol•L^-1 NaOH溶液和如圖所示裝置，進(jìn)行測定中和熱的實(shí)驗(yàn)，得到表中的數(shù)據(jù)：完成下列問題：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	起始溫度t1/℃		終止溫度t2/℃
	鹽酸	NaOH溶液
1	20.2	20.3	23.7
2	20.3	20.5	23.8
3	21.5	21.6	24.9

（1）實(shí)驗(yàn)時不能用銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒的理由是Cu傳熱快，熱量損失大．
（2）在操作正確的前提下，提高中和熱測定準(zhǔn)確性的關(guān)鍵是提高裝置的保溫效果．
（3）根據(jù)上表中所測數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，則該實(shí)驗(yàn)測得的中和熱△H=-56.8kJ/mol[鹽酸和NaOH溶液的密度按1g•cm^-3計(jì)算，反應(yīng)后混合溶液的比熱容（c）按4.18J•（g•℃）^-1計(jì)算]．如用0.5mol/L的鹽酸與NaOH固體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則實(shí)驗(yàn)中測得的“中和熱”數(shù)值將偏大（填“偏大”、“偏小”、“不變”）．其理由是氫氧化鈉固體溶于水放熱．
（4）若某同學(xué)利用上述裝置做實(shí)驗(yàn)，有些操作不規(guī)范，造成測得中和熱的數(shù)值偏低，請你分析可能的原因是ABDF．
A．測量鹽酸的溫度后，溫度計(jì)沒有用水沖洗干凈
B．把量筒中的氫氧化鈉溶液倒入小燒杯時動作遲緩
C．做本實(shí)驗(yàn)的當(dāng)天室溫較高
D．將50mL0.55mol/L氫氧化鈉溶液取成了50mL0.55mol/L的氨水
E．在量取鹽酸時仰視計(jì)數(shù)
F．大燒杯的蓋板中間小孔太大．

Answer 1

分析 （1）金屬導(dǎo)熱快，熱量損失多；
（2）中和熱測定實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是保溫工作；
（3）先求出三次反應(yīng)的溫度差，根據(jù)公式Q=cm△T來求出生成0.05mol的水放出熱量，最后根據(jù)中和熱的概念求出反應(yīng)熱；氫氧化鈉固體溶于水放熱；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是保溫，如果裝置有能量散失，則會導(dǎo)致結(jié)果偏低，根據(jù)實(shí)驗(yàn)中用到的試劑以及實(shí)驗(yàn)操作知識來判斷．

解答 解：（1）不能將環(huán)形玻璃攪拌棒改為銅絲攪拌棒，因?yàn)殂~絲攪拌棒是熱的良導(dǎo)體；
故答案為：Cu傳熱快，熱量損失大；
（2）中和熱測定實(shí)驗(yàn)主要目的是測量反應(yīng)放出的熱量多少，所以提高中和熱測定準(zhǔn)確性的關(guān)鍵是提高裝置的保溫效果；
故答案為：提高裝置的保溫效果；
（3）第1次實(shí)驗(yàn)鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.25℃，反應(yīng)前后溫度差為：3.45℃；
第2次實(shí)驗(yàn)鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.40℃，反應(yīng)前后溫度差為：3.40℃；
第3次實(shí)驗(yàn)鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為21.55℃，反應(yīng)前后溫度差為：3.35℃；
三組數(shù)據(jù)均有效，其平均值為3.40℃；
50mL 0.50mol•L^-1鹽酸、50mL 0.55mol•L^-1 NaOH溶液的質(zhì)量和m=100mL×1g/mL=100g，c=4.18J/（g•℃），代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出熱量Q=4.18J/（g•℃）×100g×3.40℃；=1421.2J=1.4212KJ，即生成0.025mol的水放出熱量1.4212KJ，所以生成1mol的水放出熱量為$\frac{1.4212KJ×1mol}{0.025mol}$=56.8kJ，即該實(shí)驗(yàn)測得的中和熱△H=-56.8kJ/mol；氫氧化鈉固體溶于水放熱，所以實(shí)驗(yàn)中測得的中和熱數(shù)值將偏大；
故答案為：-56.8 kJ/mol；偏大；氫氧化鈉固體溶于水放熱；
（4）A．測量鹽酸的溫度后，溫度計(jì)沒有用水沖洗干凈，在測堿的溫度時，會發(fā)生酸和堿的中和，溫度偏高，則溫度差減小，實(shí)驗(yàn)測得中和熱的數(shù)值偏小，故A正確；
B、把量筒中的氫氧化鈉溶液倒入小燒杯時動作遲緩，會導(dǎo)致一部分能量的散失，實(shí)驗(yàn)測得中和熱的數(shù)值偏小，故B正確；
C、做本實(shí)驗(yàn)的室溫和反應(yīng)熱的數(shù)據(jù)之間無關(guān)，故C錯誤；
D、將50mL0.55mol/L氫氧化鈉溶液取成了50mL0.55mol/L的氨水，由于氨水是弱堿，電離是吸熱過程，實(shí)驗(yàn)測得中和熱的數(shù)值偏小，故D正確；
E、在量取鹽酸時仰視計(jì)數(shù)，會使得實(shí)際量取體積高于所要量的體積，算過量，可以保證堿全反應(yīng)，會使得中和和熱的測定數(shù)據(jù)偏高，故E錯誤；
F、大燒杯的蓋板中間小孔太大，會導(dǎo)致一部分能量散失，所以測的數(shù)值降低，故F正確．
故答案為：ABDF．

點(diǎn)評 本題主要考查熱中和熱概念、測定原理及反應(yīng)熱的計(jì)算，題目難度中等，注意理解中和熱的概念以及測定反應(yīng)熱的誤差等問題．