Question

1．50mL 0.5mol•L^-1鹽酸和50mL 0.55mol•L^-1的燒堿溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)，通過測(cè)定反應(yīng)過程中所放出的熱量計(jì)算中和熱，試回答下列問題：
（1）從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃儀器是溫度計(jì)．
（2）他們記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表中所示．已知：Q=cm（t₂-t₁），反應(yīng)后溶液的比熱容c為4.18J•℃^-1•g^-1，各物質(zhì)的密度均為1g•cm^-3．則中和熱△H=-55.2kJ/mol（取小數(shù)點(diǎn)后1位）；根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果用離子方程式表示上述反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H=-55.2kJ/mol．

實(shí)驗(yàn) 序號(hào)	起始溫度 平均值t1	終止溫度 t2
1	20℃	23.2℃
2	20℃	23.4℃

（3）下列說法正確的是C（填字母）．
A．所有酸、堿稀溶液反應(yīng)的中和熱相等
B．準(zhǔn)確測(cè)定中和熱的實(shí)驗(yàn)中，至少需測(cè)定溫度4次
C．燒杯之間用紙屑填充的目的是為了避免實(shí)驗(yàn)測(cè)定的△H偏高
D．若改用60mL 0.5mol•L^-1鹽酸和50mL 0.55mol•L^-1的燒堿溶液進(jìn)行上述反應(yīng)，從理論上說，放出的熱量相等．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)量熱計(jì)的構(gòu)造來判斷該裝置的缺少儀器；
（2）先求出2次反應(yīng)的溫度差的平均值，根據(jù)公式Q=cm△T來求出生成0.025mol的水放出熱量，最后根據(jù)中和熱的概念求出中和熱；根據(jù)中和熱的概念以及熱化學(xué)方程式的書寫方法；
（3）A、弱酸與弱堿在溶液中主要以分子形式存在，由于電離吸熱；
B、中和反應(yīng)之前，分別記錄鹽酸和氫氧化鈉的溫度，中和反應(yīng)開始后，記錄下混合溶液的最高溫度，即最終溫度，所以每一組要記錄3次溫度，而我們實(shí)驗(yàn)時(shí)至少要做2組；
C、燒杯之間用紙屑填充的目的是為了減少熱量的損失；
D、反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān)．

解答 解：（1）由量熱計(jì)的構(gòu)造可知該裝置的缺少儀器是溫度計(jì)；
故答案為：溫度計(jì)；
（2）第1次實(shí)驗(yàn)反應(yīng)前后溫度差為：3.2℃，第2次實(shí)驗(yàn)反應(yīng)前后溫度差為：3.4℃，平均溫度差為3.3℃，50mL 0.5mol•L^-1鹽酸和50mL 0.55mol•L^-1的燒堿溶液的質(zhì)量和為100mL×1g/cm³=100g，c=4.18J/（g•℃），代入公式Q=cm△T得生成0.05mol的水放出熱量Q=4.18J/（g•℃）×100g×3.3℃=1379.4J=1.3794kJ，即生成0.025mol的水放出熱量為：1.3794kJ，所以生成1mol的水放出熱量為$\frac{1.3794kJ}{0.025}$=55.2kJ，即該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱△H=-55.2kJ/mol；
稀鹽酸和NaOH稀溶液反應(yīng)生成1mol水放熱55.2kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H=-55.2kJ/mol；
故答案為：HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H=-55.2kJ/mol；
故答案為：-55.2kJ/mol；HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H=-55.2kJ/mol；
（3）A、弱酸與弱堿在溶液中主要以分子形式存在，由于電離吸熱，生成1mol液態(tài)水放出的熱量偏小，故A錯(cuò)誤；
B、在測(cè)定中和熱的實(shí)驗(yàn)中，每一組要記錄3次溫度，而我們實(shí)驗(yàn)時(shí)至少要做2組，所以至少要記錄6次溫度，故B錯(cuò)誤；
C、燒杯之間用紙屑填充的目的是減少熱量的損失，避免測(cè)得的△H數(shù)值偏小，△H為負(fù)值，所以△H偏高，故C正確；
D、反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān)，改用60mL 0.5mol•L^-1鹽酸和50mL 0.55mol•L^-1的燒堿溶液進(jìn)行上述反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，生成水的量增多，所放出的熱量偏高，故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生中和熱測(cè)定，保溫工作是實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵，掌握實(shí)驗(yàn)原理即可解答，難度不大．