Question

（8分）用一定濃度的稀鹽酸與稀NaOH溶液在左下圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)，通過測(cè)定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱。已知強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的中和熱為57.3KJ/mol，水的比熱容為4.2J/(g·℃)，有關(guān)熱量與比熱容的計(jì)算公式：Q=m×c×△t（Q為熱量，m為物質(zhì)的質(zhì)量，c為比熱容，△t物質(zhì)溫度的變化值）

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用品是：               

（2）將V₁ mL 1.0 mol/L HCl溶液和V₂ mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測(cè)量并記錄溶液溫度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示(實(shí)驗(yàn)中始終保持V₁＋V₂＝50 mL)。

 

下列敘述正確的是          

A．做該實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度為22 ℃      B．該實(shí)驗(yàn)表明化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為熱能

C．NaOH溶液的濃度約是1.00 mol/L   D．該實(shí)驗(yàn)表明有水生成的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)

（3）V₁=30mL時(shí)HCl和NaOH恰好反應(yīng)，根據(jù)題中所給數(shù)據(jù)算出的溫度變化值約為

        （保留整數(shù)，計(jì)算時(shí)可將稀溶液的密度及比熱容看成與水近似相同，且溶液混合時(shí)體積變化忽略不計(jì)）；而根據(jù)上圖的溫度變化可讀出溫度變化值約7 ℃；兩者相比所測(cè)結(jié)果偏低，造成如此現(xiàn)象的原因有：

                                                            

 

Answer 1

【答案】

（1）環(huán)形玻璃棒(2分)

（2）B  (2分)

（3）8℃(2分)；①儀器保溫性能差②實(shí)驗(yàn)中忽略了小燒杯、溫度計(jì)所吸收的熱量③計(jì)算中假定溶液比熱容為4.2J/(g·℃)，密度為 1g/cm³，實(shí)際上這是水的比熱容和密度，酸堿溶液的比熱容、密度略有不同（其它合理答案均可）(2分)。

【解析】考查中和熱的測(cè)定。

（1）在測(cè)定中和熱時(shí)為了使溶液混合均勻，需要用環(huán)形玻璃攪拌棒。

（2）只有酸和堿恰好反應(yīng)時(shí)，放出的熱量才是最多的，溶液的溫度才能最高。所以根據(jù)圖像可知，當(dāng)鹽酸的體積是30ml時(shí)溶液溫度最高，說明二者恰好反應(yīng)，此時(shí)氫氧化鈉的體積是20ml，所以氫氧化鈉的濃度是，因此C不正確。由圖像可判斷，溫度為22℃時(shí)鹽酸的體積是5ml，氫氧化鈉是45ml，因此實(shí)驗(yàn)時(shí)的環(huán)境溫度應(yīng)該小于22℃，A不正確。該實(shí)驗(yàn)不能說明有水生成的反應(yīng)就是放熱反應(yīng)，D不正確。答案選B。

（3）V₁=30mL時(shí)HCl和NaOH恰好反應(yīng)，此時(shí)產(chǎn)生的水是0.03mol，放出的熱量是57.3KJ/mol×0.03mol＝1.719kJ。所以根據(jù)Q=m×c×△t可知△t＝8℃。測(cè)定結(jié)果偏低，說明裝置的保溫性能較差，有熱量損失。其次實(shí)驗(yàn)中忽略了小燒杯、溫度計(jì)所吸收的熱量。再就是計(jì)算中假定溶液比熱容為4.2J/(g·℃)，密度為 1g/cm³，實(shí)際上這是水的比熱容和密度，酸堿溶液的比熱容、密度略有不同。