Question

19．利用如圖裝置測定中和反應的反應熱的實驗步驟如下：
①用量筒量取50mL 0.25mol/L硫酸倒入小燒杯中，測出硫酸溶液溫度；
②用另一量筒量取50mL 0.55mol/L NaOH溶液，并測出其溫度；
③將NaOH溶液倒入小燒杯中，設法使之混合均勻，測出混合液最高溫度．
回答下列問題：
（1）倒入NaOH溶液的正確操作是C
A．沿玻璃棒緩慢倒入　  B．分三次少量倒入     C．一次迅速倒入
（2）使硫酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是D
A．用溫度計小心攪拌             B．揭開硬紙片用玻璃棒攪拌
C．輕輕地振蕩燒杯               D．用套在溫度計上的環(huán)形玻璃棒輕輕地攪動
（3）實驗數(shù)據(jù)如下表：

溫度   實驗次數(shù)	起始溫度t1℃			終止溫度t2/℃	溫度差平均值 （t2-t1）/℃
	H2SO4	NaOH	平均值
1	26.2	26.0	26.1	29.5
2	25.9	25.9	25.9	29.2
3	26.4	26.2	26.3	29.8

近似認為0.55mol/L NaOH溶液和0.25mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm³，中和后成溶液的比熱容c=4.18J/（g•℃）．利用上表數(shù)據(jù)計算該反應放出的熱量為：1.4212kJ．
（4）利用上表數(shù)據(jù)計算出的中和熱與57.3kJ/mol有偏差，產(chǎn)生偏差的原因可能是（填字母）abcd．
a．實驗裝置保溫、隔熱效果差；   b．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H₂SO₄溶液的溫度； c．量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)；  d．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中．

Answer 1

分析 （1）將NaOH溶液倒入小燒杯中，不能分幾次倒入，否則會導致熱量散失，影響測定結果；
（2）硫酸和氫氧化鈉混合時，用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地攪動，使硫酸與NaOH溶液混合均勻；
（3）先判斷溫度差的有效性，然后求出溫度差平均值，再根據(jù)Q=m•c•△T計算反應放出的熱量；
（4）a．裝置保溫、隔熱效果差，測得的熱量偏小；
b．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H₂SO₄溶液的溫度，硫酸的起始溫度偏高，溫度差偏小；
c．量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)，會導致所量的氫氧化鈉體積偏大，放出的熱量不變，但溫度差偏��；
d．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，熱量散失．

解答 解：（1）倒入氫氧化鈉溶液時，必須一次迅速的倒入，目的是減少熱量的散失，不能分幾次倒入氫氧化鈉溶液，否則會導致熱量散失，影響測定結果，
故答案為：C；
（2）使硫酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作方法是：用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地攪動；溫度計是測量溫度的，不能使用溫度計攪拌；也不能輕輕地振蕩燒杯，否則可能導致液體濺出或熱量散失，影響測定結果；更不能打開硬紙片用玻璃棒攪拌，否則會有熱量散失；
故答案為：D；
（3）3次溫度差分別為：3.4℃，3.3℃，3.5℃，均有效，溫度差平均值=3.4℃；50mL0.25mol/L硫酸與50mL0.55mol/L NaOH溶液進行中和反應生成水的物質的量為0.05L×0.25mol/L×2=0.025mol，溶液的質量為：100ml×1g/ml=100g，溫度變化的值為△T=3.4℃，則生成0.025mol水放出的熱量為Q=m•c•△T=100g×4.18J/（g•℃）×3.4℃=1421.2J=1.4212kJ，
故答案為：1.4212；
（4）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，故a正確；
b．溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接插入稀H₂SO₄測溫度，硫酸的起始溫度偏高，溫度差偏小，中和熱的數(shù)值偏小，故b正確；
c．量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)，會導致所量的氫氧化鈉體積偏大，放出的熱量不變，但溫度差偏小，中和熱的數(shù)值偏小，故c正確；
d．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，熱量散失，中和熱的數(shù)值偏小，故d正確；
故答案為：abcd．

點評 本題主要考查中和熱的測定，題目難度中等，明確中和熱的概念、測定中和熱的方法及誤差分析的方法為解答關鍵，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學實驗能力．