Question

某化學(xué)興趣小組要完成中和熱的測定．
（1）實(shí)驗(yàn)桌上備有大、小兩個(gè)燒杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、膠頭滴管、環(huán)形玻璃攪拌棒、0.5mol?L^-1
鹽酸、0.55mol?L^-1NaOH溶液，實(shí)驗(yàn)尚缺少的玻璃用品是

 

、

 

．
（2）實(shí)驗(yàn)中能否用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒？

 

（填“能”或“否”），其原因是

 

（3）他們記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)用品			溶液溫度		中和熱
			t1	t2	△H
①	50 mL 0.55 mol?L-1 NaOH溶液	50 mL 0.5 mol?L-1 HCl溶液	20℃	23.3℃
②	50 mL 0.55 mol?L-1 NaOH溶液	50 mL 0.5 mol?L-1 HCl溶液	20℃	23.5℃

已知：Q=c m（t₂-t₁），反應(yīng)后溶液的比熱容c為4.18kJ?℃^-1?kg^-1，各物質(zhì)的密度均為1g?cm^-3．
①計(jì)算完成上表．
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫出NaOH溶液與HCl溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

 

．
（4）若用KOH代替NaOH，對測定結(jié)果

 

（填“有”或“無”）影響；若用醋酸代替HCl做實(shí)驗(yàn)，對測 定結(jié)果

 

（填“有”或“無”）影響．
（5）已知H⁺（aq）+OH^-（aq）═H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol，回答下列問題．
①用含20g NaOH的稀溶液跟足量稀鹽酸反應(yīng)放出

 

kJ的熱量．
②用含2mol H₂SO₄的稀溶液跟足量稀NaOH反應(yīng)，此反應(yīng)的中和熱△H為

 

．
③如果將?反應(yīng)中的稀鹽酸換成稀醋酸，反應(yīng)放出的熱量

 

（填“大于”、“小于”或“等于”）?放出的熱量．

Answer 1

考點(diǎn)：中和熱的測定

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）根據(jù)各儀器的作用結(jié)合中和熱實(shí)驗(yàn)原理來選取儀器；
（2）金屬導(dǎo)熱快，熱量損失多；
（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(jì)算反應(yīng)放出的熱量，然后根據(jù)△H=-

Q

n

kJ/mol計(jì)算出反應(yīng)熱，根據(jù)中和熱的概念以及熱化學(xué)方程式的書寫方法寫出熱化學(xué)方程式；
（4）根據(jù)中和熱的概念分析，弱電解質(zhì)電離吸熱；
（5）①根據(jù)H⁺（aq）+OH^-（aq）═H₂O（l）△H=-57.3kJ?mol^-1可知，生成1molH₂O放出熱量為57.3kJ，然后根據(jù)水的物質(zhì)的量與熱量成正比求出熱量即可；
②根據(jù)中和熱的概念：稀的強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol水所放出的熱量求出中和熱，和參加反應(yīng)的量無關(guān)；
③根據(jù)弱電解質(zhì)的電離吸熱來分析．

解答： 解：（1）測定稀鹽酸和稀氫氧化鈉的中和熱，所需要的玻璃儀器有：大、小兩個(gè)燒杯、膠頭滴管、量筒、溫度計(jì)以及環(huán)形玻璃攪拌器，需要用量筒量取酸溶液、堿溶液的體積，需要使用溫度計(jì)測量溫度，所以還缺少溫度計(jì)和量筒；
故答案為：量筒；溫度計(jì)；
（2）不能用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒，因?yàn)殂~絲攪拌棒是熱的良導(dǎo)體，熱量損失大，
故答案為：否；金屬易導(dǎo)熱，熱量散失導(dǎo)致誤差大；
（3）2次溫度差分別為：3.3℃，3.5℃，2組數(shù)據(jù)都有效，溫度差平均值=3.4℃，50mL0.55mol?L^-1NaOH和50mL.0.5mol?L^-1HCl質(zhì)量和為m=100mL×1g/mL=100g，c=4.18J/（g?℃），△T=3.4℃，代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出熱量Q=4.18J/（g?℃）×100g×3.4℃=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

1.4212KJ×1mol

0.025mol

=56.8kJ，即該實(shí)驗(yàn)測得的中和熱△H=-56.8kJ/mol，NaOH溶液與HCl溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+2H₂O（l）△H=-56.8kJ/mol，
故答案為：-56.8kJ/mol；HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+2H₂O（l）△H=-56.8kJ/mol；
（4）在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱，若用KOH代替NaOH，測定結(jié)果無影響，醋酸為弱酸，電離過程為吸熱過程，所以用醋酸代替HCl做實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)放出的熱量小于56.8kJ，測定結(jié)果偏小，對測定結(jié)果有影響，
故答案為：無；有；
（5）①H⁺（aq）+OH^-（aq）═H₂O（l）△H=-57.3kJ?mol^-1可知，生成1molH₂O放出熱量為57.3kJ，
20gNaOH即0.5mol氫氧化鈉配成稀溶液后，氫氧根離子的濃度是0.5mol，和足量的酸之間反應(yīng)會生成0.5mol水，所以放出熱量為0.5×57.3kJ=28.65kJ，
故答案為：28.65；
②用2molH₂SO₄配稀溶液跟足量稀NaOH反應(yīng)，會生成水4mol，所以放出熱量為4×57.3kJ=229.2kJ，但中和熱指稀的強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol水所放出的熱量，所以中和熱和參加反應(yīng)的量無關(guān)，此反應(yīng)的中和熱△H為為=-57.3kJ/mol，
故答案為：-57.3kJ/mol；
③由于醋酸是弱酸，電離是吸熱的，所以導(dǎo)致放出的熱量數(shù)值偏低，
故答案為：小于；

點(diǎn)評：本題考查中和熱的測定，題目難度不大，注意熱量計(jì)算公式的應(yīng)用中c=4.18J/（g?℃），要注意熱量單位的換算，注意中和熱的定義．