Question

中和热的测定是高中重要的定量实验。取0.55mol/L的 NaOH溶液50mL与0.25mol/L的硫酸50mL 置于如图所示的装置中进行中和热的测定实验，回答下列问题:

（1）从图中实验装置看，其中尚缺少的一种玻璃用品是______

（2）若改用60mL 0.25mol/L H₂SO₄和50mL 0.55mol/L NaOH 溶液进行反应与上述实验相比，所放出的热量____（填“相等”、“不相等”），若实验操作均正确，则所求中和热___（填“相等”、“不相等”）

（3）将50mL 0.55mol/L NaOH溶液和50mL 0.25mol/L硫酸溶液（密度都近似为1g/cm³）进行以上实验，经过多次实验测出反应前后温度差平均值为3.4℃。已知中和后生成溶液的比热容c=4.18J/（g·℃），则中和热△H=____kJ/mol（取小数点后一位）。

（4）上述实验数值结果与57.3 kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是_____（填字母）.

a 实验装置保温、隔热效果差

b 量取NaOH 溶液的体积时仰视读数

c 分多次把NaOH 溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中

d 用温度计测定NaOH 溶液起始温度后直接测定H₂SO₄溶液的温度

Answer

环形玻璃搅拌棒 不相等 相等 56.8 acd

【解析】

(1)根据量热计的构造来判断该装置的缺少仪器；

(2)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，并根据中和热的概念和实质来回答；

(3) 根据Q= c•m•△T计算出反应放出的热量，然后计算出生成1mol水放出的热量，就可以得到中和热；

(4)从实验过程中热量是否散失、实验操作是否规范等角度分析；

(1)从图中实验装置看，其中尚缺少的一种玻璃用品是环形玻璃搅拌棒；

(2)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，开始时取0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.25mol/L的硫酸50mL发生反应：2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O，NaOH过量，以H2SO4为标准计算反应过程中放出的热量；改用60mL0.25mol/LH2SO4溶液跟50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，硫酸过量，以NaOH为标准计算，与上述实验相比，生成水的量增多，所放出的热量偏高，故两次反应所放出的热量不相等；中和热则是生成1mol水放出的热量，与实际参加反应的酸碱用量无关，故若实验操作均正确，则所求中和热相等；

(3)50mL0.55mol/L氢氧化钠与50mL0.25mol/L硫酸溶液进行中和反应，生成水的物质的量为n(H2O)=0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液的质量为：100mL×1g/cm3=100g，温度变化的值为△T=3.4℃，则生成0.025mol水放出的热量为：Q= c•m•△T=4.18J/(g•℃)×100g×3.4℃=1421.2J，即1.4212kJ，所以实验测得的中和热；

(4)上述实验数值结果与57.3 kJ/mol有偏差，结果偏小， a. 实验装置保温、隔热效果差，必定导致部分热量散失，测定结果偏小，a正确；b. 量取NaOH 溶液的体积时仰视读数，则NaOH的体积偏大，以NaOH为标准反应放出的热量多，使溶液温度升高的多，b错误；c. 尽量一次快速将NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，不允许分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，否则会导致较多热量散失，c正确；d. 用温度计测定NaOH 溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度，使反应起始时溶液的温度高，最终导致溶液平均升高的温度少，导致中和热偏高，d正确；因此，产生偏差的原因为acd。