Question

【題目】I、已知在稀溶液中，酸跟堿發生中和反應生成1mol水時的反應熱叫做中和熱。現利用下圖裝置進行中和熱的測定，請回答下列問題：

（1）該圖中有兩處未畫出，它們分別是______、______。

（2）做一次完整的中和熱測定實驗，溫度計需使用______次。

（3）把溫度為13℃，濃度為1.0mol/L的酸溶液和1.1mol/L的堿溶液各50mL混合（溶液密度均為1g/mL），生成溶液的比熱容c=4.184J/(g℃)，輕輕攪動，測得酸堿混合液的溫度變化數據如下：

反應物	起始溫度t1/℃	終止溫度t2/℃	中和熱
HCl+NaOH	13	19.8	△H1
HCl+NH3H2O	13	19.3	△H2

①比較△H1和△H2的相對大小：△H1 △H2（填“＞”“＜”或“＝”）。

②兩組實驗結果差異的原因是 。

③寫出HCl和NH3H2O反應的熱化學方程式： 。

II、如下圖所示：用兩張圓形濾紙分別折疊成漏斗狀，套在一起，使四周都有四層。把內層濾紙取出，在底部剪一個小孔，用水潤濕，再跟另一紙漏斗套在一起，架在鐵圈上，下面放置一盛沙的蒸發皿。把5 g干燥的氧化鐵粉末和2 g鋁粉混合均勻，放在紙漏斗中，上面加少量氯酸鉀并在混合物中間插一根鎂條，用小木條點燃鎂條。觀察發生的現象。通過以上實驗信息，回答下列問題：

（1）寫出該反應的化學方程式：__________，該反應稱為________反應。

（2）選出該實驗的實驗現象(填寫在橫線上)：________。

①鎂條劇烈燃燒 ②放出大量的熱，并發出耀眼的光芒，火星四射

③紙漏斗的下部被燒穿 ④有紅熱狀態的液珠落入蒸發皿內的細沙上，液珠冷卻后變為黑色固體

（3）寫出各物質的作用：蒸發皿盛沙：________；鎂條：________；氯酸鉀：________。

Answer 1

【答案】I、（1）環形玻璃攪拌棒 （1分）雙孔蓋板（1分）（2）3（1分）

（3）①＜ （1分） ②NH3·H2O是弱堿，因為中和過程中發生電離要吸熱，因而放熱較少（1分）

③HCl(aq)+NH3H2O(aq)=NH4Cl(aq)+H2O(l) △H=-52.7kJ/mol (2分)

II、（1）2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 （2分） 鋁熱 （1分）

（2）①②③④ （1分，漏選一個不得分）

（3）為防止濺落物炸裂蒸發皿 （1分）引燃劑 （1分）助燃劑 （1分）。

【解析】

試題分析：I、（1）根據中和熱的測定裝置及該圖所示，圖中有兩處未畫出，它們分別是）環形玻璃攪拌棒、雙孔蓋板；（2）做一次完整的中和熱測定實驗，溫度計需測量反應前鹽酸、氫氧化鈉溶液的溫度及二者混合反應后溶液的溫度，故共需使用3次；（3）①反應熱是酸、堿發生中和反應產生1mol水放出的熱量。由于NH3H2O是弱堿，電離需要吸收熱量，故反應產生1mol水放出的熱量比強堿NaOH少，所以△H1＜△H2；②兩組實驗結果差異的原因是NH3·H2O是弱堿，因為中和過程中發生電離要吸熱，因而放熱較少；③反應以不足量的HCl為標準計算，n(HCl)=n(H2O)= 1.0mol/L×0.05L=0.05mol，Q=cmt=4.184J/(g℃)×100g×(19.3-13) ℃=2635.92J，則△H=-2635.92J ÷0.05mol =-52718J/mol =-52.7kJ/mol，所以該反應的熱化學方程式是HCl(aq)+NH3H2O(aq)=NH4Cl(aq)+H2O(l) △H=-52.7kJ/mol；II、（1）Al與Fe2O3在高溫下發生反應產生氧化鋁和鐵，反應的化學方程式是2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3；（2）①鎂條在點燃時，劇烈燃燒，正確；②鎂條燃燒反應是放熱反應，反應放出大量的熱，并發出耀眼的光芒，火星四射，正確；③反應放出的熱量使紙漏斗的下部被燒穿，鐵及氧化鋁進入下面的容器中，正確；④有紅熱狀態的液珠落入蒸發皿內的細沙上，液珠冷卻后變為黑色固體，正確。（3）在鋁熱反應中，不同的物質作用不相同，其中蒸發皿盛沙的作用是為防止濺落物炸裂蒸發皿；鎂條的作用是引燃劑，為鋁熱反應的發生提供足量的能量；氯酸鉀的作用是分解產生氧氣，為鎂條燃燒作助燃劑。