Question

【題目】某實驗小組用0.50 mol·L-1NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液進行中和熱的測定。

Ⅰ．配制0.50 mol·L-1NaOH溶液

（1）若實驗中大約要使用245mLNaOH溶液，至少需要稱量NaOH固體 g。

（2）從下圖中選擇稱量NaOH固體所需要的儀器是（填字母）： 。

名稱	托盤天平 （帶砝碼）	小燒杯	坩堝鉗	玻璃棒	藥匙	量筒
儀器
序號	a	b	c	d	e	f

Ⅱ．測定稀硫酸和稀氫氧化鈉中和熱的實驗裝置如圖所示。

（1）不能用銅絲攪拌棒代替環形玻璃攪拌棒的理由是 。

（2）在操作正確的前提下，提高中和熱測定準確性的關鍵是_____________。大燒杯如不蓋硬紙板，求得的中和熱數值將 （填“偏大”、“偏小”或“無影響”）。結合日常生活實際該實驗在 中（家用產品）效果更好。

（3）寫出該反應中和熱的熱化學方程式：（中和熱為57.3 kJ·mol-1） 。

（4）取50 mLNaOH溶液和30 mL硫酸溶液進行實驗，實驗數據如下表。

試驗次數	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	29.6
2	27.0	27.4	27.2	31.2
3	25.9	25.9	25.9	29.8
4	26.4	26.2	26.3	30.4

表中的溫度差平均值為 ℃。

②近似認為0．50 mol·L-1 NaOH溶液和0．50 molL-1硫酸溶液的密度都是1 g·cm-3，中和后生成溶液的比熱容c = 4.18 J·（g·℃）-1。則中和熱ΔH= （取小數點后一位）。

③上述實驗數值結果與57.3 kJ·mol-1有偏差，產生偏差的原因可能是（填字母） 。

a．實驗裝置保溫、隔熱效果差

b．量取NaOH溶液的體積時仰視讀數

c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中

d．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度

④實驗中改用60mL0.5mol/L鹽酸跟50mL0.55 mol·L-1氫氧化鈉進行反應，與上述實驗相比，所放出的熱量 （填相等或不相等，下同），所求的中和熱 簡述理由 。

Answer 1

【答案】I.（1）5.0（2）abe

Ⅱ.（1）Cu傳熱快，熱量損失大

（2）提高裝置的保溫效果；偏小；保溫杯

（3）1/2H2SO4（aq）+ NaOH（aq ）＝1/2Na2SO4（aq）+ H2O（l）ΔH＝-57.3kJ/mol

（4）①4.0②53.5kJ/mol③acd④不相等；相等；中和熱是在一定條件下，稀溶液中，強酸和強堿反應生成1mol水時所放出的熱

量，與酸堿用量無關。

【解析】

試題分析：Ⅰ.（1）沒有245mL的容量瓶，只能用250mL的容量瓶，需要稱量NaOH固體m=nM=cVM=0.5mol/L×0.25L×40g/mol=5.0g；

（2）氫氧化鈉要在小燒杯中稱量，稱量固體氫氧化鈉所用的儀器有天平、燒杯和藥匙；

Ⅱ.（1）該實驗中應盡量減少熱量損失，Cu傳熱快，熱量損失大，所以不能用銅絲攪拌棒代替環形玻璃攪拌棒。

（2）在操作正確的前提下，提高中和熱測定準確性的關鍵是提高裝置的保溫效果。大燒杯如不蓋硬紙板，實驗過程中會有部分熱量損失掉，求得的中和熱數值將偏小。結合日常生活實際該實驗在保溫杯中效果更好。

（3）已知稀強酸、稀強堿反應生成1mol液態水時放出57.3kJ的熱量，稀硫酸和氫氧化鋇鈉稀溶液都是強酸和強堿的稀溶液，則反應的熱化學方程式為：1/2H2SO4（aq）+NaOH（aq）=1/2Na2SO4（aq）+H2O（l） △H=-57.3kJ/mol。

（4）①4次溫度差分別為：3.5℃，4.0℃，3.9℃，4.1℃，第1組數據相差較大，其他三次溫度差平均值4.0℃；

②50mL0.50molL-1氫氧化鈉與30mL0.50molL-1硫酸溶液進行中和反應，生成水的物質的量為0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液的質量為80mL×1g/cm3=80g，溫度變化的值為△T=4.0℃，則生成0.025mol水放出的熱量為：Q=mc△T=80g×4.18J/（g℃）×4.0℃=1337.6J，即1.3376KJ，所以實驗測得的中和熱△H=-1.3376kJ÷0.025mol=-53.5kJ/mol。

③a．裝置保溫、隔熱效果差，測得的熱量偏小，中和熱的數值偏小，故a正確；

b．量取NaOH溶液的體積時仰視讀數，會導致所量的氫氧化鈉體積偏大，放出的熱量偏高，中和熱的數值偏大，故b錯誤；

c．盡量一次快速將NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，熱量散失，中和熱的數值偏小，故c正確；

d．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，測得的熱量偏小，中和熱的數值偏小，故d正確。故答案為：acd．

④反應放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關，改用60mL0.5mol/L鹽酸跟50mL0.55moi/L氫氧化鈉進行反應，與上述實驗相比，生成水的量增多，所放出的熱量偏大，但是中和熱的均是強酸和強堿反應生成1mol水時放出的熱，與酸堿的用量無關，所以改用60mL0.5mol/L鹽酸跟50mL0.55moi/L氫氧化鈉進行反應，測得中和熱數值相等。