Question

【題目】利用如圖所示裝置測定中和熱的實驗步驟如下：

①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1鹽酸倒入小燒杯中，測出鹽酸溫度；②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液，并用另一溫度計測出其溫度；③將NaOH溶液倒入小燒杯中，設法使之混合均勻，測得混合液溫度。

回答下列問題：

（1）倒入NaOH溶液的正確操作是________(填序號)。

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）使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是________(填序號)。

A．用溫度計小心攪拌

B．揭開泡沫塑料板用玻璃棒攪拌

C．輕輕地振蕩燒杯

D．用套在溫度計上的環形玻璃攪拌棒輕輕地上下攪動

（3）現將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液、稀氨水分別和1 L 1 mol·L－1的稀鹽酸恰好完全反應，其反應熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3，則ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小關系為__________________。

（4）假設鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1 g·cm－3，又知中和反應后生成溶液的比熱容c＝4.18 J·g－1·℃－1。為了計算中和熱，某學生記錄數據如下：

實驗序號	起始溫度t1/ ℃		終止溫度t2/ ℃
	鹽酸	氫氧化鈉溶液	混合溶液
1	20.0	20.1	23.2
2	20.2	20.4	23.4
3	20.5	20.6	23.6

依據該學生的實驗數據計算，該實驗測得的中和熱ΔH＝________(結果保留一位小數)。

（5）________(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氫氧化鈉溶液和鹽酸，理由是____________________________________________________。

Answer 1

【答案】C DΔH1＝ΔH2<ΔH3 －51.8 kJ·mol－1不能H2SO4與Ba(OH)2反應生成BaSO4沉淀的生成熱會影響反應的反應熱

【解析】

(1)將NaOH溶液倒入小燒杯中，分幾次倒入，會導致熱量散失，影響測定結果；

(2)鹽酸和氫氧化鈉混合時，用套在溫度計上的環形玻璃攪拌棒輕輕地攪動，使鹽酸與NaOH溶液混合均勻；

(3)H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l)；△H=-57.3kJmol-1；中和熱是強酸強堿稀溶液完全反應生成1mol水放出的熱量，弱電解質存在電離平衡，電離過程是吸熱過程；

(4)根據中和熱計算公式Q=cm△T中涉及的未知數據進行判斷；

(5)氫氧化鋇與硫酸反應生成了硫酸鋇沉淀，生成沉淀的過程中會有熱量變化，影響測定結果。

(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，故選C；

(2)使鹽酸與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，故選D；

(3)中和熱是強酸強堿稀溶液完全反應生成1mol水放出的熱量，一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液和1L 1molL-1的稀鹽酸恰好完全反應放熱57.3kJ；一水合氨是弱電解質，存在電離平衡，電離過程是吸熱程，稀氨水和1L 1molL-1的稀鹽酸恰好完全反應放熱小于57.3kJ，反應焓變是負值，所以△H1=△H2＜△H3，故答案為：△H1=△H2＜△H3；

(4)第1次實驗鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.05℃，反應后溫度為：23.2℃，反應前后溫度差為：3.15℃；第2次實驗鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.3℃，反應后溫度為：23.4℃，反應前后溫度差為：3.1℃；第3次實驗鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.55℃，反應后溫度為：23.6℃，反應前后溫度差為：3.05℃；50mL的0.50mol/L鹽酸與50mL的0.55mol/L氫氧化鈉溶液的質量和為m=100mL×1g/cm3=100g，c=4.18J/(g℃)，代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出熱量Q=4.18J/(g℃)×100g×=1.2959kJ，即生成0.025mol的水放出熱量為：1.2959kJ，所以生成1mol的水放出熱量為1.2959kJ×=51.8kJ，即該實驗測得的中和熱△H=-51.8kJ/mol，故答案為：-51.8kJ/mol；

(5)硫酸與Ba(OH)2溶液反應除了生成水外，還生成了BaSO4沉淀，該反應中的生成熱會影響反應的反應熱，所以不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替NaOH溶液和鹽酸測中和熱，故答案為：不能；因為硫酸與Ba(OH)2溶液反應生成BaSO4沉淀的生成熱會影響反應的反應熱。