Question

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470 mL NaOH溶液,至少需要稱量NaOH固體　　　　g。 

(2)從圖中選擇稱量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.測定中和熱

(1)實驗桌上備有燒杯(大、小兩個燒杯)、泡沫塑料、泡沫塑料板、膠頭滴管、鹽酸、NaOH溶液,尚缺少的實驗玻璃用品是　　　　。 

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

①請填寫下表中的空白:

實驗 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	30.1
2	27.0	27.4	27.2	33.3
3	25.9	25.9	25.9	29.8
4	26.4	26.2	26.3	30.4

 

②近似認為0.50 mol·L-1NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比熱容c=“4.18”J/(g·℃)。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

 

Answer 1

Ⅰ.(1)10.0　(2)abe

Ⅱ.(1)環形玻璃攪拌棒　(2)①　 4.0　

②-53.5 kJ·mol-1　③ACD

【解析】考查一定物質的量濃度溶液的配制、中和熱的測定以及誤差分析等

Ⅰ.(1)由于沒有470 mL的容量瓶,所以應該配制500 mL 0.50 mol·L-1NaOH溶液。所以需要氫氧化鈉的質量是500 mL×10-3×0.5 mol/L×40 g/mol=10.0 g。

(2)氫氧化鈉具有腐蝕性和吸水性,所以應該放在燒杯中稱量,同時還需要藥匙取NaOH固體,所以正確的答案選abe。

Ⅱ.(1)在中和熱的測定實驗中,溶液是需要攪拌的,所以還缺少環形玻璃攪拌棒。

(2)①四次實驗的溫度差分別是(℃)4、6.1、3.9、4.1,因此實驗2中的數據是無效的,應該舍去,所以溫度差平均值為(4 ℃+3.9 ℃+4.1 ℃)÷3=4 ℃。

②反應中放出的熱量是4.18 J/(g·℃)×4 ℃×(50+30)g=1 337.6 J,而反應中H2SO4過量,按NaOH計算生成的水:50 mL×10-3×0.5 mol/L=0.025 mol。由于中和熱是在一定條件下,稀溶液中,強酸和強堿反應生成1 mol水時所放出的熱量,所以該反應的中和熱是ΔH=-1 337.6 kJ÷0.025 mol=-53.5 kJ·mol-1。

③根據題意可知,測量值偏小,這說明反應中有熱量損失,因此選項AC正確。量取NaOH溶液的體積時仰視讀數,則氫氧化鈉的質量增加,放出的熱量增加,B不正確;用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度,由于溫度計上粘附氫氧化鈉,會消耗硫酸,因此在實驗過程中放出的熱量減少,選項D也是正確的,答案選ACD。