Question

8．某实验小组用0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L H₂SO₄溶液进行中和热的测定．
Ⅰ．配制0.50mol/L NaOH溶液
（1）若实验中大约要使用245mL NaOH溶液，则至少需要称量NaOH固体5.0g．
（2）从下图中选择称量NaOH固体所需要的仪器（填序号）abe．

名称	托盘天平（带砝码）	小烧杯	坩埚钳	玻璃棒	药匙	量筒
仪器
序号	a	b	c	d	e	f

Ⅱ．测定中和热的实验装置如图所示

（1）写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式（中和热数值57.3kJ/mol）：NaOH（aq）+$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol．
（2）取50mL NaOH溶液和30mL硫酸进行实验，实验数据如表．
①请填写下表中的空白：

实验次数 温度	起始温度t1/℃			终止温度t2/℃	平均温度差（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近似认为0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L H₂SO₄溶液的密度都是1g/cm³，中和后生成溶液的比热容c=4.18J/（g•℃）．则中和热△H=-53.5 kJ/mol（取小数点后一位）．
③上述实验结果的数值与57.3kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是（填字母）acd．
a．实验装置保温、隔热效果差
b．在量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中
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 1

分析 Ⅰ、（1）根据公式m=nM=cVM来计算氢氧化钠的质量，但是没有245mL的容量瓶；
（2）根据氢氧化钠具有腐蚀性，吸水性，所以要在玻璃器皿中称量；
Ⅱ、（1）根据中和热的概念书写热化学方程式；
（2）①先判断温度差的有效性，然后求出温度差平均值；
②先根据Q=m•c•△T计算反应放出的热量，然后根据△H=-$\frac{Q}{n}$kJ/mol计算出反应热；
③a．实验装置保温、隔热效果差，热量散失较大；
b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数，会导致所量的氢氧化钠体积偏大；
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中，热量散失较大；
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，硫酸的起始温度偏高．

解答 解：Ⅰ、（1）需要称量NaOH固体m=nM=cVM=0.5mol/L×0.25L×40g/mol=5.0g，故答案为：5.0；
（2）氢氧化钠要在称量瓶或者小烧杯中称量，所用的仪器有天平、烧杯和药匙，故答案为：abe；
Ⅱ、（1）中和热是强酸和强碱的稀溶液完全反应生成1mol水放出的热量，若中和热为57.3kJ/mol，则稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式：NaOH（aq）+$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol，
故答案为：NaOH（aq）+$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol；
（3）①4次温度差分别为：4.0℃，6.1℃，3.9℃，4.1℃，第3组数据误差较大，舍去，温度差平均值=$\frac{4.0℃+3.9℃+4.1℃}{3}$=4.0℃，故答案为：4.0；
②50mL0.50mol/L氢氧化钠与30mL0.50mol/L硫酸溶液进行中和反应，生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液的质量为80ml×1g/ml=80g，温度变化的值为△T=4℃，则生成0.025mol水放出的热量为Q=m•c•△T=80g×4.18J/（g•℃）×4.0℃=1337.6J，即1.3376kJ，所以实验测得的中和热△H=-$\frac{1.3376kJ}{0.025mol}$=-53.5 kJ/mol，
故答案为：-53.5kJ/mol；
③a．实验装置保温、隔热效果差，热量散失较大，所得中和热的数值偏小，故a正确；
b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数，会导致所量的氢氧化钠体积偏大，放出的热量偏高，则大于57.3kJ/mol，故b错误；
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中，热量散失较大，所得中和热的数值偏小，故c正确；
d．温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H₂SO₄测温度，硫酸的起始温度偏高，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故d正确．
故答案为：acd．

点评 本题考查热化学方程式以及反应热的计算，题目难度大，注意理解中和热的概念、把握热化学方程式的书写方法，以及测定反应热的误差等问题．