Question

用一定浓度的稀盐酸与稀NaOH溶液在如图1所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热．已知强酸与强碱的中和热为57.3KJ/mol，水的比热容为4.2J/（g?℃），有关热量与比热容的计算公式：Q=m×c×△t（Q为热量，m为物质的质量，c为比热容，△t物质温度的变化值）
回答下列问题：
（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是：

 

．
（2）将V₁ mL 1.0mol/L HCl溶液和V₂ mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图1所示（实验中始终保持V₁+V₂=50mL）．
下列叙述正确的是

 

A．做该实验时环境温度为22℃
B．该实验表明化学能可以转化为热能
C．NaOH溶液的浓度约是1.00mol/L   
D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应
（3）V₁=30mL时HCl和NaOH恰好反应，根据题中所给数据算出的温度变化值约为

 

（保留整数，计算时可将稀溶液的密度及比热容看成与水近似相同，且溶液混合时体积变化忽略不计）；而根据图2的温度变化可读出温度变化值约7℃；两者相比所测结果偏低，造成如此现象的原因有：

 

．

Answer 1

考点：中和热的测定

专题：实验题

分析：（1）根据量热计的构造来判断该装置的缺少仪器；
（2）A、从图示观察起始温度即为实验时环境温度；
B、根据图示所测溶液温度变化进行分析；
C、根据氢氧化钠溶液与盐酸溶液反应方程式进行计算；
D、根据一个反应无法得出此结论．
（3）先根据Q=m?c?△T计算反应放出的热量，然后根据△H=-

Q

n

kJ/mol=-57.3KJ/mol求出温度变化值；测定结果偏低，说明反应过程中热量损失．

解答： 解：（1）由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒，故答案为：环形玻璃搅拌棒；
（2）A、该实验开始温度是21℃，故A错误；
B、由图示可以看出该反应过程放出热量，表明化学能可能转化为热能，故B正确；
C、恰好反应时参加反应的盐酸溶液的体积是30mL，由V₁+V₂=50mL知，消耗的氢氧化钠溶液的体积为20mL，则
             HCl+NaOH=NaCl+H₂O
              1    1
   1.0mol?L^-1×0.03L   n
则n=1.0mol?L^-1×0.03L=0.03mol，所以浓度为

0.03mol

0.02L

=1.5mol/L，故C错误；
D、只是该反应放热，其他有水生成的反应不一定，如氯化铵和氢氧化钡晶体的反应，故D错误；
故选：B；
（3）V₁=30mL时HCl和NaOH恰好反应，由V₁+V₂=50mL知，消耗的氢氧化钠溶液的体积为20mL，所以30mL 1.0mol/L HCl溶液和V₂ mL未知浓度的NaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.03L×1.0mol/L=0.03mol，溶液的质量为：50ml×1g/cm³=50g，温度变化的值为△T，则生成0.03mol水放出的热量为Q=m?c?△T=50g×4.2J/（g?℃）×△T=210△TJ，即0.210△TKJ，所以实验测得的中和热△H=-

0.210△T

0.03mol

=-57.3KJ/mol，解得：△T=8℃，量热计的保温瓶绝热效果不好、酸碱溶液混合不迅速都会使温度偏低，测得的实验值产生偏差，
故答案为：8℃；①量热计的保温瓶绝热效果不好、②酸碱溶液混合不迅速．

点评：本题考查了中和热的测定的原理、操作以及中和热的计算，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，注意把握实验操作要点，难度不大．