Question

12．利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下：
①用量筒量取50mL 0.50mol•L^-1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；
②用另一量筒量取50mL 0.55mol•L^-1NaOH溶液，并用另一温度计测出其温度；
③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度．
回答下列问题：
（1）为什么所用NaOH溶液要稍过量？确保盐酸被完全中和．
（2）倒入NaOH溶液的正确操作是C（填序号）．
A．沿玻璃棒缓慢倒入
B．分三次少量倒入
C．一次迅速倒入
（3）使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是D（填序号）．
A．用温度计小心搅拌
B．揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C．轻轻地振荡烧杯
D．用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动
实验数据如表：
①填写表中的空白：

温度 实验次数	超始温度t1℃			终止温度t2/℃	温度差平均值（t2-t1）/℃
	H2SO4	NaOH	平均值
1	26.2	26.0	26.1	29.5	/
2	27.0	27.4	27.2	32.3
3	25.9	25.9	25.9	29.2
4	26.4	26.2	26.3	29.8

②近似地认为0.55mol/L NaOH溶液和0.25mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm³，中和后生成溶液的比热容c=4.18J/（g•℃），则中和热△H=-56.8kJ/mol（取小数点后一位）．
③中和热测定实验中，下列操作一定会降低实验准确性的是B．
A．用滴定管（精量仪器，读数保留到0.01）取所用酸碱溶液的体积
B．NaOH溶液在倒入小烧杯时，有少量溅出
C．大、小烧杯体积相差较大，夹层间放的碎泡沫塑料较多
D．测量HCl溶液的温度计用水洗净后才用来测NaOH溶液的温度．

Answer 1

分析 （1）为了保证酸或是碱中的一方完全反应，往往保证一方过量；
（2）将NaOH溶液倒入小烧杯中，分几次倒入，会导致热量散失，影响测定结果；
（3）盐酸和氢氧化钠混合时，用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动，使盐酸与NaOH溶液混合均匀；
①先判断温度差的有效性，然后求出温度差平均值；
②根据Q=m•c•△T计算反应放出的热量，最后根据△H=-$\frac{Q}{n}$kJ/mol计算出反应热．
③A．用滴定管（精量仪器，读数保留到0.01）取所用酸碱溶液的体积，结果更精确；
B．氢氧化钠溶液的量减少，会使得中和热数据偏小；
C．大、小烧杯夹层间放的碎泡沫塑料较多，保温效果好；
D．测量HCl溶液的温度计用水洗净后才用来测NaOH溶液的温度，会减少酸和碱之间因为中和反应而导致的热量损失．

解答 解：（1）为了确保盐酸被完全中和，所用NaOH溶液要稍过量；
故答案为：确保盐酸被完全中和；
（2）倒入氢氧化钠溶液时，必须一次迅速的倒入，目的是减少热量的散失，不能分几次倒入氢氧化钠溶液，否则会导致热量散失，影响测定结果，
故选C；
（3）使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作方法是：用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动；温度计是测量温度的，不能使用温度计搅拌；也不能轻轻地振荡烧杯，否则可能导致液体溅出或热量散失，影响测定结果；更不能打开硬纸片用玻璃棒搅拌，否则会有热量散失，
故选D；
①4次温度差分别为：3.4℃，5.1℃，3.3℃，3.5℃，第2组数据无效，温度差平均值=3.4℃；
故答案为：3.4℃；
②50mL 0.25mol/L硫酸与 50mL0.55mol/L NaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.25mol/L×2=0.025mol，溶液的质量为：100ml×1g/ml=100g，温度变化的值为△T=3.4℃，则生成0.025mol水放出的热量为Q=m•c•△T=100g×4.18J/（g•℃）×3.4℃=1421.2J，即1.4212KJ，所以实验测得的中和热△H=-$\frac{1.4212kJ}{0.025mol}$=-56.8kJ/mol；
故答案为：-56.8kJ/mol；
③A．用滴定管（精量仪器，读数保留到0.01）取所用酸碱溶液的体积，结果更精确，提高实验准确性，故A错误；
B．NaOH溶液在倒入小烧杯时，有少量溅出，碱的量减少，会使得中和热数据偏小，这样一定会降低实验准确性，故B正确；
C．大、小烧杯夹层间放的碎泡沫塑料较多，保温效果更好，会提高实验准确性，故C错误；
D．测量HCl溶液的温度计用水洗净后才用来测NaOH溶液的温度，会减少酸和碱之间因为中和反应而导致的热量损失，提高实验的准确度，故D错误．
故选B．

点评 本题考查学生中和热测定的实验，保温工作是实验的重点，可以根据所学内容来回答，难度不大．