Question

Ⅰ.(4分）用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在如图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。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）用相同浓度和体积的氨水(NH₃·H₂O)代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会              ；（填“偏大”、“偏小”、“无影响”）。

（3）如果反应前后的温度差是（t₂-t₁),盐酸、氢氧化钠溶液的密度均为1g/cm³，比热容为 4.18J/(g•℃），写出该实验中和热的计算式：△H=            

Ⅱ．（12分）影响化学反应速率的因素很多，某校化学小组用实验的方法进行探究。

实验一：他们只利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5 mol/L、2 mol/L、18.4 mol/L)。设计实验方案来研究影响反应速率的因素。

甲同学研究的实验报告如下表：

实验步骤	现象	结论
①分别取等体积的2 mol/L的硫酸于试管中	反应速率Mg>Fe，Cu不反应	金属的性质越活泼，反应速率越快
②___________________

(1)甲同学表中实验步骤②为____________________________________________。

(2)甲同学的实验目的是______________________________________；要得出正确的实验结论，还需控制的实验条件是________。

乙同学为了更精确的研究浓度对反应速率的影响，利用下图所示装置进行定量实验。

(3)乙同学在实验中应该测定的数据是______________。

(4)乙同学完成该实验应选用的实验药品是___________。

该实验中不选用某浓度的硫酸，理由是____________。

 

Answer 1

【答案】

Ⅰ.(1)环形玻璃搅拌器（1分）      (2)“偏小”（1分）

 （3）-0.418(t₂-t₁)/0.25  KJ/mol            （2分）

Ⅱ．(1)分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg  （2分）

    (2)研究金属(或反应物)本身的性质与反应速率的关系　（2分）温度相同（2分）

    (3)一定时间内产生气体的体积(或产生一定体积的气体所需时间)（2分）

    (4)Mg(或Fe); 0.5 mol·L^－1硫酸和2 mol·L^－1硫酸   （2分）

     常温下Mg与18.4 mol·L^－1硫酸反应生成SO₂（或Fe在18.4 mol·L^－1硫酸中钝化）

【解析】Ⅰ.（1）在测定中和热的实验中为了使溶液混合均有，在实验过程中需要搅拌，根据装置图可知还缺少环形玻璃搅拌器。

（2）氨水属于弱碱，存在电离平衡，而电离是吸热的。所以测得的中和热的数值偏小。

（3）50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液的质量之和是100g，所以反应过程中放出的热量是100g×4.18J/(g•℃）×(t₂-t₁)℃＝0.418(t₂-t₁)kJ。因为50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液反应生成水是0.025mol，所以△H＝。

Ⅱ．比较金属性强弱可以用金属与酸反应的剧烈程度及置换出氢气的难易程度来比较。因为影响反应速率的外界因素很多，所以在比较金属和酸的剧烈程度及置换氢气的难易程度时，需要控制外界条件相同，因为硫酸的浓度是相同的，所以还应让溶液的温度相同。根据乙同学所用实验装置图可得出，该同学是想利用金属在相同的时间内置换出氢气的多少来比较其金属性强弱的，实验需要测量定时间内产生气体的体积(或产生一定体积的气体所需时间)。因为在常温下铁和浓硫酸发生钝化，所以不能选择浓硫酸。