Question

7．实验室用50mL 0.50mol•L^-1盐酸、50mL 0.55mol•L^-1 NaOH溶液和如图所示装置，进行测定中和热的实验，得到表中的数据：完成下列问题：

实验次数	起始温度t1/℃		终止温度t2/℃
	盐酸	NaOH溶液
1	20.2	20.3	23.7
2	20.3	20.5	23.8
3	21.5	21.6	24.9

（1）实验时不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是Cu传热快，热量损失大．
（2）在操作正确的前提下，提高中和热测定准确性的关键是提高装置的保温效果．
（3）根据上表中所测数据进行计算，则该实验测得的中和热△H=-56.8kJ/mol[盐酸和NaOH溶液的密度按1g•cm^-3计算，反应后混合溶液的比热容（c）按4.18J•（g•℃）^-1计算]．如用0.5mol/L的盐酸与NaOH固体进行实验，则实验中测得的“中和热”数值将偏大（填“偏大”、“偏小”、“不变”）．其理由是氢氧化钠固体溶于水放热
（4）若某同学利用上述装置做实验，有些操作不规范，造成测得中和热的数值偏低，请你分析可能的原因是ABDF
A．测量盐酸的温度后，温度计没有用水冲洗干净
B．把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓
C．做本实验的当天室温较高
D．将50mL0.55mol/L氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol/L的氨水
E．在量取盐酸时仰视计数            
F．大烧杯的盖板中间小孔太大．

Answer 1

分析 （1）金属导热快，热量损失多；
（2）中和热测定实验成败的关键是保温工作；
（3）先求出三次反应的温度差，根据公式Q=cm△T来求出生成0.05mol的水放出热量，最后根据中和热的概念求出反应热，氢氧化钠固体溶于水放热；
（4）根据实验的关键是保温，如果装置有能量散失，则会导致结果偏低，根据实验中用到的试剂以及实验操作知识来判断．

解答 解：（1）不能将环形玻璃搅拌棒改为铜丝搅拌棒，因为铜丝搅拌棒是热的良导体，故答案为：Cu传热快，热量损失大；
（2）中和热测定实验主要目的是测量反应放出的热量多少，所以实验成败的关键是保温工作，所以提高中和热测定准确性的关键是提高装置的保温效果，故答案为：提高装置的保温效果；
（3）（2）第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.25℃，反应前后温度差为：3.45℃；
第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.40℃，反应前后温度差为：3.40℃；
第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为21.55℃，反应前后温度差为：3.35℃；
三次温度差的平均值为3.40℃，
50mL 0.50mol•L^-1盐酸、50mL 0.55mol•L^-1 NaOH溶液的质量和为m=100mL×1g/mL=100g，c=4.18J/（g•℃），代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出热量Q=4.18J/（g•℃）×100g×3.40℃=1421.2J=1.4212kJ，即生成0.025mol的水放出热量1.4212kJ，所以生成1mol的水放出热量为$\frac{1.4212kJ}{0.025mol}$=56.8kJ，即该实验测得的中和热△H=-56.8kJ/mol；氢氧化钠固体溶于水放热，所以实验中测得的“中和热”数值将偏大
故答案为：-56.8 kJ/mol；偏大；氢氧化钠固体溶于水放热；
（4）A．测量盐酸的温度后，温度计没有用水冲洗干净，在测碱的温度时，会发生酸和碱的中和，碱的温度偏高，温度差偏小，导致实验测得中和热的数值偏小，故A正确；
B、把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓，会导致一部分能量的散失，实验测得中和热的数值偏小，故B正确；
C、做本实验的室温和反应热的数据之间无关，故C错误；
D、将50mL0.55mol/L氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol/L的氨水，由于氨水是弱碱，电离时要吸热，温度差偏小，导致实验测得中和热的数值偏小，故D正确；
E、在量取盐酸时仰视计数，会使得实际量取体积高于所要量的体积，酸过量，可以保证碱全反应，温度差偏大，会使得中和和热的测定数据偏高，故E错误；
F、大烧杯的盖板中间小孔太大，会导致一部分能量散失，所以测的数值降低，故F正确．
故选ABDF．

点评 本题考查中和热的测定，题目难度中等，注意热量计算公式的应用中c=4.18J/（g•℃），要注意热量单位的换算，侧重于考查学生的实验能力和计算能力．