Question

10．利用如图装置测定中和热的实验步骤如下：
①量取50mL 0.25mol/L H₂SO₄溶液倒入小烧杯中，测量温度；
②量取50mL 0.55mol/L NaOH溶液，测量温度；
③将NaOH溶液倒入小烧杯中，混合均匀后测量混合液温度．请回答：
（1）如图所示，仪器A的名称是环形玻璃搅拌棒；
（2）NaOH溶液稍过量的原因确保硫酸被完全中和．
（3）加入NaOH溶液的正确操作是B（填字母）．
A．沿玻璃棒缓慢加入   B．一次迅速加入   C．分三次加入
（4）使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是用环形玻璃棒轻轻搅动．
（5）设溶液的密度均为1g•cm^-3，中和后溶液的比热容c=4.18J•（g•℃）^-1，请根据实验数据写出该中和热的热化学方程式H₂SO₄（aq）+2NaOH（aq）Na₂SO₄（aq）+2H₂O（l）△H=-113.7kJ•mol^-1

温度 实验次数	起始温度t1/℃			终止温度 t2/℃	温度差平均值 （t2-t1）/℃
	H2SO4	NaOH	平均值
1	25.0	25.2		28.5
2	24.9	25.1		28.3
3	25.5	26.5		31.8
4	25.6	25.4		29.0

（6）上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是（填字母）abc
a．实验装置保温、隔热效果差
b．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
c．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H₂SO₄溶液的温度
（7）怎样才能确保读取混合液的最高温度？不断读取温度数据，并记录，直到出现下降，取最大值．

Answer 1

分析 （1）仪器A的名称环形玻璃搅拌棒；
（2）为了确保定量的硫酸反应完全，所用NaOH稍过量；
（3）将NaOH溶液倒入小烧杯中，不能分几次倒入，否则会导致热量散失，影响测定结果；
（4）硫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；
（5）先判断温度差的有效性，然后求出温度差平均值，然后根据公式Q=△H=△Tcm来计算反应的焓变，并根据热化学方程式的书写方法来写热化学方程式；
（6）a．实验装置保温、隔热效果差，热量散失较大；
b．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；
c．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；
（7）不断读取温度数据，并记录，直到出现下降．

解答 解：（1）如图所示，仪器A的名称是环形玻璃搅拌棒；
故答案为：环形玻璃搅拌棒；
（2）实验中，所用NaOH稍过量的原因是确保定量的硫酸反应完全，
故答案为：确保硫酸被完全中和；
（3）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，
故答案为：B；        
（4）使硫酸与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，
故答案为：用环形玻璃棒轻轻搅动；
（5）第1次实验H₂SO₄和NaOH溶液起始平均温度为25.1℃，反应后温度为28.5℃，反应前后温度差为3.4℃；
第2次实验H₂SO₄和NaOH溶液起始平均温度为25.0℃，反应后温度为28.3℃，反应前后温度差为3.3℃；
第3次实验H₂SO₄和NaOH溶液起始平均温度为26.0℃，反应后温度为31.8℃，反应前后温度差为5.8℃；
第4次实验H₂SO₄和NaOH溶液起始平均温度为25.5℃，反应后温度为29.0℃，反应前后温度差为3.5℃；
第3次实验误差较大，舍去，其他三次实验的平均值为$\frac{3.4+3.3+3.5}{3}$℃=3.4℃，Q=△H=-△Tcm=-3.4℃×4.18J/（g•℃）×100mL×1g/mL═1.4212kJ/mol，50moL 0.25mol•L^-1硫酸与50mL 0.55mol/L NaOH溶液的中和反应生成水的物质的量是0.025mol，所以生成2mol水放出的热量为：$\frac{1.4212kJ}{0.025mol}$×2=113.7kJ•mol^-1，所以热化学方程式为：H₂SO₄（aq）+2NaOH（aq）Na₂SO₄（aq）+2H₂O（l）△H=-113.7kJ•mol^-1，
故答案为：H₂SO₄（aq）+2NaOH（aq）Na₂SO₄（aq）+2H₂O（l）△H=-113.7kJ•mol^-1；
（6）a．装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故a正确；
b．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b正确；
c．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，温度差偏小，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故c正确．
故答案为：abc；
（7）不断读取温度数据，并记录，直到出现下降，取最大值即为混合液的最高温度；
故答案为：不断读取温度数据，并记录，直到出现下降，取最大值．

点评 本题考查热化学方程式以及反应热的测定与计算，题目难度大，注意理解测定原理、把握热化学方程式的书写方法等问题．