Question

11．某同学用50mL 0.50mol/L的盐酸与50mL 0.55mol/L的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计算中和热．
（1）下列说法不正确的是D 
A．该实验也可在保温杯中进行
B．图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒
C．烧杯间填满碎纸条的作用是保温、隔热，减少热量损失
D．若将盐酸体积改为60mL，两次实验所求得中和热不相等
（2）若通过实验测定中和热的△H的绝对值常常小于57.3kJ/mol，其原因可能是ABD
A．实验装置保温、隔热效果差     B．分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
C．量取NaOH溶液的体积时仰视读数
D．用温度计测定盐酸初始温度后，直接测定氢氧化钠溶液的温度
（3）将一定量的稀氨水、稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钡溶液分别和1L 1mol•L^-1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为△H₁、△H₂、△H₃，则△H₁、△H₂、△H₃的大小关系为△H₁＞△H₂=△H₃
（4）若将V₁mL1.0mol•L^-1 HCl溶液和V₂mL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2所示（实验中始终保持V₁+V₂=50mL）．由图2可知，氢氧化钠的浓度为1.5mol/L；

Answer 1

分析 （1）A、该实验的原理是测反应前后的温度，成败的关键是保温，据此选择反应的仪器即可；
B、根据量热计的构造来判断该装置的缺少仪器；
C、中和热测定实验成败的关键是保温工作，烧杯间填满碎纸条的作用是保温；
D、中和热是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热量，与酸碱的用量无关；
（2）A．保温、隔热效果差，会导致散失较多热量，测定的最高温度偏低，中和热偏小；
B．允许分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，会导致部分热量散失，测定结果偏低；
C．仰视量筒读数，会导致量取的氢氧化钠溶液体积偏大；
D．量完盐酸溶液温度，直接测定氢氧化钠溶液，会导致温度计上的部分盐酸与氢氧化钠溶液反应，使氢氧化钠溶液的初始温度偏高；
（3）25℃，101kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3kJ/mol，弱电解质电离吸热；
（4）恰好反应时参加反应的盐酸溶液的体积是30mL，由V₁+V₂=50ml可知，消耗的氢氧化钠溶液的体积为20mL，以此计算NaOH浓度．

解答 解：（1）A、该实验的原理是测反应前后的温度，成败的关键是保温，大小烧杯间填充碎纸片或是泡沫，可以用保温杯代替，故A正确；
B、根据量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌器，故B正确；
C、中和热测定实验成败的关键是保温工作，大小烧杯之间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失，故C正确；
D、因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1molH₂O所放出的热量，与酸碱的用量无关，若将盐酸体积改为60 mL，两次实验所求得中和热相等，故D错误；
故选D；
（2）A．实验装置保温、隔热效果差，导致测定的最高温度偏小，测定的温度差偏小，测定结果偏低，故A错误；
C．量取NaOH溶液的体积时仰视读数，导致量取的氢氧化钠溶液的体积偏大，若盐酸过量，反应生成的水的物质的量偏大，放出的热量偏高，测定的最高温度偏大，测定结果偏高；若盐酸不足，则不影响测定结果，故C错误；
B．分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中，导致有部分热量散失，测定的最高温度偏小，温度差偏小，测定结果偏低，故B正确；
D．用温度计测定盐酸初始温度后，直接测定氢氧化钠溶液的温度，导致温度计上的部分盐酸与氢氧化钠溶液反应，测定的氢氧化钠溶液的初始温度偏高，计算出的温度差偏低，测定结果偏低，故D正确；
故答案为：ABD；
（3）强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应：H⁺（aq）+OH^-（aq）═H₂O△H=-57.3kJ/mol，表示稀溶液氢离子和氢氧根离子之间反应生成1mol水放出的热量为57.3kJ，分别向1L 0.5mol•L^-1的NaOH溶液中加入氢氧化钠、氢氧化钡是强的稀溶液间的中和反应，氨水属于弱电解质，电离出氢氧根离子需要吸热，所以所以△H₁＞△H₂=△H₃，故答案为：△H₁＞△H₂=△H₃；
 （4）恰好反应时参加反应的盐酸溶液的体积是30mL，由V₁+V₂=50mL可知，消耗的氢氧化钠溶液的质量为20mL，设恰好反应时氢氧化钠溶液中溶质的物质的量是n，则
                     HCl+NaOH=NaCl+H₂O
                1                 1
1.0mol•L^-1×0.03L         n
则n=1.0mol•L^-1×0.03L=0.03mol，所以浓度是：$\frac{0.03mol}{0.02L}$=1.5mol/L，故答案为：1.5mol/L．

点评 本题考查中和热的测定，题目难度不大，注意理解中和热的概念、掌握测定中和热的操作方法，能够正确分析错误操作对测定的中和热产生的误差．