Question

8．某實驗小組設計用50mL 1.0mol/L鹽酸跟50mL 1.1mol/L 氫氧化鈉溶液在如圖裝置中進行中和反應．在大燒杯底部墊碎泡沫塑料（或紙條），使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平．然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過．通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱．試回答下列問題：
（1）本實驗中用稍過量的NaOH的原因是保證鹽酸完全被中和．在大小燒杯中填充泡沫塑料的作用是保溫隔熱，防止熱量散失．
（2）該實驗小組做了三次實驗，每次取溶液各50mL，并記錄下原始數(shù)據(jù)（見下表）．

實驗序號	起始溫度t1/℃			終止溫度（t2）/℃	溫差 （t2-t1）/℃
	鹽酸	NaOH溶液	平均值
1	25.1	24.9	25.0	31.6	6.6
2	25.1	25.1	25.1	31.8	6.7
3	25.1	25.1	25.1	31.9	6.8

已知鹽酸、NaOH溶液密度近似為1.00g/cm³，中和后混合液的比熱容為：c=4.18×10^-3kJ/（g•℃），則寫出該反應的熱化學方程式H⁺（aq）+OH^-（aq）=H₂O（l）△H=-56.0kJ/mol（△H值保留到小數(shù)點后1位）．
（3）若用等濃度的醋酸與NaOH溶液反應，則測得的中和熱會比（2）測出的△H偏大（填“偏大”、“偏小”或“不變”），其原因是醋酸是弱酸，反應時需要吸收熱量用于醋酸的電離，所以，測得的中和反應的反應熱數(shù)值會偏小，該反應為放熱反應，△H則偏大．
（4）在中和熱測定實驗中存在用水洗滌溫度計上的鹽酸后再用溫度計測定NaOH溶液溫度的步驟，若無此操作步驟，則測得的中和熱△H會偏大（填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）本實驗中用稍過量的NaOH，原因是保證鹽酸完全被中和；中和熱測定實驗成敗的關鍵是保溫工作；
（2）先求出三次反應的溫度差，根據(jù)公式Q=cm△T來求出生成0.05mol的水放出熱量，從而求出中和熱，利用中和熱的概念寫出該中和反應的熱化學方程式；
（3）用醋酸代替鹽酸，醋酸電離要吸收能量，測得的能量偏��；
（4）沒有用水洗滌溫度計上的鹽酸溶液，導致測定NaOH溶液溫度偏高，溫度差偏小，測得的能量偏�。�

解答 解：（1）用過量的氫氧化鈉保證鹽酸反應完全，以鹽酸的量為準進行準確計算；中和熱測定實驗成敗的關鍵是保溫工作，在大小燒杯中填充泡沫塑料的作用是減少實驗過程中的熱量損失；
故答案為：保證鹽酸完全被中和；保溫隔熱，防止熱量散失；
（2）3次實驗的前后溫度差分別為：6.6℃，6.7℃，6.8℃，均有效，三次的平均值為6.7℃，50mL 1.0mol/L鹽酸跟50mL 1.1mol/L 氫氧化鈉溶液的質量和為m=100mL×1g/mL=100g，c=4.18J/（g•℃），代入公式Q=cm△T得生成0.05mol的水放出熱量Q=4.18J/（g•℃）×100g×6.7℃=28.006KJ，即生成0.5mol的水放出熱量28.006KJ，所以生成1mol的水放出熱量為28.006KJ×2=56.01kJ，即該實驗測得的中和熱△H=-56.0kJ/mol，熱化學方程式為H⁺（aq）+OH^-（aq）=H₂O（l）△H=-56.0 kJ/mol；
故答案為：H⁺（aq）+OH^-（aq）=H₂O（l）△H=-56.0 kJ/mol；
（3）用醋酸代替鹽酸，醋酸電離要吸收能量，造成放出的能量偏小，測得的中和反應的反應熱數(shù)值會偏小，該反應為放熱反應，△H則偏大；
故答案為：偏大；醋酸是弱酸，反應時需要吸收熱量用于醋酸的電離，所以，測得的中和反應的反應熱數(shù)值會偏小，該反應為放熱反應，△H則偏大；
（4）沒有用水洗滌溫度計上的鹽酸溶液，導致測定NaOH溶液溫度偏高，溫度差偏小，測得的能量偏小，因為中和熱△H為負值，所以中和熱△H偏大，故答案為：偏大．

點評 本題考查中和熱的測定，意在考查考生的動手操作能力和計算能力，難度不大．