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某实验小组用0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液进行中和热的测定。

Ⅰ.配制0.50 mol·L-1 NaOH溶液

(1)若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液,至少需要称量NaOH固体      g。 

(2)从下图中选择称量NaOH固体所需要的仪器是(填字母):             。 

名称

托盘天平

(带砝码)

小烧杯

坩埚钳

玻璃棒

药匙

量筒

仪器

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序号

a

b

c

d

e

f

Ⅱ.测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示。

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(1)写出该反应中和热的热化学方程式:(中和热为57.3 kJ·mol-1                                                             

(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验,实验数据如下表。

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

26.2

26.0

26.1

29.6

 

2

27.0

27.4

27.2

31.2

 

3

25.9

25.9

25.9

29.8

 

4

26.4

26.2

26.3

30.4

 

 

①上表中的温度差平均值为           

②近似认为0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液的密度都是1 g·cm-3,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J·(g·℃)-1。则中和热ΔH=             (取小数点后一位)。 

③上述实验数值结果与57.3 kJ·mol-1有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)    。 

a.实验装置保温、隔热效果差

b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数

c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中

d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度

 

答案:
Ⅰ.(1)5.0(1分) (2)a、b、e(2分) Ⅱ.(1)1/2H2SO4(aq)+ NaOH(aq) 1/2Na2SO4(aq)+ H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1(2分) (2)①4.0(2分) ②-53.5 kJ·mol-1(2分) ③a、c、d(2分) 【解析】 试题分析:Ⅰ.(1)需要称量NaOH固体m=nM=cVM=0.5mol/L×0.5L×40g/mol=5.0g。 (2)氢氧化钠要在称量瓶或者小烧杯中称量,称量固体氢氧化钠所用的仪器有天平、烧杯和药匙,故答案为:a b e 。 Ⅱ.(1)中和热为酸碱中和生成1mol H2O时的焓变,所以表示稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的热化学方程式为:1/2H2SO4(aq)+ NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+ H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1 (2)①第2组数据明显有误,所以删掉,其它三组数据求平均值,温度差平均值=【(30.1−26.1)+(29.8−25.9)+(30.4−26.3)】÷3=4.0°C。 ②50mL0.50mol/L氢氧化钠与30mL0.50mol/L硫酸溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol,溶液的质量为:80ml×1g/ml=80g,温度变化的值为△T=4℃,则生成0.025mol水放出的热量为Q=m•c•△T=80g×4.18J/(g•℃)×4.0℃=1337.6J,即1.3376KJ,所以实验测得的中和热△H=-1.3376kJ÷0.025mol=--53.5 kJ·mol-1。 ③a、实验装置保温、隔热效果必须好,否则影响实验结果,正确;b、量取NaOH溶液的体积时仰视读数,会导致所量的氢氧化钠体积偏大,放出的热量偏高,则大于57.3kJ/mol,错误;c、尽量一次快速将NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,不允许分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,正确;d、用温度计测定NaOH溶液起始温度后,要将温度计回零直再测定H2SO4溶液的温度,正确。 考点:本题考查溶液的配制、热化学方程式的书写、反应热的计算、误差分析。
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