問題詳情:
某化學興趣小組要完成中和熱的測定。
(1)實驗桌上備有燒杯(大、小兩個燒杯)、泡沫塑料、泡沫塑料板、膠頭滴管、環形玻璃棒、0.5mol·L-1 鹽*、0.55mol·L-1NaOH溶液,尚缺少的實驗玻璃用品是______,______。
(2)實驗中能否用環形銅絲攪拌棒代替環形玻璃攪拌棒?為什麼?__________。
(3)他們記錄的實驗數據如下:已知:
①計算完成下表(保留小數點後一位)
序號 | 實驗用品 | 溶液温度 | 温度差平均值 | ||
t 1 | t 2 | ||||
1 | 50 mL0.55mol·LNaOH | 50 mL0.5mol·LHCl | 20℃ | 23.3℃ | _____ |
2 | 50 mL055mol·LNaOH | 50 mL0.5mol·LHCl | 20℃ | 23.5℃ |
②根據實驗結果寫出NaOH溶液與HCl溶液反應的熱化學方程式:______________。
(4)若用KOH代替NaOH,對測定結果________(填“有”或“無”)影響;若用醋*代替HCl做實驗,測定所得中和熱的數值將________(填“變大”或“變小”或“無影響”)。
【回答】
【*】 (1). 量筒 (2). 温度計 (3). 否,金屬易導熱,熱量散失導致誤差大 (4). 3.4℃ (5). NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-56.8kJ/mol (6). 無 (7). 變小
【解析】
【分析】
(1)根據各儀器的作用,結合中和熱實驗原理來選取儀器;
(2)金屬導熱快,熱量損失多;
(3)先判斷温度差的有效*,然後求出温度差平均值,再根據△H=-kJ/mol計算出反應熱,根據中和熱的概念以及熱化學方程式的書寫方法寫出熱化學方程式;
(4)根據中和熱的概念分析,弱電解質電離吸熱。
【詳解】(1)測定稀鹽*和稀*氧化*的中和熱,所需要的玻璃儀器有:大、小兩個燒杯、膠頭滴管、量筒、温度計以及環形玻璃攪拌器,需要用量筒量取*溶液、鹼溶液的體積,需要使用温度計測量温度,所以還缺少量筒和温度計;
(2)不能用環形銅絲攪拌棒代替環形玻璃攪拌棒,因為銅絲攪拌棒是熱的良導體,熱量損失大,導致誤差大;
(3)2次温度差分別為:3.3℃,3.5℃,2組數據都有效,温度差平均值=3.4℃;50mL0.55mol/LNaOH和50mL0.5mol/LHCl質量和為m=100mL×1g/mL=100g,c=4.18J/(g•℃),△T=3.4℃,代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出熱量Q=4.18J/(g•℃)×100g×3.4℃=1421.2J=1.4212kJ,即生成0.025mol的水放出熱量1.4212kJ,所以生成1mol的水放出熱量為Q==56.8kJ,即該實驗測得的中和熱△H=-56.8kJ/mol,NaOH溶液與HCl溶液反應的熱化學方程式為:NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-56.8kJ/mol;
(4)在稀溶液中,*跟鹼發生中和反應生成1mol水時的反應熱叫做中和熱,若用KOH代替NaOH,由於KOH、NaOH都是一元強鹼,在溶液中都是以離子形式存在,因此對測定結果無影響;醋*為弱*,主要以電解質分子存在,存在電離平衡,醋*的電離過程為吸熱過程,所以用醋*代替HCl做實驗,反應放出的熱量小於56.8kJ,導致測定結果偏小,對測定結果有影響。
【點睛】本題考查中和熱的測定,涉及*作使用的儀器的選擇使用、數據的處理、熱化學方程式的書寫、誤差分析。注意熱量計算公式的應用中c=4.18J/(g•℃),要注意熱量單位的換算,注意根據中和熱的定義結合電解質強弱分析,反應放出的熱量與反應的物質多少有關,但反應的中和熱與反應的物質多少無關。
知識點:燃燒熱和中和熱
題型:實驗,探究題