Question

14．用50mL0.5mol/L的鹽酸與50mL0.55mol/L的氫氧化鈉在如圖1所示的裝置中進行中和反應，通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱．回答下列問題：

（1）從實驗裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是環形玻璃攪拌棒．
（2）實驗中若改用60mL0.50mol/L的鹽酸與50mL0.55mol/L的氫氧化鈉溶液進行反應，與上述實驗相比，若實驗操作均正確，則所求中和熱相等（填“相等”“不相等”），所放出的熱量不相等（填“相等”“不相等”）．
（3）用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行上述實驗，測得的中和熱的數值會偏小（填“偏大”“偏小”“無影響”）
（4）將V₁ mL 1.00mol/L^-1鹽酸和V₂ mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測量并記錄溶液溫度，實驗結果如圖2所示（實驗中始終保持V₁+V₂=50mL）．回答下列問題：
研究小組做該實驗時環境溫度低于（填“高于”、“低于”或“等于”）22℃，此反應所用NaOH溶液的濃度為1.50mol/L．

Answer 1

分析 （1）根據量熱計的構造來判斷該裝置的缺少儀器；
（2）反應放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關，并根據中和熱的概念和實質來回答；
（3）NH₃•H₂O是弱電解質，電離吸熱；
（4）實驗時的溫度應為酸堿未混合之前的溫度；根據氫氧化鈉溶液與鹽酸溶液反應方程式進行計算．

解答 解：（1）根據量熱計的構造可知該裝置的缺少儀器是環形玻璃攪拌棒，故答案為：環形玻璃攪拌棒；
（2）反應放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關，若改用60mL0.50mol/L的鹽酸與50mL0.55mol/L的氫氧化鈉溶液進行反應，與上述實驗相比，生成水的量增多，所放出的熱量偏高，但是中和熱的均是強酸和強堿反應生成1mol水時放出的熱，與酸堿的用量無關，所以改用60mL0.50mol/L的鹽酸進行上述實驗，測得中和熱數值相等，
故答案為：相等；不相等；
（3）NH₃•H₂O是弱電解質，電離過程為吸熱過程，所以用NH₃•H₂O代替稀氫氧化鈉溶液反應，反應放出的熱量偏小，故答案為：偏小；
（4）溫度為22℃時加入鹽酸10mL，而中和反應放熱，所以22℃不是實驗溫度；
恰好反應時參加反應的鹽酸溶液的體積是30mL，由V₁+V₂=50Ml可知，消耗的氫氧化鈉溶液的體積為20mL，
恰好反應時氫氧化鈉溶液中溶質的物質的量是n．
            HCl+NaOH=NaCl+H ₂O
             1         1
   1.0mol•L^-1×0.03L    n
則n=1.0mol•L^-1×0.03L=0.03mol，
c（NaOH）=$\frac{0.03mol}{0.02L}$=1.5mol/L，
故答案為：低于；1.50．

點評 本題考查學生有關中和熱的測定知識，注意酸堿混合的定性判斷和計算，題目結合中和反應考查了同學們觀察分析問題的能力，以及利用化學方程式計算的能力，比較綜合，要認真分析解答．