Question

2．某實驗小組用0.50mol•L^-1NaOH溶液和0.50mol•L^-1硫酸進行中和熱的測定．
Ⅰ．配制0.50mol•L^-1NaOH溶液
（1）若實驗中約需要240ml0.50mol•L^-1NaOH溶液，則應用量筒量取2.5mol•L^-1NaOH溶液的體積為50.0mL．
（2）配制0.50mol•L^-1NaOH溶液時，需要使用的玻璃儀器除量筒、燒杯、玻璃棒外，還有250mL容量瓶、膠頭滴管．
Ⅱ．測定中和熱
取60mL NaOH溶液和40mL硫酸溶液進行實驗，實驗數據如表．

實驗 次數	起始溫度t1/℃			終止溫度     t2/℃
	H2SO4	NaOH	平均值 （保留小數點后一位）
1	26.3	26.0	26.1	30.1
2	27.0	27.3	27.2	33.3
3	25.9	25.9	25.9	29.8
4	26.5	26.2	26.3	30.4

（3）近似認為0.50mol•L^-1NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm³，反應后溶液的比熱容為4.18J/（g•℃），則中和熱△H=-55.7kJ/mol（結果保留一位小數）
（4）上述實驗數值結果與57.3kJ•mol^-1有偏差，產生此偏差的原因可能ad（填字母）．
a．實驗裝置保溫、隔熱效果差
b．量取40mL0.50mol•L^-1硫酸時俯視讀數
c．硫酸倒入小燒杯時，有少量硫酸濺出
d．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H₂SO4溶液的溫度
（5）現將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鋇溶液、稀氨水分別和1L 0.50mol/L的稀硫酸恰好完全反應，其反應熱分別為△H₁、△H₂、△H₃，則△H₁、△H₂、△H₃由大到小的關系為△H₃＞△H₁＞△H₂．

Answer 1

分析 （1）由于無245mL容量瓶，故應選用250mL容量瓶，根據稀釋定律c₁V₁=c₂V₂，稀釋前后溶質NaOH的物質的量不變，據此計算需要NaOH溶液的體積；
（2）根據配制250mL 0.50mol•L^-1NaOH溶液的步驟：計算、量取、稀釋、轉移、洗滌、振蕩、定容、搖勻等操作來選用儀器；
（3）根據Q=m•c•△T計算出反應放出的熱量，然后計算出生成1mol水放出的熱量，就可以得到中和熱；
（4）a．裝置保溫、隔熱效果差，測得的熱量偏小；
b．量取NaOH溶液的體積時仰視讀數，會導致所量的氫氧化鈉體積偏大，放出的熱量偏高；
c．硫酸倒入小燒杯時，有少量硫酸濺出，放出的熱量基本不變；
d．溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接插入稀H₂SO₄測溫度，硫酸的起始溫度偏高；
（5）根據中和熱是在稀溶液中強酸與強堿生成1molH₂O放出的熱量，H⁺（aq）+OH^-（aq）═H₂O（l）△H=-57.3KJ•mol^-1，注意弱電解質的電離吸熱，形成沉淀吸熱來解答．

解答 解：（1）由于無245mL容量瓶，故應選用250mL容量瓶，根據稀釋定律，稀釋前后溶質NaOH的物質的量不變，令需要NaOH溶液的體積為V，則：V×2.5mol•L^-1=250mL×0.50mol•L^-1，解得V=50.0mL，
故答案為：50.0 mL；
（2）配制250mL 0.50mol•L^-1NaOH溶液的步驟為：計算、量取、稀釋、轉移、洗滌、振蕩、定容、搖勻等，需要的儀器有：量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒、250mL容量瓶等，其中玻璃儀器為：燒杯、量筒、玻璃棒、250mL容量瓶、膠頭滴管．
故答案為：250 mL容量瓶、膠頭滴管；
（3）第一次測定溫度差為：4.0℃，第二次測定的溫度差為：6.1℃，第三次測定的溫度差為：3.9℃，第三次測定的溫度差為：4.1℃，實驗2的誤差太大要舍去，三次溫度差的平均值為4.0℃，60mLNaOH溶液和40mL硫酸溶液進行中和反應，生成水的物質的量為0.06L×0.50mol•L^-1=0.03mol，溶液的質量為：100mL×1g/cm³=100g，溫度變化的值為△T=4.0℃，則生成0.03mol水放出的熱量為：Q=m•c•△T=100g×4.18J/（g•℃）×4.0℃=1672J，即1.672KJ，所以實驗測得的中和熱△H=-$\frac{1.672KJ}{0.03mol}$=-55.7kJ/mol，
故答案為：-55.7kJ/mol；
（4）a．裝置保溫、隔熱效果差，測得的熱量偏小，中和熱的數值偏小，故a正確；
b．量取NaOH溶液的體積時仰視讀數，會導致所量的氫氧化鈉體積偏大，放出的熱量偏高，中和熱的數值偏大，故b錯誤；
c．硫酸倒入小燒杯時，有少量硫酸濺出，放出的熱量基本不變，中和熱的數值不變，故c錯誤；
d．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H₂SO4溶液的溫度，硫酸的起始溫度偏高，溫度差偏小，測得的熱量偏小，中和熱的數值偏小，故d正確．
故答案為：ad；
（5）強酸與強堿的稀溶液發生中和反應熱效應表示為：H⁺（aq）+OH^-（aq）═H₂O（l）△H=-57.3KJ•mol^-1，現將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鋇溶液、稀氨水分別和1L 0.50mol/L的稀硫酸恰好完全反應，因濃硫酸能形成沉淀吸熱，氨水電離放熱，所以反應熱：△H₃＞△H₁＞△H₂；
故答案為：△H₃＞△H₁＞△H₂．

點評 本題考查了中和熱的計算，大小比較，題目難度中等，注意掌握測定中和熱的原理、操作方法．