Question

15．中和熱的測定是高中重要的定量實驗．取0.55mol/L的NaOH溶液50mL與0.50mol/L的鹽酸50mL置于如圖所示的裝置中進行中和熱的測定實驗，回答下列問題：
（1）從如圖實驗裝置看，其中尚缺少的一種玻璃用品是環形玻璃攪拌棒，除此之外，裝置中的一個明顯錯誤是小燒杯口未用硬紙板蓋住（或大燒杯內碎紙條塞少了，未將小燒杯墊的足夠高）．
（2）圖中的小燒杯應該選擇下列哪種規格的②．（選填代號）
①50mL      ②100mL     ③150mL     ④250mL
（3）為了便于計算，假定混合前后溶液的密度都近似為1g．cm^-3，假定反應后生成溶液的比熱容近似為水的比熱容4.18J．g^-1．℃^-1，用t₁℃和t₂℃代表反應前后溶液的溫度，則該實驗中和熱的計算表達式為△H=-$\frac{0.418（{t}_{2}{-t}_{1}）}{0.025}$kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）根據量熱計的構造來判斷該裝置的缺少儀器；為了減少熱量的損失，大燒杯杯口與小燒杯杯口相平；
（2）根據混合液總體積判斷燒杯的規格；
（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．

解答 解：（1）由量熱計的構造可知該裝置的缺少儀器是環形玻璃攪拌棒；為了減少熱量的損失，大燒杯杯口與小燒杯杯口相平，圖示裝置中小燒杯口未用硬紙板蓋住（或大燒杯內碎紙條塞少了，未將小燒杯墊的足夠高），
故答案為：環形玻璃攪拌棒；小燒杯口未用硬紙板蓋住（或大燒杯內碎紙條塞少了，未將小燒杯墊的足夠高）；
（2）氫氧化鈉溶液和鹽酸溶液的總體積為100mL，則小燒杯的規格應該為100mL，
故答案為：②；
（3）50mL0.50mol/L氫氧化鈉與50mL0.55mol/L鹽酸溶液進行中和反應，生成水的物質的量為：0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液的質量為：100mL×1g/cm³=100g，溫度變化的值為△T=（t₂-t₁）℃，則生成0.025mol水放出的熱量為：Q=m•c•△T=100g×4.18J/（g•℃）×（t₂-t₁）℃=418（t₂-t₁）J，
所以實驗測得的中和熱△H=-$\frac{0.418（{t}_{2}-{t}_{1}）kJ}{0.025mol}$=-$\frac{0.418（{t}_{2}{-t}_{1}）}{0.025}$kJ/mol，
故答案為：-$\frac{0.418（{t}_{2}{-t}_{1}）}{0.025}$kJ/mol．

點評 本題考查了中和熱的測定，題目難度中等，注意理解中和熱的概念及測定反應熱的方法，明確中和熱的計算方法，試題培養了學生的化學計算和化學計算能力．