Question

20．某研究小組將V₁mL 1.0mol/L HCl溶液和V₂mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測量并記錄溶液溫度，實驗結果如圖所示（實驗中始終保持V₁+V₂=50mL）．回答下列問題：

（1）研究小組做該實驗時環境溫度低于（填“高于”、“低于”或“等于”）22℃，該反應是放熱反應．
（2）由題干及圖形可知，$\frac{{V}_{1}}{{V}_{2}}$=3：2時，酸堿恰好完全中和，此反應所用NaOH溶液的濃度應為1.5mol/L．

Answer 1

分析 （1）從圖示觀察5mLHCl溶液和45mLNaOH溶液反應放熱后的溫度已經是22℃結合HCl溶液和NaOH溶液反應是中和反應，為放熱反應判斷起始溫度；
（2）由圖可知，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，以此求出兩者的體積比值、計算NaOH濃度；

解答 解：（1）根據實驗結果圖所示，5mLHCl溶液和45mLNaOH溶液反應放熱后的溫度已經是22℃，又HCl溶液和NaOH溶液反應是中和反應，為放熱反應，可以知道該實驗開始時溫度一定是低于22℃，
故答案為：低于；放熱；
（2）恰好反應時參加反應的鹽酸溶液的體積是30mL，由V₁+V₂=50mL，消耗的氫氧化鈉溶液的體積為20mL，所以V₁/V₂=3/2；設恰好反應時氫氧化鈉溶液中溶質的物質的量為n，
                  HCl+NaOH═NaCl+H₂O
                  1           1
  1.0mol•L^-1×0.03L   n
則n=1.0mol•L^-1×0.03L=0.03mol，
所以濃度c=$\frac{0.03mol}{0.02L}$=1.5mol/L，
故答案為：3：2；1.5．

點評 本題考查酸堿混合的定性判斷和計算，題目難度中等，試題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，注意從圖示得出解題信息是解答本題的關鍵．