Question

【题目】(8分)某化学兴趣小组在室温的条件下(温度为20℃)，为了测定H2SO4与NaOH发生中和反应时放出的热量，在左下图的小烧杯中加入8mL溶质质量分数为10%的NaOH溶液(密度1 g/mL)，并滴入3滴酚酞，测量其温度；另取过量的稀硫酸(密度1.12g/mL)，测量其温度后逐量缓慢地加入到小烧杯中，边加边用环形玻璃棒搅拌；测得烧杯中溶液温度的变化与加入稀硫酸体积之间关系如右下图所示。

（1）当加入5 mL稀硫酸时，溶液中的溶质有 (填写溶质化学式)。

（2）当加入约为 mL稀硫酸时，烧杯中溶液的温度达到最高。此时烧杯中溶液的温度约为(填写整数) ℃，烧杯中溶液颜色 。

（3）当加入稀硫酸的体积大于10mL时，溶液温度下降的原因是 。

（4）当溶液温度升到最高时，此时溶液中溶质质量分数是多少?(写出计算过程，共3分)

Answer 1

【答案】（1）Na2SO4、NaOH （2）10mL 38或39 无色

（3）过量的稀硫酸起冷却作用或散热 （4）7.4﹪

【解析】

试题分析：（1）H2SO4与NaOH发生中和反应时放出的热量，根据右上图可知，当加入10 mL稀硫酸时，溶液的温度最高，表示两者恰好完全反应，故当加入5 mL稀硫酸时，NaOH过量，故此时溶液中的溶质既有生成Na2SO4，还有过量的NaOH

（2）据图，当加入约为10mL稀硫酸时，烧杯中溶液的温度达到最高，由于原温度为20℃，反应放热使温度升高大约18~19℃，故此时烧杯中溶液的温度约为38或39，由于此时两者恰好完全反应，溶液显中性，故烧杯中溶液颜色为无色

（3）当加入稀硫酸的体积大于10mL时，溶液温度下降的原因是：过量的稀硫酸起冷却作用或散热

（4）根据化学方程式：2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O 中NaOH与Na2SO4的质量关系，可算出溶质Na2SO4的质量

解：设溶质Na2SO4的质量为x

2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O

142

8mL×1g/mL×10% x

80：142=8mL×1g/mL×10%：x

x=1.42g

溶液的质量=8mL×1g/mL+10mL×1.12g/mL=19.2g

溶液中溶质质量分数=1.42g/19.2g×100%=7.4%

答：溶液中溶质质量分数为7.4%