1、中和反应反应热的测定定义:在稀溶液中,酸和碱发生中和反应,生成 1mol 水时的反应热,叫中和热。一、实验目的测定强酸与强碱反应的反应热。(热效应)二、实验用品大烧杯(500 mL)、小烧杯(100 mL)、温度计、量筒(50mL)两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、环形玻璃搅拌棒。0.50 mol/L 盐酸、0.55 mol/L NaOH 溶液。三、实验步骤1在大烧杯底垫泡沫塑料(或纸条),使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料(或纸条),大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板,在板中间开两个小孔,正好使温度计和环形
2、玻璃搅拌棒通过,以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的,如图所示。该实验也可在保温杯中进行。2用一个量筒量取 50mL0.50mol/L盐酸,倒入小烧杯中,并用温度计测量盐酸的温度,记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。3用另一个量筒量取 50mL 0.55 mol/L NaOH溶液,并用温度计测量 NaOH溶液的温度,记入下表。4把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中,并把量筒中的 NaOH溶液一次(防止造成热量损失)倒入小烧杯(注意不要洒到外面)。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液,并准确读取混合溶液的最高温度,记为终止温度,记入表格中。5重复实验步骤 24三次6根据实验数据计算
3、中和热。实验起始温度 t1/ 温度实验次数 HCL NaOH 平均值终止温度t2/温度差(t 2-t1)/1 29.5 29.5 29.5 32.5 32 30 29 29.5 32.5 33 29.5 29.5 29.5 32.5 3四、实验数据处理1、三次测量所得数据的平均值,作计算依据。起始温度 t1/ 终止温度 t2/ 温度差(t 2-t1)/29.5 32.5 33、计算反应热Q =mc tQ:中和反应放出的热量 m:反应混合液的质量 c:反应混合液的比热容 t:反应前后溶液温度的差值Q=( V酸 酸 V碱 碱) c( t2 t1)V酸= V碱=50 mL 酸= 碱=1 g/cm3
4、c=4.18 J/(g)Q=0.418( t2 t1)kJ生成 1molH2O时的反应热为:H=-0.418( t2 t1)/0.025=50.4 kJ/molc酸=0.50 mol/L c碱=0.55 mol/L五、实验分析1、中和热与反应热的区别与联系?答:它们都是指化学反应放出的能量,但中和热仅指在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成 1 mol水时的反应热。任何一个化学反应发生所放出的热量都叫反应热,但却不一定是中和热。2、本实验中若把 50 mL 0.50 mol/L的盐酸改为 50 mL 0.50 mol/L醋酸,所测结果是否会有所变化?为什么?答:会有所变化。因为醋酸为弱电解质,其
5、电离时要吸热,故将使测得结果偏小。3、若改用 100 mL 0.50 mol/L的盐酸和 100 mL 0.55 mol/L的 NaOH溶液,所测中和热的数值是否约为本实验结果的二倍(假定各步操作没有失误)?答:因中和热是指酸与碱发生中和反应生成 1 mol H2O时放出的热量,其数值与反应物的量的多少无关,故所测结果应基本和本次实验结果相同(若所有操作都准确无误,且无热量损失,则二者结果相同) 。4、用相同浓度和体积的氨水代替 NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会偏小;用 50 mL 0.50mol/L NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会偏小。5、是什么原因使中和热测定
6、结果往往偏低?答:按照课本中所示装置进行中和热测定,往往所测结果偏低,造成如此现象的主要原因有:(1)仪器保温性能差。课本中用大小烧杯间的碎纸片来隔热保温,其效果当然不好,免不了热量散失(2)实验中忽略了小烧杯、温度计所吸收的热量,因此也使结果偏低(3)计算中假定溶液比热容为 418 J(g) ,密度为 1gcm3,实际上这是水的比热容和密度,酸碱溶液的比热容、密度均较此数大,所以也使结果偏低。6、为何说保温效果差是造成中和热测定值偏低的主要原因?答:实验中温度升高得不多,所以烧杯、玻璃棒吸收的热量甚小,影响不大;而酸、碱溶液是稀溶液,实际密度对比热容与水相差甚微;所以此影响更微弱。因此说,结
7、果偏低的主要原因是保温性能差,若能改进装置,比如用保温杯代替烧杯,使保温性能良好,就更能接近理论值。7、离子方程式 H+OH-=H2O 代表了酸碱中和反应的实质,能否用此代表所有中和反应的离子方程式?答:离子方程式书写要求“将难电离或难溶的物质以及气体等用化学式表示” ,所以弱酸、弱碱参与中和反应时应以分子的形式保留。只有可溶性强酸强碱的离子方程式才可能如此表示。8、为什么中和热测定中要用稍过量的碱?能不能用过量的酸?答:这是为了保证碱(或酸)能够完全被中和。H+与 OH-相互接触碰撞才能发生反应,如果用等量的酸、碱,随着反应的进行, H+与 OH-相互碰撞接触的机会越来越少,越来越困难,可能有一部分 H+与 OH-就不能反应,而在一种微粒过量的情况下,则大大增加了另一种微粒完全反应的机会。不能用过量的 酸,因为碱中含有杂质碳酸钠,酸过量就会有酸与碳酸盐反应导致中和热测定不准9、为什么要用环形玻璃棒搅拌?若用铁丝取代环行玻璃棒会不会有影响?答:为了使反应充分若用铁丝取代环行玻璃棒会使铁与酸反应放出热量而且铁丝传热快,使测量值偏低