1、实验中和热的测定中和热:在稀溶液中,酸和碱发生中和反应生成1molH2O(l)时的反应热叫做中和热一 实验仪器和药品1、实验仪器:大烧杯(500 mL)、小烧杯(100 mL)温度计、量筒(50 mL)两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、环形玻璃搅拌。2、实验药品:0.50 mol/L 盐酸(50mL)0.55 mol/L NaOH溶液(50mL)二、实验原理2.计算方法:Q=Cmt1.反应原理:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);H57.3kJ/mol(1)C:反应混合液的比热容。m:反应混合液的质量。t:反应前后溶液温度的差值Q:中和反应放出的热量。(2)因
2、为m=V酸酸V碱碱、V酸=V碱=50mL;而酸的浓度是0.50 mol/L、碱的浓度是0.55mol/L;且酸=碱=1 g/ml、C=4.18 J/(g)=4.1810-3 kJ/(g.)。所以 Q=0.418(t2t1)kJ。(3)中和热计算公式:三、实验步骤1.在大烧杯底部垫泡沫塑料(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玻璃搅拌棒通过,如上一页图形所示。(实验装置图)2.用一个量筒最取50 mL 0.50 mol/L盐酸,倒入小烧杯中,并用温度计测量盐酸的
3、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50 mL 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,记入上表。5.重复实验两次,取测量所得数据的平均值作为计算依据。6.根据实验数据计算中和热。四 H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);H-57.3kJ/mol(1)稀溶液中强酸和强碱反应生成可溶性盐和1mol液态水释放出Q=57.3kJ(H-57.3k
4、J/mol)(2)稀溶液中强酸和弱碱或者弱酸和强碱反应生成可溶性盐和1mol液态水释放出Q57.3kJ(3)浓溶液中强酸和强碱反应生成可溶性盐和1mol液态水释放出Q57.3kJ(H-57.3kJ/mol)(H -57.3kJ/mol)例2、下列热化学方程式中,正确的是()A甲烷的燃烧热为890.3 kJmol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol-1B将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3 kJ,其热化学方程式为N2(g)3H2(g)2NH3(g)H38.6
5、kJmol-1CHCl和NaOH反应的中和热为57.3 kJmol-1,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热H2(57.3 kJmol-1)D在101 kPa时,2 g H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol-1D1.大、小烧杯放置时,为何要使两杯口相平?填碎纸条的作用是什么?对此装置,你有何更好的建议?四、实验过程中的疑点、难点解析两杯口相平,可使盖板把杯口尽量盖严,从而减少热量损失;填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用隔热、密封性能更好的装置(如保温杯)会
6、使实验结果更准确。2.温度计上的酸为何要用水冲洗干净?冲洗后的溶液能否倒入小烧杯?为什么?因为该温度计还要用来测碱液的温度,若不冲洗,温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失,故要冲洗干净;冲洗后的溶液不能倒入小烧杯,若倒入,会使总溶液的质量增加,而导致实验结果误差。3.酸、碱混合时,为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入?因为本实验的关键是测反应的反应热,若动作迟缓,将会使热量损失而使误差增大。4.实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是11而是NaOH过量?若用HCl过量行吗?为了保证0.50 mol/L的盐酸完全被NaOH中和,采用0.55 mol/L NaOH
7、溶液,使碱稍稍过量。若使盐酸过量,也是可以的。实验所测得的数据若不是为57.3 kJ/mol,则产生误差可能原因是:1.量取溶液的体积有误差(测量结果是按50 mL的酸、碱进行计算,若实际量取时,多于50 mL或小于50mL都会造成误差)。2.温度计的读数有误。3.实验过程中有液体洒在外面。4.混合酸、碱溶液时,动作缓慢,导致实验误差。5.隔热操作不到位,致使实验过程中热量损失而导致误差。6.测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度,致使热量损失而引起误差。五、实验误差分析六、学以致用1.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?2.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)?参考答案:1.会有所变化。因为醋酸为弱电解质,其电离时要吸热,故将使测得结果偏小。2.否。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