实验一& 中和热的测定
实验一& 中和热的测定（2学时）
1、用量热法测定HCl与NH3。H2O，NaOH与HAc的中和热。
2、根据盖斯定律计算HAc和NH3·H2O的离解热。
3、了解化学标定法，并掌握其操作。
在298K、溶液足够稀的情况下，1molOH－ 与1molH＋中和，可放出57.3.kJ的热量。即:
H＋(aq)+OH－(aq) =H2O(aq)&&&&&&&&&&&&&
△rHmθ=－57.3kJ/mol
在水溶液中，强酸和强碱几乎全部离解为H＋和OH－，故各种一元强酸和强碱的中和热数值应该是相同的。随着实验温度的变化，中和热数值略有不同，T温度下的中和热可由下式算得：
△rHθm,T=－57.3KJ/mol＋0.21T&&&&&&&&&&&&&&&&
弱酸（或弱碱）在水溶液中只是部分分离，所以弱酸（或弱碱）与强碱（强酸）发生中和反应，存在弱酸（或弱碱）的电离作用（需吸收热量，即解离热），总的热效应将比强酸强碱中和时的热效应的绝对值要小。两者的差值即为该弱酸（或弱碱）的解离热。
用量热计测定反应的热效应时，首先要测定量热计本身的热容C&，它代表量热器各部（如杯体、搅拌器、温度计等）的热容总和，即量热器温度每升高1K所需的热量。
测定量热计热容C&的方法一般有两种：化学标定法和电热标定法。前者是将已知热效应的标准样品放在量热计中反应；后者是往溶液中输入一定的电能使之转化为热能，然后根据已知热量和温升，算出量热计热容C&。
本实验采用化学标定法，即将已知热效应的标准溶液HCl和过量的NaOH溶液放在量热计中反应，使之放出一定热量，根据在体系中实际测得的温度升高值（ΔT），由下式计算出量热计热容C&。
n(HCl)·△rHmθ＋(Vρc＋C&) ΔT=0&&&&&&&&&&&&
式中n(HCl)为参加反应溶液的物质的量；V为反应体系中溶液的总体积，单位为L；ρ 为溶液的密度；c 为溶液的比热容，即每千克溶液温度升高1K所吸收的热量，单位为kJ·L－1·kg－1。
一般当溶液的密度不是太大或太小的情况下，溶液的密度与比热容的乘积可视为常数。因此实验中如果控制反应物体积相同，则 (Vρc＋C&)亦为一常数，它就是反应体系（包括反应液和量热器）的总热容，以C表示。代入（2）式可得。由C变可方便地在相同条件下，测得任一中和反应的中和热。
三、仪器和药品
仪器：量热计，温度计，磁力搅拌器一套,PH试纸。
试剂：1.00mol/L HCl ，3.00mol/L NaOH，3.00mol/L NH3··H2O，1.00mol/L
1、总热容的测定
（1）用量筒准确取
1.00mol/L HCl溶液150mL置于干燥的量热计,量热计塑料盖上附有温度计与搅拌棒，调节温度计的高度，使水银球距离杯底2cm左右。观察盐酸溶液的温度，当保持不变时，记录数据，作为HCl溶液的起始温度。
（2）另取一干净的量筒量取3.00mol/L
NaOH溶液51mL，用另一温度计测量该溶液的温度，看是否与HCl溶液起始温度一致，如不一致，则需略加调节使与HCl溶液起始温度相同。
（3）取下量热计上的塑料盖，将上述的NaOH溶液迅速倒入量热计中，盖紧塑料盖，并充分搅拌，观察温度计的变化，并用手轻轻敲打温度计，待温度计上升并达到最大值时，记下最高温度。用PH试纸检查一下量热计中溶液的酸碱性（溶液应该为碱性）。
（4）倒掉量热计中的溶液，用冷水冲洗干净并使其降温檫干后，重复上述测定依次。两次测定的C值相对平均偏差应在2%以内。
2、HCl和NH3··H2O中和热的测定
用 3.00mol/L NH3··H2O溶液代替3.00mol/L NaOH 溶液，重复上述操作，测定HCl和NH3··H2O中和反应的中和热（量热计中溶液的PH值应为7～8）。
3、HAc与NaOH的中和热
用1.00mol/L HAc溶液代替本实验1中的1.00mol/L HCl溶液，重复上述操作，测定HAc与NaOH的中和热。
五、原始数据记录
1、总热容C的测定
溶液起始温度/K
反应进行后所达到的最高温度/K
温度升高值ΔT/K
参加反应的物质的量n(HCl)/mol
实验温度下按公式（1）计算的强酸强碱中和热△rHmθ/kJ/mol
总热容C/kJ.L-1
总热容平均值C/kJ.L-1
两次测定相对平均偏差
2．中和热的测定
HCl和NH3··H2O的中和热测定
HAc与NaOH中和热的测定
酸的物质量n(酸)/mol
酸的起始温度/K
反应后达到的最高温度/K
温度升高值ΔT/K
中和热△rHmθ/kJ·mol-1
相对平均偏差
3、由HCl和NH3··H2O、HAc与NaOH及HCl与NaOH的中和热数值，根据盖斯定律，计算NH3··H2O、和HAc的离解热。
预习思考题：
1、中和热除与温度有关外，与浓度有无关系？
2、下列情况对实验结果有何影响？
（1）每次实验时，若量热计温度与溶液起始温度不一致。
（2）量热计未洗干净或洗后未用冷风吹干。
（3）两支温度计未加校正。某实验小组用0.50mol/L&NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液进行中和热的测定．Ⅰ．配制0.50mol/L&NaOH溶液（1）若实验中大约要使用245mL&NaOH溶液，至少需要称量NaOH固体g．（2）从图中选择称量NaOH固体所需要的仪器是（填字母）：． 名称托盘天平（带砝码）小烧杯坩埚钳玻璃棒药匙量筒仪器序号abcdefⅡ．测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示．（1）写出该反应的热化学方程式（中和热为57.3kJ/mol）：．（2）取50mL&NaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验，实验数据如下表．①请填写下表中的空白：温度实验次数起始温度t1/℃终止温度t2/℃温度差平均值（t2-t1）/℃H2SO4NaOH平均值126.226.026.130.1&227.027.427.233.3325.925.925.929.8426.426.226.330.4②近似认为0.50mol/L&NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比热容c=4.18J/（go℃）．则中和热△H=（取小数点后一位）．③上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是（填字母）．a．实验装置保温、隔热效果差b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度．★★★☆☆用50mL 0.50mol/L盐酸与50mL 0.55mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应．通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热．回答下列问题：（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是．（2）烧杯间填满碎纸条的作用是．（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值．（填“偏大、偏小、无影响”）（4）如果用60mL0.50mol/L盐酸与50mL 0.55mol/L NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量（填“相等、不相等”），所求中和热（填“相等、不相等”）．简述理由．★★★☆☆中和热的测定实验（如图）．①量取反应物时，取50mL0.50moloL-1的盐酸，还应加入的试剂是（填序号）．A．50mL0.50moloL-1NaOH溶液B．50mL0.55moloL-1NaOH溶液C．1.0gNaOH固体②在该实验过程中，该同学需要测定的实验数据有（填序号）．A．盐酸的浓度　　　　　　&B．盐酸的温度C．氢氧化钠溶液的浓度　　&D．氢氧化钠溶液的温度E．水的比热容　　　　　　&F．反应后混合溶液的终止温度③若用50mL0.5moloL-1醋酸溶液代替上述盐酸测定中和热，所得数据．（填“偏大”或“偏小”或“不变”）★☆☆☆☆&中和热是指酸跟碱发生中和反应生成lmol&H2O所放出的热量．某学生想通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和热．他将50mL0.5mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应．请回答下列问题：（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是，烧杯间填满碎塑料泡沫的作用是．（2）大烧杯上如不盖硬纸板，则求得的中和热数值（填“偏大”、“偏小’、“无影响”）（3）实验中改用60mL&0.50mol/L的盐酸跟50mL&0.55mol/L的NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量（填“相等”或“不相等”），理由是；所求中和热的数值会（填“相等”或“不相等”），理由是．★☆☆☆☆用50mL0.50moloL-1盐酸与50mL0.55moloL-1 NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应．通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热．回答下列问题：（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器的名称是．（2）烧杯间填满碎纸条的作用是．（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值（填“偏大、偏小、无影响”）（4）如果用60mL 0.50moloL-1盐酸与50mL 0.55moloL-1 NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量（填“相等、不相等”），所求中和热（填“相等、不相等”）．★☆☆☆☆某化学兴趣小组要完成中和热的测定．（1）实验桌上备有烧杯（大、小两个烧杯）、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃棒、0.50moloL-1&盐酸、0.55moloL-1NaOH溶液，尚缺少的实验玻璃用品是．（2）实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒？（填“能”或“否”），其原因是．（3）他们记录的实验数据如下：实 验 用 品溶 液 温 度△tt1t2①50mL0.55mol．L-1NaOH50mL.0.5mol．L-1HCl20℃23.3℃&②50mL0.55mol．L-1NaOH50mL.0.5mol．L-1HCl20℃23.5℃③50mL0.55mol．L-1NaOH50mL.0.5mol．L-1HCl20℃25.5℃已已知：Q=Cm（t2-t1），反应后溶液的比热容C为4.18KJo℃-1oKg-1，各物质的密度均为1gocm-3，△H值保留小数点后两位根据实验结果写出NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学方程式：（4）若用KOH代替NaOH，测定结果（填“偏大”、“偏小”或“无影响”，下同）；若用醋酸代替HCl做实验，测定结果．★★☆☆☆已知测定中和热的实验步骤如下：①量取50mL&0.25mol/L硫酸倒入小烧杯中，测量温度；②量取50mL&0.55mol/L&NaOH溶液，测量温度；&③将NaOH溶液倒入小烧杯中，混合均匀后测量混合液温度．请回答：（1）NaOH溶液稍过量的原因．（2）加入NaOH溶液的正确操作是（填字母）．A．沿玻璃棒缓慢加入&&&&&&&B．一次迅速加入&&&&&&&C．分三次加入（3）使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是．& 温度实验次数起始温度t1/℃终止温度t2/℃温度差平均值（t2-t1）/℃H2SO4&NaOH&平均值125.025.225.128.53.4224.925.125.028.33.3325.625.425.529.03.5（4）设溶液的密度均为1gocm-3，中和后溶液的比热容c=4.18Jo（go℃）-1，请根据实验数据求出中和热为&写出该反应的热化学方程式（5）若将含0.5mol&H2SO4的浓硫酸与含1mol&NaOH的溶液混合，放出的热量（填“小于”、“等于”或“大于”）57.3kJ，原因是．★☆☆☆☆实验室用50mL&0.50moloL-1盐酸、50mL&0.55moloL-1&NaOH溶液和如图所示装置，进行测定中和热的实验，得到表中的数据：
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
24.9完成下列问题：（1）实验时不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是．（2）在操作正确的前提下，提高中和热测定准确性的关键是：．（3）根据上表中所测数据进行计算，则该实验测得的中和热△H=[盐酸和NaOH溶液的密度按1gocm-3计算，反应后混合溶液的比热容（c）按4.18Jo（go℃）-1计算]．如用0.5mol/L的盐酸与NaOH固体进行实验，则实验中测得的“中和热”数值将（填“偏大”、“偏小”、“不变”）．（4）若某同学利用上述装置做实验，有些操作不规范，造成测得中和热的数值偏低，请你分析可能的原因是A．测量盐酸的温度后，温度计没有用水冲洗干净B．把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓C．做本实验的当天室温较高D．将50mL0.55mol/L氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol/L的氨水E．在量取盐酸时仰视计数F．大烧杯的盖板中间小孔太大．★☆☆☆☆中和热的测定习题_百度文库
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