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中和热的测定曾祥桦1
* * * 第一节 化学反应与能量变化 (第二课时) 中和热 在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1molH2O放出的热量,叫中和热。 1、条件:稀溶液,表示符号为aq 2、反应物:酸和碱 3、生成水的物质的量:1mol 1)1L1mol/L稀盐酸和1L1mol/LNaOH溶液发生中和反应放出的热量为57.3kJ。 2)1L1mol/LKOH溶液和1L1mol/L的硝酸发生中和反应放出的热量为57.3kJ。 3)1L1mol/LH2SO4和2L1mol/LNaOH溶液发生中和反应放出的热量为114.6kJ。 HCl(aq)+NaOH (aq)= =NaCl (aq) +H2O(l) △H=-57.3kJ/mol HNO3(aq)+KOH(aq)=KNO3(aq)+ H2O(l) △H=-57.3kJ/mol H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l) △H=-114.6kJ/mol 1、上述三个反应的反应热是多少?中和热 是多少? 2、三个反应有何异同,得出什么结论? 结论: 强酸和强碱的中和反应,中和热数值相同,跟酸碱的用量无关。 H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ/mol 3、若是弱酸、弱碱反应,中和热还是57.3 kJ吗?若不是,是偏大还是偏小? 不是,偏小。原因是电离需要吸 收热量。 4、为什么测定中和热要在稀溶液进行,浓溶液不行吗? ①浓溶液物质存在状态——酸碱的电离。 ②离子的水化。 实验用品: 大烧杯(500 mL) 小烧杯(100 mL) 泡沫塑料或纸条 塑料板或硬纸板(两个孔) 温度计 环形玻璃搅拌棒 量筒(50 mL)两个 药品: 0.50 mol/L 盐酸 0.55 mol/L NaOH溶液 实验:中和反应反应热的测定 组装量热器 ————测量反应前后的温度 和空气绝缘,防止热量损失 ——搅拌,使反应液混合均匀 ——量取反应液 迅速反应,减小误差 使一个反应物过量 完全反应,减小误差 实验原理: 50 mL(大约50g) 0.50 mol/L的盐酸与50mL (大约50g) 0.55 mol/L 氢氧化钠 设t1:反应前两溶液的平均温度。 t2:反应后溶液温度 c=4.18 J/(g·℃) 试求Q放的表达式和中和热表达式 Q=mc(t2-t1) =0.418(t2-t1)kJ ΔH= - 0.418 (t2-t1) 0.025 kJ/mol 实验步骤: 1.保温。在大烧杯底部垫泡沫塑料,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,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, 如图所示。 答案:.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)会使实验结果更准确。 思考: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? 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温度,记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。 思考: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? 答: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.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,记入下表。 思考: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? 答: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。 思考:实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是1∶1而是NaOH过量?若用HCl过量行吗? 答:为了保证0.50 mol/L的盐酸完全被NaOH中和,采用0.55 mol/L NaOH溶液,使碱稍稍过量。若使盐酸过量,亦可。 5.重复实验两次,取测量所得数据的平均值作为计算依据。(数据相差较大的) 若三次平行操作测得终止温度与起始温度差(t2-t1)分别为①3.3℃②3.5℃③4.0℃,则最终代入计算式的
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