中和熱實驗裝置改進

『肆』 高中化學中和熱測定實驗具體步驟及注意事項

一、具體步驟。

①用量筒量取50 mL 0.25 mol·L-1硫酸倒入小燒杯中，測出硫酸溫度。

②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液，並用另一溫度計測出其溫度。

③將NaOH溶液倒入小燒杯中，設法使之混合均勻，測出混合液最高溫度。

二、注意事項。

1.碎泡沫塑料及泡沫塑料板的作用是隔熱，目的是減少熱量的散失。

2.為保證酸完全中和，常使鹼稍稍過量。當然，酸也可以過量，但要保證後加的過量。

3.實驗中若使用弱酸或弱鹼，會使測得數值偏低。

4.使用環形玻璃攪拌棒，而不使用金屬棒，是因為玻璃導熱性差，減少熱量損失。

5.操作都要快，手速快，目的還是為了減少熱量損失，以防增大誤差。

6.溫度計最好准備三把，一把測酸，一把測鹼，一把測混合液。

(4)中和熱實驗裝置改進擴展閱讀：

化學中和熱測定的問題：

1、硫酸與氫氧化鋇反應，生成1molH2O時，放出的熱比中和熱更多，原因：除了發生中和反應外，還發生了下列反應： Ba2+(aq)+SO42-(aq)=BaSO4(s)，此反應為熵減反應，放熱（學過化學反應原理就能理解了）。

2.中和熱指25 ℃，101 k pa時，強酸與強鹼的稀溶液發生中和反應生成1molH2O放出的熱，單位kl/mol，此處的物質的量當然是指H2O的物質的量。

根據1，顯然此處的強酸、強鹼，並不適用硫酸和氫氧化鋇。實際上指適用於離子方程式為：
H++OH-=H2O的反應

『伍』 中和熱測定的裝置，每部分作用

1、用量熱法測定HCl與NaOH的中和熱。

3、了解化學標定法，並掌握其操作。

實驗原理Principle

在、溶液足夠稀的情況下，1molOH－ 與1molH＋中和，可放出57.3.kJ的熱量。即:

H＋(aq)+OH－(aq) =H2O(aq) △rHmθ=－57.3kJ/mol

在水溶液中，強酸和強鹼幾乎全部離解為H＋和OH－，故各種一元強酸和強鹼的中和熱數值應該是相同的。隨著實驗溫度的變化，中和熱數值略有不同，T溫度下的中和熱可由下式算得：

△rHθm,T=－57.3KJ/mol＋0.21T （1）

弱酸（或弱鹼）在水溶液中只是部分分離，所以弱酸（或弱鹼）與強鹼（強酸）發生中和反應，存在弱酸（或弱鹼）的電離作用（需吸收熱量，即解離熱），總的熱效應將比強酸強鹼中和時的熱效應的絕對值要小。兩者的差值即為該弱酸（或弱鹼）的解離熱。

本實驗採用化學標定法，即將已知熱效應的標准溶液HCl和過量的NaOH溶液放在量熱計中反應，使之放出一定熱量，根據在體系中實際測得的溫度升高值（ΔT），由下式計算出量熱計熱容C´。

n(HCl)·△rHmθ＋(Vρc＋C´) ΔT=0 （2）

式中n(HCl)為參加反應溶液的物質的量；V為反應體系中溶液的總體積，單位為L；ρ 為溶液的密度；c 為溶液的比熱容，即每千克溶液溫度升高1K所吸收的熱量，單位為kJ·L－1·kg－1。

一般當溶液的密度不是太大或太小的情況下，溶液的密度與比熱容的乘積可視為常數。因此實驗中如果控制反應物體積相同，則 (Vρc＋C´)亦為一常數，它就是反應體系（包括反應液和量熱器）的總熱容，以C表示。代入（2）式可得。由C變可方便地在相同條件下，測得任一中和反應的中和熱。

儀器和試劑 Apparatus and Reagent

大燒杯(500 mL)、小燒杯(100 mL)、溫度計、量筒(50mL)兩個、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板(中心有兩個小孔)、環形玻璃攪拌棒。

0.50 mol/L 鹽酸、0.55 mol/L NaOH溶液①。實驗步驟與實驗數據記錄和處理

Procere Data Records and Data Processing1．在大燒杯底墊泡沫塑料(或紙條)，使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然後再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料(或紙條)，大燒杯上用泡沫塑料板(或硬紙板)作蓋板，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計和環形玻璃攪拌棒通過，以達到保溫、隔熱、減少實驗過程中熱量損失的目的，如圖所示。該實驗也可在保溫杯中進行。 2．用一個量筒量取50mL0.50mol/L鹽酸，倒入小燒杯中，並用溫度計測量鹽酸的溫度，記入下表。然後把溫度計上的酸用水沖洗干凈。

3．用另一個量筒量取50mL 0.55 mol/L NaOH溶液，並用溫度計測量NaOH溶液的溫度，記入下表。

4．把溫度計和環形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中，並把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯(注意不要灑到外面)。用環形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液，並准確讀取混合溶液的最高溫度，記為終止溫度，記入下表。

5．重復實驗兩次，取測量所得數據的平均值作為計算依據。

6．根據實驗數據計算中和熱。為了使計算簡便一些，我們近似地認為：

(1)0.50 mol/L鹽酸和0.55mol/LNaOH溶液的密度都是1g/cm3，所以50mL 0.50mol/L鹽酸的質量m1=50g，50mL 0.55 mol/L NaOH溶液的質量m2=50 g。

(2)中和後生成的溶液的比熱容c=4.18 J/(g·℃)，由此可以計算出，50mL 0.50 mol/L鹽酸與50mL 0.55 mol/L NaOH溶液發生中和反應時放出的熱量為：

(m1+m2)·c·(t2-t1)=0.418(t2-t1) kJ

又因 50 mLO.50 mol/L鹽酸中含有0.025 mol的 HCl，0.025 mol的HCl與0.025 mol NaOH發生中和反應，生成0.025 molH2O，放出的熱量是0.418(t2-t1) kJ，所以，生成1molH2O時放出的熱量即中和熱為：

注意事項 Attentions

1．作為量熱器的儀器裝置，其保溫隔熱的效果一定要好。因此，可以用保溫杯來做，也可用塊狀聚苯乙烯泡沫塑料製成與小燒杯外徑相近的絕熱外套來做，以保證實驗時的保溫隔熱效果。如果按教材中的方法做，一定要使小燒杯杯口與大燒杯杯口相平，這樣可以減少熱量損失。

2．鹽酸和NaOH溶液濃度的配製須准確，且NaOH溶液的濃度須稍大於鹽酸的濃度。為使測得的中和熱更准確，所用鹽酸和NaOH溶液的濃度宜小不宜大，如果濃度偏大，則溶液中陰、陽離子間的相互牽製作用就大，表觀電離度就會減小，這樣酸鹼中和時產生的熱量勢必要用去一部分來補償未電離分子的離解熱，造成較大誤差(偏低)。

3．宜用有0.1分刻度的溫度計，且測量時應盡可能讀准，並估讀到小數點後第二位。溫度計的水銀球部分要完全浸沒在溶液中，而且要穩定一段時間後再讀數，以提高所測溫度的精度。

4．實驗操作時動作要快，以盡量減少熱量的散失。

『陸』 用如圖所示裝置進行中和熱測定實驗，請回答下列問題：（1）大小燒杯之間填滿碎泡沫塑料的作用是______，

（1）中和來熱測定實驗成敗的關鍵源是保溫工作，大小燒杯之間填滿碎泡沫塑料的作用是減少實驗過程中的熱量損失；由量熱計的構造可知該裝置的缺少儀器是環形玻璃攪拌棒；
故答案為：減少實驗過程中的熱量損失；環形玻璃攪拌棒；
（2）用過量的氫氧化鈉保證鹽酸反應完全，以鹽酸的量為准進行准確計算；鹽酸與氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉和水，化學方程式為：HCl+NaOH=NaCl+H₂O；
故答案為：要保證鹽酸反應完全；HCl+NaOH=NaCl+H₂O；
（3）三次實驗的目的是多次測量減少實驗誤差，
故答案為：多次測量求平均值可以減少實驗誤差．

『柒』 中和熱測定中實驗成功的關鍵

（1）在中和反應中，必須確保熱量不散失；
故答案為：保溫；
（2）溫度版計要權測反應前酸溶液的溫度，測反應前鹼溶液的溫度，混合反應後測最高溫度一共3次；不同溫度計的誤差不同，
故答案為：3；不同意，因為不同溫度計誤差不同；
（3）中和熱的實驗原理：溫度計要測反應前酸溶液的溫度，測反應前鹼溶液的溫度，求出兩者的平均值，混合反應後測最高溫度一共3次，最後求出溫度差，為了減少誤差應重復2-3次，所以表格為：

『捌』 高中化學中的中和熱測量實驗裝置

(1)實驗用品
大燒杯（500 mL）、小燒杯（100 mL）
溫度計、量筒（50 mL）兩個、泡沫回塑料答 或紙條、泡沫塑料板或硬紙板（中心有兩個小孔）、環形玻璃攪拌棒。
(2)葯品：0.5mol/LHCI 0.55
mol/L NaOH
(3)大燒杯放碎紙，放上小燒杯，周圍隔熱材料碎紙，
(3)量取50毫升HCI於小燒杯中，測溫，記錄(4)量取55毫升NaOH，清水沖洗溫度計後測溫，記錄
(5)在小燒杯中，小心注入氫氧化鈉溶液，蓋板，溫度計，環形攪棒攪動，讀取最高溫度
(6)平行實驗三次，計算均值！
（7）計算Q=cm△t
△H=Q/n
（注意計算中單位的換算）
實驗原理：
Q=mcΔt
Q:中和反應放出的熱量。
m:反應混合液的質量。
c：反應混合液的比熱容。
Δt：反應前後溶液溫度的差值。
Q=（V酸ρ酸＋V鹼ρ鹼）·c·（t2－t1）
V酸=V鹼=50 mL。
c酸=0.50 mol/L c鹼=0.55 mol/L
ρ酸=ρ鹼=1 g/cm3
c=4.18 J/（g·℃）
Q=0.418（t2－t1）kJ

『玖』 進行中和熱的測定的裝置如圖所示．回答下列問題：（1）從實驗裝置中尚缺少的一種玻璃用品是______．（2）

（1）根據量熱計的構造可知該裝置的缺少儀器是環形玻璃攪拌器，
故答案為：回環形玻答璃攪拌器；
（2）中和熱測定實驗成敗的關鍵是保溫工作，大小燒杯之間填滿碎紙條的作用是減少實驗過程中的熱量損失，
故答案為：減少實驗過程中的熱量損失；
（3）不蓋硬紙板，會有一部分熱量散失，溫度差減少，測得的中和熱數值偏小；
故答案為：偏小；
（4）根據實驗結果圖2所示內容，可以知道該實驗開始時溫度一定是低於22℃，
故答案為：低於；
（5）恰好反應時參加反應的鹽酸溶液的體積是30mL，由V₁+V₂=50mL，消耗的氫氧化鈉溶液的體積為20mL，所以V₁/V₂=3/2；設恰好反應時氫氧化鈉溶液中溶質的物質的量是n．
HCl+NaOH═NaCl+H₂O
11
1.0mol?L^-1×0.03L n
則n=1.0mol?L^-1×0.03L=0.03mol，
所以濃度C=