中和热实验装置改进

『肆』 高中化学中和热测定实验具体步骤及注意事项

一、具体步骤。

①用量筒量取50 mL 0.25 mol·L-1硫酸倒入小烧杯中，测出硫酸温度。

②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液，并用另一温度计测出其温度。

③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测出混合液最高温度。

二、注意事项。

1.碎泡沫塑料及泡沫塑料板的作用是隔热，目的是减少热量的散失。

2.为保证酸完全中和，常使碱稍稍过量。当然，酸也可以过量，但要保证后加的过量。

3.实验中若使用弱酸或弱碱，会使测得数值偏低。

4.使用环形玻璃搅拌棒，而不使用金属棒，是因为玻璃导热性差，减少热量损失。

5.操作都要快，手速快，目的还是为了减少热量损失，以防增大误差。

6.温度计最好准备三把，一把测酸，一把测碱，一把测混合液。

(4)中和热实验装置改进扩展阅读：

化学中和热测定的问题：

1、硫酸与氢氧化钡反应，生成1molH2O时，放出的热比中和热更多，原因：除了发生中和反应外，还发生了下列反应： Ba2+(aq)+SO42-(aq)=BaSO4(s)，此反应为熵减反应，放热（学过化学反应原理就能理解了）。

2.中和热指25 ℃，101 k pa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1molH2O放出的热，单位kl/mol，此处的物质的量当然是指H2O的物质的量。

根据1，显然此处的强酸、强碱，并不适用硫酸和氢氧化钡。实际上指适用于离子方程式为：
H++OH-=H2O的反应

『伍』 中和热测定的装置，每部分作用

1、用量热法测定HCl与NaOH的中和热。

3、了解化学标定法，并掌握其操作。

实验原理Principle

在、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 （1）

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。

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 （2）

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。

仪器和试剂 Apparatus and Reagent

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①。实验步骤与实验数据记录和处理

Procere Data Records and Data Processing1．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。

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。为了使计算简便一些，我们近似地认为：

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

(2)中和后生成的溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃)，由此可以计算出，50mL 0.50 mol/L盐酸与50mL 0.55 mol/L NaOH溶液发生中和反应时放出的热量为：

(m1+m2)·c·(t2-t1)=0.418(t2-t1) kJ

又因 50 mLO.50 mol/L盐酸中含有0.025 mol的 HCl，0.025 mol的HCl与0.025 mol NaOH发生中和反应，生成0.025 molH2O，放出的热量是0.418(t2-t1) kJ，所以，生成1molH2O时放出的热量即中和热为：

注意事项 Attentions

1．作为量热器的仪器装置，其保温隔热的效果一定要好。因此，可以用保温杯来做，也可用块状聚苯乙烯泡沫塑料制成与小烧杯外径相近的绝热外套来做，以保证实验时的保温隔热效果。如果按教材中的方法做，一定要使小烧杯杯口与大烧杯杯口相平，这样可以减少热量损失。

2．盐酸和NaOH溶液浓度的配制须准确，且NaOH溶液的浓度须稍大于盐酸的浓度。为使测得的中和热更准确，所用盐酸和NaOH溶液的浓度宜小不宜大，如果浓度偏大，则溶液中阴、阳离子间的相互牵制作用就大，表观电离度就会减小，这样酸碱中和时产生的热量势必要用去一部分来补偿未电离分子的离解热，造成较大误差(偏低)。

3．宜用有0.1分刻度的温度计，且测量时应尽可能读准，并估读到小数点后第二位。温度计的水银球部分要完全浸没在溶液中，而且要稳定一段时间后再读数，以提高所测温度的精度。

4．实验操作时动作要快，以尽量减少热量的散失。

『陆』 用如图所示装置进行中和热测定实验，请回答下列问题：（1）大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是______，

（1）中和来热测定实验成败的关键源是保温工作，大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是减少实验过程中的热量损失；由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒；
故答案为：减少实验过程中的热量损失；环形玻璃搅拌棒；
（2）用过量的氢氧化钠保证盐酸反应完全，以盐酸的量为准进行准确计算；盐酸与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水，化学方程式为：HCl+NaOH=NaCl+H₂O；
故答案为：要保证盐酸反应完全；HCl+NaOH=NaCl+H₂O；
（3）三次实验的目的是多次测量减少实验误差，
故答案为：多次测量求平均值可以减少实验误差．

『柒』 中和热测定中实验成功的关键

（1）在中和反应中，必须确保热量不散失；
故答案为：保温；
（2）温度版计要权测反应前酸溶液的温度，测反应前碱溶液的温度，混合反应后测最高温度一共3次；不同温度计的误差不同，
故答案为：3；不同意，因为不同温度计误差不同；
（3）中和热的实验原理：温度计要测反应前酸溶液的温度，测反应前碱溶液的温度，求出两者的平均值，混合反应后测最高温度一共3次，最后求出温度差，为了减少误差应重复2-3次，所以表格为：

『捌』 高中化学中的中和热测量实验装置

(1)实验用品
大烧杯（500 mL）、小烧杯（100 mL）
温度计、量筒（50 mL）两个、泡沫回塑料答 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。
(2)药品：0.5mol/LHCI 0.55
mol/L NaOH
(3)大烧杯放碎纸，放上小烧杯，周围隔热材料碎纸，
(3)量取50毫升HCI于小烧杯中，测温，记录(4)量取55毫升NaOH，清水冲洗温度计后测温，记录
(5)在小烧杯中，小心注入氢氧化钠溶液，盖板，温度计，环形搅棒搅动，读取最高温度
(6)平行实验三次，计算均值！
（7）计算Q=cm△t
△H=Q/n
（注意计算中单位的换算）
实验原理：
Q=mcΔt
Q: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。
Δt：反应前后溶液温度的差值。
Q=（V酸ρ酸＋V碱ρ碱）·c·（t2－t1）
V酸=V碱=50 mL。
c酸=0.50 mol/L c碱=0.55 mol/L
ρ酸=ρ碱=1 g/cm3
c=4.18 J/（g·℃）
Q=0.418（t2－t1）kJ

『玖』 进行中和热的测定的装置如图所示．回答下列问题：（1）从实验装置中尚缺少的一种玻璃用品是______．（2）

（1）根据量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌器，
故答案为：回环形玻答璃搅拌器；
（2）中和热测定实验成败的关键是保温工作，大小烧杯之间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失，
故答案为：减少实验过程中的热量损失；
（3）不盖硬纸板，会有一部分热量散失，温度差减少，测得的中和热数值偏小；
故答案为：偏小；
（4）根据实验结果图2所示内容，可以知道该实验开始时温度一定是低于22℃，
故答案为：低于；
（5）恰好反应时参加反应的盐酸溶液的体积是30mL，由V₁+V₂=50mL，消耗的氢氧化钠溶液的体积为20mL，所以V₁/V₂=3/2；设恰好反应时氢氧化钠溶液中溶质的物质的量是n．
HCl+NaOH═NaCl+H₂O
11
1.0mol?L^-1×0.03L n
则n=1.0mol?L^-1×0.03L=0.03mol，
所以浓度C=