实验室进行中和热测量的装置

『壹』 实验室用50mL0.50mol/L盐酸、50mL0.50mol/LNaOH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

（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，环形玻璃搅拌棒上下搅动使溶液充分反应；为减少热量散失，应使小烧杯口与大烧杯口持平，其余部分用碎塑料填满；
故答案为：环形玻璃搅拌棒；上下搅动；应使小烧杯口与大烧杯口持平，其余部分用碎塑料填满；
（2）中和反应是放热反应，温度计上的酸与NaOH溶液反应放热，使温度计读数升高，温度差偏低，但使测得的中和热偏高，所以每次测量后用水将温度计上的液体冲掉，并擦干温度计；
故答案为：用水将温度计上的液体冲掉，并擦干温度计
（3）第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.25℃，反应前后温度差为：23.7℃=20.25℃=3.45℃；
第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.4℃，反应前后温度差为：23.8℃=20.4℃=3.4℃；
第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为21.55℃，反应前后温度差为：24.9℃-21.55℃=3.35℃；
50mL0.50mol/L盐酸、50mL0.50mol/LNaOH溶液，溶液质量m=100mL×1g/mL=100g，c=4.18J/（g?℃），代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出热量Q=4.18J/（g?℃）×100g×

3.45℃+3.4℃+3.35℃

3

=1.421KJ，所以生成1mol的水放出热量

1.421KJ

0.025

=56.8kJ，即该实验测得的中和热△H=-56.8kJ/mol，
故答案为：-56.8kJ/mol；
（4）量热计的保温瓶绝热效果不好、酸碱溶液混合不迅速都会使温度偏低，测得的实验值产生偏差，
故答案为：①量热计的保温瓶绝热效果不好②酸碱溶液混合不迅速；
（5）氨水为弱碱，电离过程为吸热过程，所以用氨水代替稀氢氧化钠溶液反应，反应放出的热量小于57.3kJ，所以△H₁＞△H，
故答案为：＞；NH₃?H₂O电离吸热；

『贰』 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 （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)，大闭含烧杯上用泡沫塑料板孝态物(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溶液的温度巧液，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。

『叁』 某实验活动小组在实验室进行中和反应反应热的测定．请回答下列问题：（1）测定中和反应反应热的实验装置

（1）中和热的测定过程中必须尽可能减少热量损失，所以在两个烧杯之间填弃碎泡沫塑料的目的是防止热量散失，
故答案为：防止热量散失；
（2）为了保证酸能够完全被中和，加入的氢氧化钠溶液应该稍稍过量，原因是H⁺与OH^-相互接触碰撞才能发生反应，如果用等量的酸、碱，随着反应的进行，H⁺与OH^-相互碰撞接触的机会越来越少，越来越困难，可能有一部分H⁺与OH^-就不能反应，而在一种微粒过量的情况下，则大大增加了另一种微粒完全反应的机会，所以②正确，
故答案为：②；
（3）a．若用量筒量取50mL0.50mol/L的盐酸时仰视读数，会导致量取的盐酸的体积偏大，中和反应放出的水的物质的量偏大，测定的混合液的最高温度偏大，所以测定的中和热偏高，故a错误；
b．若分多次把（2）中所选试剂倒入盛有盐酸的小烧杯中，会导致有部分热量在倒入的过程中散失，使测定的混合液的最高温度偏低，测定的中和热偏小，故b正确；
c．若用醋酸代替盐酸，醋酸为弱电解质，醋酸电离过程中会吸收部分热量，导致测定的混合液最高温度偏小，测定的中和热偏小，故c正确；
故选bc．

『肆』 实验室利用如图装置进行中和热的测定，请回答下列问题：（1）在操作正确的前提下，提高中和热测定准确性

（1）在中和反应中，必须确保热量不散失，故答案为：保温；
（2）温度计要测反版应前酸溶液的权温度，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差；
（3）稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式：

1

2

H₂SO₄（l）+NaOH（l）=

1

2

Na₂SO₄（l）+H₂O（l）△H=-57.3KJ/mol，故答案为：

1

2

H₂SO₄（l）+NaOH（l）=

1

2

Na₂SO₄（l）+H₂O（l）△H=-57.3KJ/mol；
（4）根据硫酸和氢氧化钠反应反应迅速剧烈，并且释放大量热，一次性快速倒入可以减少热量散发而引来的误差，故选：C；
（5）用套在温度计上的环形玻璃棒轻轻地搅动使硫酸与NaOH溶液混合均匀，故选：D．

『伍』 实验室利用如图装置进行中和热的测定，请回答下列问题：（1）在操作正确的前提下，提高中和热测定准确性

（1）在中和反应中，必须确保热量不散失；
故答案为：保温；
（2）温度计要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：
．

『陆』 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=

0.03mol

0.02L

=1.5mol/L；
故答案为：3：2；1.5．

『柒』 用50ml 0.5mol/L的盐酸溶液与50ml0.55mol/LNaOH溶液反应进行中和热测定，回答以下问题：（1）实验室配置0

配制步骤有计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等操作，一般用托盘天平称量，用药匙取用药品，在烧杯中溶解（可用量筒量取水），冷却后转移到100ml容量瓶中，并用玻璃棒引流，当加水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加，所以需要的仪器为：托盘天平、药匙、筒量、烧杯、玻璃棒、100ml容量瓶、胶头滴管，则所需要用到的玻璃仪器除了量筒、烧杯以外，还需要玻璃棒、100ml容量瓶、胶头滴管；
实验室配制0.55mol/LNaOH溶液100ml时溶液需要NaOH的质量为：0.1L×0.55mol/L×40g/mol=2.2g，则所需称量的NaOH的质量为2.2g，
故答案为：玻璃棒；100ml容量瓶、胶头滴管；2.2g，
（2）A、溶解氢氧化钠之后立即转移溶液，溶液冷却后体积偏小，所以浓度偏大，故A错误；
B、转移之后没有洗涤烧杯和玻璃棒，溶质的质量偏小，所以浓度偏小，故B正确；
C、称量氢氧化钠时砝码和氢氧化钠放反了，溶质的质量为1.8g，溶质的质量偏小，所以浓度偏小，故C正确；
D、定容时液面超过刻度线，用胶头滴管吸出溶液使液面最凹处与刻度线相切，溶质的质量偏小，所以浓度偏小，故D正确；
E、摇匀之后发现液面低于刻度线，再加水至液面最凹处与刻度线相切，溶液的体积偏大，所以浓度偏小，故E正确；
F、定容时俯视液面，溶液的体积偏小，所以浓度偏大，故F错误；
故选：BCDE；
（3）用50ml0.5mol/L的盐酸溶液与50ml0.55mol/LNaOH溶液反应放出的热量为：Q=△Tcm=3.0°C×4.18J/（g?℃）×100g═1254J=1.254KJ，反应生成的水n（水）=0.05L×0.5mol/L=0.025mol，所以该实验测得的中和热为△H=

?1.254KJ

0.025mol

=-50.2KJ/mol，
故答案为：50.2；
（4）浓硫酸稀释时放热，温度升高，测得的中和热偏小，但中和热的值会偏大，故答案为：偏大．

『捌』 酸碱中和反应是中学化学一类重要的反应，某学生实验小组对课本中的两个酸碱中和实验进行了研究．（1）用

（1）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：环形玻璃搅拌器；
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泡沫塑料的作用是：保温、隔热、减少实验过程中的热量散失，故答案为：保温、隔热、减少实验过程中的热量散失；
③醋酸是弱酸，电离过程吸热，所以用用醋酸代替上述盐酸实验，测得反应前后温度的变化值会减小，中和热偏大，数值偏小，故答案为：偏低；
（2）①标准NaOH溶液只能存放在碱式滴定管中，故答案为：b；
③选择酚酞，观察到锥形瓶中溶液的颜色由无色变为浅红色，且半分钟不褪色，则达到滴定终点，故答案为：观察到锥形瓶中溶液的颜色由无色变为浅红色，且半分钟不褪色；
④三次滴定消耗的体积为：24.02mL，23.96mL，22.52mL，舍去第3组数据，然后求出1、2组平均消耗V（NaOH）=23.99mL，c（待测）=

V(标准)×c(标准)

V(待测)

=

0.100mol/L×23.99mL

25.00mL

=0.096mol/L，故答案为：0.096mol/L；
⑤A．滴定终点读数时，俯视滴定管的刻度，导致氢氧化钠溶液体积偏小，所以所测盐酸浓度偏小，故错误；
B．盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过，未用待测液润洗，待测液的物质的量不变，所用氢氧化钠溶液体积不变，所测盐酸浓度不变，故B错误；
C．滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液，所用氢氧化钠溶液体积偏大，所测盐酸浓度偏大，故C正确；
D．未用标准液润洗碱式滴定管，氢氧化钠溶液浓度偏小，所用氢氧化钠溶液体积偏大，所测盐酸浓度偏大，故D正确；
E．滴定前锥形瓶用蒸馏水洗净后未干燥，待测液的物质的量不变，所用氢氧化钠溶液体积不变，所测盐酸浓度不变，故E错误；
故选：CD；