测定中和反应热(实验报告)

测定中和反应热
【实验目的】
1．理解中和热的概念
2．能以中和热的测定为例掌握反应热的测定方法
3．能进行误差分析，采取措施减少实验误差。

【实验探究】中和反应反应热的测定
（1）实验原理：根据中和热的概念，通过简单实验测量一定量的强酸、强碱溶液在反应前后的温度变化，计算反应放出的热量，依据Q=cm△t计算Q（反应放出的热量），从而测定反应热（中和热）
计算公式：即通过测定一定量的酸、碱溶液在反应前后温度的变化，计算反应放出的热量，由此求得反应热。

①c：比热容，近似认为4.18J/(g·℃)；
②m：盐酸和氢氧化钠的总质量（密度近似为1g/cm3)；
③Δt：前后两次的温度差Δt=t
2-t
1。

（2）实验用品
（3）实验装置：
①装置名称：（简易）量热计。

②各部分仪器的作用
ⅰ．玻璃搅拌器的作用是使反应物混合均匀充分接触。

ⅱ．隔热层的作用是减少热量的散失。

ⅲ．温度计的作用是测定反应前后反应体系的温度
（4）实验步骤
①反应物温度(t1)的测量：
用一个量筒量取50mL0.50 mol·L－1盐酸，打开杯盖，倒入量热计的内筒，盖上杯盖，插入温度计，测量并记录盐酸的温度。

用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用；
用另一个量筒量取50mL0.55 mol·L－1 NaOH溶液，用温度计测量并记录NaOH溶液的温度，取两温度平均值为t
1。

②反应后体系温度(t2)的测量
打开杯盖，将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒，立即盖上杯盖，插入温度计，用搅拌器匀速搅拌。

并准确读取混合溶液的最高温度，并记
录为t
2。

③重复实验操作三次，记录每次的实验数据，取其平均值作为计算依据。

（5）实验数据处理：
①计算实验中盐酸与NaOH溶液完全反应放出的热量(保留三位有效数字，下同) 。

Q＝cmΔt＝100g×4.18 J·g－1·℃－1×(t
2—t
1
) ℃＝0.418(t
2
—t
1
) kJ≈ 1.42
kJ；
②计算生成1 mol H
2
O时的放出的热量。

Q
＝，Q=56.8 kJ。

1mol
（6）实验结论：大量实验测得，在25 ℃和101 kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液，发生中和反应生成1 mol H
O时，放出kJ的热量。

2
【问题与讨论】
1、在上述过程中，提高测定反应热准确度的措施有哪些？
①实验中用温度计先后测量酸溶液、碱溶液及混合溶液的温度时,使用同一支温度计可减小实验误差，且测量完一种溶液后，温度计必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。

温度计的水银球要完全浸入溶液中，且要稳定一段时间后再记下读数。

②反应物应一次性迅速加入，且避免有液体溅出。

③实验操作时动作要快，尽量减少热量的损失。

④重复实验3次，取3次实验数据的平均值。

2、根据上述测定中和反应反应热的实验，思考回答下列问题：
（1）实验为何使用0.55 mol·L－1NaOH溶液与0.50 mol·L－1盐酸反应，而不是选用
0.50 mol·L－1NaOH溶液？
答案：碱过量的目的是保证盐酸完全反应。

（2）若用0.55 mol·L－1 KOH溶液代替0.55 mol·L－1 NaOH 溶液，对结果会产生影响吗？为什么？
答案：无影响。

因为强酸、强碱的稀溶液反应生成1 mol H
O(l)时放出的热
2
量是相同的，与用KOH溶液还是NaOH 溶液以及酸碱的用量无关。

（3）①用浓硫酸代替盐酸对结果会产生什么影响？
答案：浓硫酸溶于水时放热，所测反应热的数值偏大；
②用醋酸代替盐酸对结果会产生什么影响？
答案：弱酸、弱碱电离吸热，所测反应热的数值偏小。

（4）完整地做一次这样的实验，需测定多次温度，某同学为了省去清洗温度计的麻烦，建议实验时使用两支温度计分别测量酸和碱的温度，你是否同意该同学的观点，为什么？
答案：不同意，因为不同温度计误差不同。