中和反应反应热的测定实验报告
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原理:中和反应:酸和碱生成盐和水的反应。(放热反应)实质是酸电离产生的H+和碱电离产生的OH-结合生成难电离的
H2O。强酸和强碱反应的离子方程式多数为H++OH-=H2O?
中和热:在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应,生成1mol液态水时的反应热,叫中和热。任何中和反应的中和热都相同。但是不同的中和反应,其反应热可能不同。
有弱酸弱碱参加的中和反应,生成1mol液态水时的放出的热量小于57.3kJ,因为弱酸弱碱电离时吸收热量。
一、实验目的
测定强酸与强碱反应的反应热。(热效应)
二、实验用品
大烧杯(500mL)、小烧杯(100mL)、温度计、量筒(50mL)两个、泡沫塑料或纸条、硬纸板(中心有两个小孔)、环形玻璃搅拌棒、0.50mol/L盐酸、0.55mol/LNaOH溶液。
三、实验原理?
1、0.50mol·L-1盐酸和0.55mol·L-1NaOH溶液的密度都约为1g·cm-3,所以
50mL0.50mol·L-1盐酸的质量m1=50g,50mL0.55mol·L-1NaOH溶液的质量m2=50g。
2、中和后生成的溶液的比热容c=4.18J·(g·℃)-1,由此可以计算出0.50mol·L-1
盐酸与0.55mol·L-1NaOH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50mL0.50mol·L-1盐酸中含有0.025molHCl,
0.025molHCl与0.025molNaOH发生中和反应,生成0.025molH2O,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△H=-57.3kJ/mol
四、实验步骤?
1.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50mL0.55mol/LNaOH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(防止造成热量损失)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,记入表格中。
5.重复实验步骤2至4三次6.根据实验数据计算中和热。
6.根据实验数据计算中和热。
四、实验数据处理
1、三次测量所得数据的平均值,作计算依据。
3、计算反应热?△H=-57.3kJ/mol
五、实验分析
1、本实验中若把50mL0.50mol/L的盐酸改为50mL0.50mol/L醋酸,所测结果是否会有所变化为什么
会有所变化。因为醋酸为弱电解质,其电离时要吸热,故将使测得结果偏小。
2、若改用100mL0.50mol/L的盐酸和100mL0.55mol/L的NaOH溶液,所测中和热的数值是否约为本实验结果的二倍(假定各步操作没有失误)
因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1mol液态水时放出的热量,其数值与反应物的量的多少无关,故所测结果应基本和本次实验结果相同(若所有操作都准确无误,且无热量损失,则二者结果相同)
3、用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会偏小;用50mL0.50mol/LNaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会偏小。
4、是什么原因使中和热测定结果往往偏低
按照课本中所示装置进行中和热测定,往往所测结果偏低,造成如此现象的主要原因有:
(1)仪器保温性能差。课本中用大小烧杯间的碎纸片来隔热保温,其效果当然不好,免不了热量散失(2)实验中忽略了小烧杯、温度计所吸收的热量,因此也使结果偏低(3)计算中假定溶液比热容为4.18J/(g·℃),密度为1g/cm3,实际上这是水的比热容和密度,酸碱溶液的比热容、密度均较此数大,所以也使结果偏低。
5、为何说保温效果差是造成中和热测定值偏低的主要原因?
实验中温度升高得不多,所以烧杯、玻璃棒吸收的热量甚小,影响不大;而酸、碱溶液是稀溶液,实际密度对比热容与水相差甚微;所以此影响更微弱。因此说,结果偏低的主要原因是保温性能差,若能改进装置,比如用保温杯代替烧杯,使保温性能良好,就更能接近理论值。
6、离子方程式H++OH-=H2O代表了酸碱中和反应的实质,能否用此代表所有中和反应的离子方程式?
离子方程式书写要求“将难电离或难溶的物质以及气体等用化学式表示”,所以弱酸、弱碱参与中和反应时应以分子的形式保留。只有可溶性强酸强碱的离子方程式才可能如此表示。
7、为什么中和热测定中要用稍过量的碱?
这是为了保证碱(或酸)能够完全被中和。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。
8、为什么要用环形玻璃棒搅拌若用铁丝取代环行玻璃棒会不会有影响
9、
为了使反应充分.若用铁丝取代环行玻璃棒会使铁与酸反应放出热量而且铁丝传热快,使测量值偏低。