中和热测定-安徽农业大学化学试验教学中心.PPT

中和热的测定 化学实验教学中心 1.理解并掌握强酸和强碱反应的中和热的计算原理； 2.掌握强酸和强碱反应的中和热的测定步骤； 3.掌握强酸和强碱反应的中和热测定中的误差分析。 1.反应原理： H+(aq) + OH-(aq)===H2O(l)；△H＝－57.3kJ/mol 2.计算方法：（强酸和强碱反应） Q=mCΔt+CpΔt （1）其中 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。 △t：反应前后溶液温度的差值 Cp:简易量热计的等压热容 （2）因为m = V酸ρ酸＋V碱ρ碱 、V酸=V碱 =50mL； 而酸的浓度是1.0 mol/L 、碱的浓度是1.0mol/L； 且ρ酸=ρ碱=1 g/cm3 、C=4.18 J/（g·℃）。 所以 Q = （0.418+Cp）ΔtkJ。 （3）中和热计算公式： △H＝－Q/n(kJ/mol) 三、实验用仪器和药品 1、实验仪器： 保温杯、量筒50 mL、胶头滴管、烧杯250 mL、精密温度计、酒精温度计2、实验药品： 2、实验所需药品 1.0 mol/L 盐酸、1.0 mol/L NaOH溶液。  3、实验装置如下图所示： 1.测定量热计的热容 （1）按图装好量热计。 （2）用量筒量取50 mL 水倒入量热计中，搅拌达热平衡，记录冷水温度T1。 （3）量筒量取50 mL 热水（高于冷水温度约20 K）倒入小烧杯中，搅拌均匀后迅速准确地量出热水的温度T2 ，并尽快地将热水全部倒入量热计中，测定量热计内温度的变化（每间隔几秒读温度一次），准确记录下最高温度值，此值在不作校正下可作为T3 。 2.测定中和热 （1）将量热计内的水倒尽，量筒量取50 mL 1.0 mol·L-1 HCl 溶液倒入量热计中，搅拌达热平衡，记录体系反应前的温度T4 。 （2）再用干净量筒量取50 mL 1.0 mol·L-1 NaOH溶液，用干净的温度计测定碱液的温度，如果此温度与量热计内酸的温度不一致，则应想法使其一致。将温度一致的碱液倒入量热计中，搅拌，准确测出溶液的最高温度值T5 。 五、实验过程中的疑点、难点解析 1.温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？ 因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误差。 2.酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？ 因为本实验的关键是测反应的反应热，若动作迟缓，将会使热量损失而使误差增大。 实验所测得的数据若不是为57.3 kJ/mol，则产生误差可能的原因是： 1.量取溶液的体积有误差（测量结果是按50 mL的酸、碱进行计算，若实际量取时，多于50 mL或小于50mL都会造成误差）。 2.温度计的读数有误。 3.实验过程中有液体洒在外面。 4.混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。 5.隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。 6.测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。 六、实验误差分析 1.本实验中若把50 mL 1.0 mol/L的盐酸改为50 mL 0.50 mol/L醋酸，所测结果是否会有所变化？为什么？ 2.若改用100 mL 1.0 mol/L的盐酸和100 mL 1.0 mol/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）？ 1.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.否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O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 * * * * * * * * * * * * * *