中和热测定PPT课件.ppt

1 中和反应中和反应即酸和碱相互作用生成盐和水的反应 其实质是酸电离产生的和碱电离产生的结合生成难电离的水 强酸 强碱之间的中和反应一般都可用离子方程式H OH H2O表示 H OH 1 在稀溶液中 酸跟碱发生中和反应生成1mol水时的反应热叫做中和热1 反应原理 H aq OH aq H2O l H 57 3kJ mol 2 二 中和热 1 定义 在稀溶液中 强酸跟强碱发生中和反应 生成1mol水时放出的热量 例 1L1mol L稀盐酸与1L1mol L氢氧化钠反应放热57 3kJ NaOH aq HCl aq NaCl aq H2O l H 57 3kJ mol 3 1L1mol L稀盐酸 1L1mol L氢氧化钠NaOH aq HCl aq NaCl aq H2O l H 57 3kJ mol 1L1mol L稀硝酸 1L1mol L氢氧化钾KOH aq HNO3 aq KNO3 aq H2O l H 57 3kJ mol 1L1mol L稀硫酸 2L1mol L氢氧化钾2KOH aq H2SO4 aq K2SO4 aq 2H2O l H 114 6kJ mol 不同的强酸 强碱之间发生中和反应 中和热的数值相同 KOH aq 1 2H2SO4 aq 1 2K2SO4 aq H2O l H 57 3kJ mol 4 二 中和热 强酸和强碱反应 实质都是H aq OH aq H2O l H 57 3kJ mol 中学阶段我们只讨论强酸和强碱反应的中和热 5 燃烧热和中和热的区别与联系 6 已知H aq OH aq H2O l H 57 3kJ mol 计算下列反应中放出的热量 1 用20gNaOH配成稀溶液跟足量稀盐酸反应 放出热量为kJ 2 用0 1molBa OH 2配成稀溶液跟足量稀硝酸反应 放出热量为kJ 3 用0 5mol浓硫酸和足量NaOH溶液反应 放出的热量 大于 小于 等于 57 3kJ 理由是 28 65 11 46 大于 浓硫酸稀释放热 放出的总热量增多 7 药品 50mL0 50mol L盐酸50mL0 55mol LNaOH溶液 三 中和热的测定 仪器 大小两个烧杯 温度计 量筒 两个 环形玻璃搅拌棒 8 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 实验原理 Q V酸 酸 V碱 碱 c t2 t1 Q cm t 9 Q V酸 酸 V碱 碱 c t2 t1 已知V酸 V碱 50mL 酸 碱 1g cm3c 4 18 10 3kJ g 请把以上数据代入式 得出Q的表示式 Q 0 418 t2 t1 kJ 药品50mL0 50mol L盐酸50mL0 55mol LNaOH溶液 10 问题 该反应的中和热应怎样表示呢 Q 0 418 t2 t1 kJ 思考 式表示的是不是该反应的反应热 是中和热吗 为什么 11 实验步骤 中和热的测定 1 向小烧杯中加入0 50mol L盐酸50mL 用温度计测量盐酸的温度 记录温度 然后把温度计上的酸用水冲洗干净 2 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 记录温度 3 把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯 立即盖好杯盖 均匀搅拌 记录混合溶液的最高温度t2 12 13 某小组实验数据 14 讨论下列问题 1 实验所用HCl和NaOH的体积和浓度是否相等 为什么 为了保证0 50mol L的盐酸完全被NaOH中和 采用0 55mol LNaOH溶液 使碱稍稍过量 若使盐酸过量 亦可 15 2 为什么在大 小烧杯之间填满泡沫塑料 填碎泡沫塑料的作用是为了达到保温 隔热 减少实验过程中热量损失的目的 16 3 为什么测量盐酸的温度后 要把温度计用水冲洗干净 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 17 4 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 否 因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1molH2O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 18 试回答下列中和热测定的有关问题 1 实验桌上备有烧杯 大 小两个烧杯 泡沫塑料 泡沫塑料板 环形玻璃搅拌棒 0 50mol L 1盐酸 0 55mol L 1NaOH溶液 尚缺少的实验用品是 2 实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒 其原因是 3 实验时所用盐酸及NaOH溶液的体积均为50mL 各溶液密度为1g cm3 生成溶液的比热容C 4 18J g 实验起始温度为22 0 终止温度为25 4 试求中和热 H 温度计 量筒 56 8kJ mol 铜丝易导热 使热量损失较大 不能 根据实验填空 19 练习 50mL0 50mol L盐酸与50mL0 55mol LNaOH溶液在图示的装置中进行中和反应 通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热 回答下列问题 1 从实验装置上看 图中尚缺少的一种玻璃用品是 2 烧杯间填满碎纸条的作用是 3 大烧杯上如不盖硬纸板 求得的中和热数值 填 偏大 偏小 无影响 4 实验中改用60mL0 50mol L盐酸跟50mL0 55mol LNaOH溶液进行反应 与上述实验相比 所放出的热量 填 相等 不相等 所求中和热 填 相等 不相等 简述理由 5 用50mL0 50mol LNaOH溶液进行上述实验 测得的中和热的数值会 均填 偏大 偏小 无影响 环形玻璃搅拌棒 减少热量损失 偏小 不等 相等 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1molH2O所放出的能量 与酸碱的用量无关 偏小 20 能源 化石燃料 煤 石油 天然气 阳光 风力 流水 潮汐 柴草 能提供能量的资源 蕴藏量有限不能再生污染严重 开源节流 开发新能源 节约现有能源 提高能源利用率 太阳能氢能风能地热能海洋能生物质能 资源丰富可以再生污染少 燃料的充分燃烧 21 22 23 24 1 实验方法解析中和反应的反应热可以用实验方法测得 用来测量反应热的仪器称为 量热器 测量操作是 将反应器置于绝热容器中 当反应放热时 根据容器中溶液的温度变化求出反应所放出的热量 25 2 实验过程 实验用品 仪器 大烧杯 500mL 小烧杯 100mL 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 试剂 0 50mol L盐酸 0 55mol LNaOH溶液 26 实验方案 1 实验步骤 1 设计装置如图 27 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 并将温度计上的酸用水冲洗干净 3 用另一个量筒量取50mL0 55mol L的NaOH溶液 并用温度计测量NaOH溶液的温度 记入下表 4 把套有盖板的和 放入小烧杯中的盐酸中 并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯 盖好盖板 用轻轻搅动 测量混合溶液的 记入下表 5 重复步骤 2 4 三次 温度计 环形玻璃搅拌棒 环形玻璃搅拌棒 最高温度 28 2 数据记录及处理数据记录表 29 平均值 30 1 1 在中和热测定实验中能否用金属 不与酸反应 质环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒 2 实验中为何使用0 55mol LNaOH溶液而不用0 50mol L的NaOH溶液 答案 1 不能 因为金属易导热 会造成热量损失 增大实验误差 2 保证0 50mol L的盐酸全部反应 提高实验的精确度 31 2 思维拓展题 实验室用50mL0 50mol L 1盐酸 50mL0 55mol L 1NaOH溶液和下图所示装置进行测定中和热的实验 得到表中的数据 32 完成下列问题 1 实验时用环形玻璃棒搅拌溶液的方法是 不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃棒的理由是 2 经数据处理 t2 t1 3 4 则该实验测得的中和热 H 盐酸和NaOH溶液的密度按1g cm 3计算 反应后混合溶液的比热容 c 按4 18J g 1计算 3 若将NaOH溶液改为相同体积 相同浓度的氨水 测得中和热为 H1 则 H1与 H的关系为 H1 填 或 H 理由是 33 答案 1 上下搅动 或轻轻搅动 Cu传热快 热量损失大 2 56 8kJ mol 1 3 NH3 H2O电离吸热 34 解析 1 对于本实验 让氢氧化钠和盐酸尽可能地完全反应是减小误差的一个方面 所以实验时用环形玻璃棒上下搅动 以防将温度计损坏 做好保温工作是减小误差的另一个重要方面 所以选用玻璃棒 而不用铜丝 2 H 100g 4 18 10 3kJ g 1 3 4 0 025mol 56 8kJ mol 1 3 因弱电解质的电离过程是吸热的 将NaOH溶液改为相同体积 相同浓度的氨水反应后放出的热量少 所以 H1 H 35 1 实验关键 1 迅速反应 防止热量散失实验的关键是温度 包括准确测量温度和防止热量散失 2 在测量反应混合液的温度时要随时读取温度值 记录下最高温度值 3 温度计悬挂 使水银球处于溶液的中央位置 温度计不要靠在容器壁上或插入容器底部 36 4 不可将温度计当搅拌棒使用 环形玻璃搅拌棒应上下移动 5 简易量热计的保温效果要好 2 误差分析本实验误差的主要来源除了热量的散失外 还有反应体系的温度没有达到最高就读数 搅拌不充分 温度差不够适中等 37 例2 50mL0 50mol L 1盐酸与50mL0 55mol L 1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应 通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应的反应热 回答下列问题 38 1 从实验装置上看 图中尚缺少的一种玻璃用品是 2 烧杯间填满碎纸条的作用是 3 大烧杯上如不盖硬纸板 求得的中和热的数值 填 偏大 偏小 或 无影响 39 4 实验中改用60mL0 50mol L 1盐酸跟50mL0 55mol L 1NaOH溶液进行反应 与上述实验相比 所放出的热量 填 相等 或 不相等 所求中和热 填 相等 或 不相等 简述理由 40 5 用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验 测得的中和反应的反应热的数值会 用50mL0 50mol L 1NaOH溶液进行上述实验 测得的中和反应的反应热的数值会 填 偏大 偏小 或 无影响 41 答案 1 环形玻璃搅拌棒 2 减少实验过程中的热量损失 3 偏小 4 不相等相等因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1mol