酸碱中和热的测定

第一章化学反应与能量 第一节化学反应与能量的变化第三课时酸碱中和热的测定 在稀溶液中 酸和碱发生中和反应而生成1mol水时放出的热量 研究条件 稀溶液反应物 强酸与强碱生成物及其物质的量 1mol放出的热量 57 3kJ mol 注 强酸与弱碱反应 强碱与弱酸 弱酸和弱碱反应生成1molH2O放出的热小于57 3KJ mol 1 中和热 中和反应反应热的测定 1 反应原理 H aq OH aq H2O l H 57 3kJ mol在稀溶液中 强酸跟强碱发生中和反应生成1molH2O 这时的反应热叫做中和热 2 测定方法本实验通过测定酸碱中和反应前后溶液温度的变化 计算反应过程中所放出的热量 并由此求得中和热 3 实验原理实验时 先测出盐酸和氢氧化钠溶液的起始温度 求其平均温度t1 两溶液混合充分反应后 读取混合液温度t2 为了使计算简便 可以近似地认为 1 0 5mol L盐酸和0 55mol L氢氧化钠的密度都是1g cm3 则 50mL盐酸质量m1 50g 50mL氢氧化钠质量m2 50g 近似认为混合溶液的比热容c 4 18J g C 所以中和反应放出的热量是 Q m1 m2 c t2 t1 0 418 t2 t1 kJ 2 又因50mL0 5mol L盐酸中含有0 025mol的H 所以跟0 025mol的OH 发生中和反应 生成0 025mol的水 放出热量为Q H Q 所以 50mL0 5mol L的HCl与50mL0 5mol L的NaOH 相混合 混合前两溶液的温度均为15 反应后溶液温度变为18 4 试通过计算写出该反应的热化学反应方程式 溶液密度均为1g mL 水的比热容为4 18J g 溶液用符号 aq 表示 HCl aq NaOH aq NaCl aq H2O l H KJ mol 56 85 中和热的测定 4 实验药品 0 50mol L的盐酸和0 55mol L和的氢氧化钠溶液 5 实验仪器 简易量热计 6 实验步骤 1 组装量热器在大烧杯底部垫泡沫塑料 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 如上图所示 用一个量筒最取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 2 药品取用 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 把量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计 注意不要洒到外面 立即盖上盖板 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 3 酸碱混合 4 数据处理 5 重复以上实验两次 议一议 你所测得的数据是否为57 3kJ mol 若不是 分析产生误差的原因 可能的原因有 1 量取溶液的体积有误差 2 药品的选用不当引起的误差 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 问题探究 1 大 小烧杯放置时 为何要使两杯口相平 填碎纸条的作用是什么 减少热量损失 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 问题探究 减少热量损失 3 实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒 为什么 问题探究 不能 因为铜丝易导热 使热量损失较大 问题探究 4 有人建议用50mL0 55mol LNaOH进行上述实验 测得的中和热数值会更加准确 为什么 可以保证盐酸完全反应 使测得的热量更加准确 问题探究 5 判断下列实验操作对中和热测定的数值有如何影响 填变大变小或者不变 大烧杯上没有盖硬纸板 用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行实验 用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸溶液进行实验 实验中改用60mL0 50mol L盐酸跟50mL0 55mol LNaOH溶液进行实验 变小 变小 变小 不变 一 中和反应反应热的测定 1 50mL0 50mol L盐酸与50mL0 55mol LNaOH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热 回答下列问题 1 烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是 概念辨析 减少实验过程中的热量损失 2 大烧杯上如不盖硬纸板 求得的中和热数值 填 偏大 偏小 或 无影响 3 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 或 不相等 所求中和热 填 相等 或 不相等 简述理由 4 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 填 偏大 偏小 或 无影响 偏小 不相等 相等 因为中和热是指在稀溶液中酸跟碱发生中和反应生成1molH2O所放出的热量 与酸和碱的用量无关 偏小 概念辨析 2 若将1L1mol LNaOH溶液中加入稀醋酸 浓硫酸 稀硝酸 恰好完全反应时的热效应分别为 H1 H2 H3 则三者的大小关系为 H1 H3 H2 中和反应的热化学方程式的书写及判断 3 含有足量KOH的稀溶液与1L0 1mol L的H2SO4溶液反应 放出11 46kJ的热量 表示该反应中和热的化学方程式为 D 4 下列说法正确的是 A 中和热一定是强酸跟强碱反应放出的热量B 1mol