试验八过氧化氢分解热的测定

1、实验八 过氧化氢分解热的测定温度计与秒表的使用实验目的 测定过氧化氢稀溶液的分解热，了解测定反应热效应的一般原理与方法。 学习温度计，秒表的使用于简单的作图方法。实验原理 本实验以二氧化锰为催化剂， Cp为量热计的热容。 CcH2OmH2O+Cp。cH2O4.184Jg-1K-1水的密度约等于1.00kg*L-1,因此mH2OVH2O, 量热计的热容测定： 往盛有质量为m的水（温度为T1）的量热计中，迅速加入相同质量的热水（温度为T2）,测得混合后的水温为T3热水失热冷水得热cH2OmH2O(T2-T3)=cH2OmH2O(T3-T1)+Cp(T3-T1)Cp=cH2OmH2O(T2+T1-2

2、T3)/T3-T1 严格地说，简易量热计并非绝热体系，当冷水温度正在上升时，体系和环境已经发生了热交换，这就不能观测到最大温度变化。这一误差可以用外推作图法消除。试验步骤 测定量热计的热容Cp 用量筒取50mL蒸馏水，倒入干净的保温杯中，盖好塞子，用双手握住保温杯进摇动（注意尽可能不让液体溅到塞子上），几分钟后用精密温度计观测温度，若连续3分钟温度不变，记下温度T1。 在量取50mL蒸馏水，倒入100mL烧杯中，把此烧杯置于温度高于室温20摄氏度的热水浴中，放置1015分钟后，用精密温度计准确读出热水温度T2(在其他准备工作之前就把蒸馏水至于热水浴中，热水温度不能高于50摄氏度)， 迅速将此热

3、水倒入保温杯中，盖好塞子，以上述同样方法摇动保温杯。再倒热水的同时，按动秒表，每秒记录一次温度。记录三次后，隔秒记录一次，直到体系温度不再变化或等速下降为止。记录混合后的最高温度T3，倒进保温杯中的水，把保温杯洗净并用吸水纸擦干待用。 测定过氧化氢稀溶液的分解热 取100mL0.03%H2O2倒入烧杯中，塞好塞子，缓缓摇动保温杯，用精密温度计观察温度3分钟记下温度T/1。 迅速加入0.5g研细过的二氧化锰粉末，塞好塞子，立即摇动保温杯，同时按动秒表，每隔10秒记录一次温度。当温度生到最高点事，记下此时的温度T/2以后每隔20秒记录一次温度。相当一段时间（例如3分钟）内若温度保持不变，T/2即可

4、视为反应达到的最高温度，否则就用外推法求出反应的最高温度。 数据记录和处理 分解热的计算： Q=Cp(T/2-T/1)+cH2OmH2O(T/2-T/1) cH2O(aq) cH2O=4.184Jg-1K-1 mH2O(aq)VH2O2 (aq) Q=CpT=4.184VH2O2(aq)TrHm = -98.05kJ mol-1实验测定值与理论值相对百分误差应该在+10%以内。 思考题 杯盖上的小孔为什么要比温度计直径稍大？这将对实验结果产生何影响？ 为什么要使二氧化锰粉末悬浮在过氧化氢溶液中？ 在测定量热计装置的热容时，使用一支温度计先后测定冷水与热水的温度好，还是使用两支温度计分别测定冷水

5、热水的温度好？各有什么利弊？ 实验中使用二氧化锰的目的是什么？在计算反应放出的总热量时，是否要考虑加入的二氧化锰的热效应？ 实验二 化学反应速率与活化能 实验目的 了解浓度，温度与催化剂对反应速率的影响。 测定二硫酸铵与碘化钾的反应速率，并计算反应级数，反应速率常数与反应的活化能。 实验原理 在水溶液中过二硫酸铵与碘化钾发生如下反应： (NH4)2S2O8+3KI(NH4)2SO4+K2SO4+KI3其反应的微分速率方程为：v=kcmS2O82-cnI-。 v为瞬时速率，cS2O82-,cI-为起始浓度，v为初速率（v0)。k是反应速率常数，m与n之和是反应级数。 实验测定的是一段时间间隔（t)内反应的平均速率v 。v=-cS2O82-/t，近似用平均速率代替初速率v0=kcmS2O82-cnI-=-cS2O82-/t为检出在t内S2O82-浓度改变值，须混入一定体积已知浓度的Na2S2O3溶液与淀粉溶液,在反应（1）进行同时发生： 2S2O32-+I3- S4O62-+3I- （2） S2O82-+3I- 2SO42-+I3- （1） 2S2O32-+I3- S4O62-+3I- （2） 这个反应比（1）进行得快得多，几乎瞬间完成。一当Na2S2O3耗尽，反应（1）继续生成的I3-就与淀粉反应而呈现出特有的蓝色。从反应（1）和（2）可以看出，在t内S2O82-的减小量为cS