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1、10/26/20221H+(aq)+OH(aq)=H2O(l)=-57.3 kJ/molH 在在稀溶液稀溶液中,中,强酸与强碱强酸与强碱发生发生中和反应而中和反应而只生成只生成1mol水水时放出的时放出的热量。热量。中和热:中和热:10/26/20222实验目的实验目的 测定强酸、强碱反应测定强酸、强碱反应的中和热的中和热学习重点学习重点 中和热的测定原理和中和热的测定原理和方法。方法。10/26/20223实验原理:实验原理:Q Q=mcmct tQ Q:中和反应放出的热量。中和反应放出的热量。m m:反应混合液的质量。反应混合液的质量。c c:反应混合液的比热容。:反应混合液的比热容。t
2、t:反应前后溶液温度的:反应前后溶液温度的 差值。差值。10/26/20224我们如何得到上述数据呢?我们如何得到上述数据呢?m m的质量为所用酸、碱的质量的质量为所用酸、碱的质量和,测出参加反应的酸、碱质和,测出参加反应的酸、碱质量相加即可;量相加即可;c c 需要查阅,需要查阅,t t可用温度计测出反应前后可用温度计测出反应前后的温度相减得到的温度相减得到。10/26/20225问酸、碱反应时,我们问酸、碱反应时,我们用的是它的稀溶液,它们的用的是它的稀溶液,它们的质量应怎样得到?质量应怎样得到?量出它们的体积,再乘量出它们的体积,再乘以它们的密度即可。以它们的密度即可。10/26/202
3、26Q=(V酸酸酸酸V碱碱碱碱)c(t2t1)已知已知 V酸酸=V碱碱=50 mL。c酸酸=0.50 mol/L c碱碱=0.50 mol/L 酸酸=碱碱=1 g/cm3 c=4.18 J/(g)请把以上数据代入式请把以上数据代入式,得出得出Q的表示式。的表示式。其中热量的单位用其中热量的单位用kJ.得出结果。得出结果。Q(t2t1)kJ 10/26/20227思考:思考:式表示的是不是该式表示的是不是该反应的中和热?为什么?反应的中和热?为什么?Q(t2t1)kJ 10/26/20228式不是该反应的中和热。中和式不是该反应的中和热。中和热是稀的酸、碱中和生成热是稀的酸、碱中和生成 1 mo
4、l 1 mol水的反应热,而水的反应热,而50 mL 0.50 50 mL 0.50 mol/Lmol/L的盐酸与的盐酸与50 mL 0.50 mol/L 50 mL 0.50 mol/L 氢氧化钠反应后生成的水只有氢氧化钠反应后生成的水只有0.025 mol0.025 mol,故,故式表示的也不是式表示的也不是中和热。中和热。10/26/20229问题该反应的中和热问题该反应的中和热应怎样表示呢?应怎样表示呢?H=0.418(t2t1)0.025kJ/mol10/26/202210实验用品实验用品大烧杯(大烧杯(500 mL500 mL)小烧杯()小烧杯(100 100 mLmL)温度计、量
5、筒()温度计、量筒(50 mL50 mL)两个、)两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、纸板(中心有两个小孔)、环形玻环形玻璃搅拌棒璃搅拌棒。0.50 mol/L 0.50 mol/L 盐酸、盐酸、0.55 mol/L NaOH0.55 mol/L NaOH溶液溶液10/26/20221110/26/202212实验步骤:实验步骤:1.1.在大烧杯底部垫泡沫塑料(或纸条)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使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平相平。然后再在大、小烧杯之间填满。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料(或纸
6、条),大烧杯上用碎泡沫塑料(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,如下图所示。环形玻璃搅拌棒通过,如下图所示。10/26/202213大、小烧杯放大、小烧杯放置时,为何要置时,为何要使两杯口相平使两杯口相平?填碎纸条的?填碎纸条的作用是什么?作用是什么?10/26/202214答案答案:两杯口相平,可使盖板:两杯口相平,可使盖板把杯口尽量盖严,从而减少热把杯口尽量盖严,从而减少热量损失;填碎纸条的作用是为量损失;填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、减少实验过了达到保温
7、隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用程中热量损失的目的。若换用隔热、密封性能更好的装置隔热、密封性能更好的装置(如保温杯)会使实验结果更(如保温杯)会使实验结果更准确。准确。10/26/2022152.2.用一个量筒取用一个量筒取50 mL50 mL盐盐酸,倒入小烧杯中,并酸,倒入小烧杯中,并用温度计测量盐酸的温用温度计测量盐酸的温度,记入下表。度,记入下表。然后把然后把温度计上的酸用水冲洗温度计上的酸用水冲洗干净干净。10/26/202216温度计上的酸为何温度计上的酸为何要用水冲洗干净?冲要用水冲洗干净?冲洗后的溶液能否倒入洗后的溶液能否倒入小烧杯?为什么?小烧杯?为什么?10/26
8、/202217答案答案:因为该温度计还要用来:因为该温度计还要用来测碱液的温度,若不冲洗,温测碱液的温度,若不冲洗,温度计上的酸会和碱发生中和反度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失,故要冲洗干应而使热量散失,故要冲洗干净;冲洗后的溶液不能倒入小净;冲洗后的溶液不能倒入小烧杯,若倒入,会使总溶液的烧杯,若倒入,会使总溶液的质量增加,而导致实验结果误质量增加,而导致实验结果误差。差。10/26/2022183.3.用另一个量筒量取用另一个量筒量取50 50 mL 0.55 mol/L NaOHmL 0.55 mol/L NaOH溶溶液,并用温度计测量液,并用温度计测量NaOHNaOH溶液的温度
9、,记入溶液的温度,记入下表。下表。10/26/202219.4.4.把温度计和环形玻璃搅拌把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中,并棒放入小烧杯的盐酸中,并把量筒中的把量筒中的NaOHNaOH溶液一次倒溶液一次倒入小烧杯(注意不要洒到外入小烧杯(注意不要洒到外面)面)。用环形玻璃搅拌棒轻。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液,并准确读取混轻搅动溶液,并准确读取混合溶液的最高温度,记为终合溶液的最高温度,记为终止温度,记入下表。止温度,记入下表。10/26/202220.酸、碱混合时,为何要把酸、碱混合时,为何要把量筒中的量筒中的NaOHNaOH溶液一次倒入溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入?小烧杯而
10、不能缓缓倒入?.因为本实验的关键是测因为本实验的关键是测反应的反应热,若动作迟反应的反应热,若动作迟缓,将会使热量损失而使缓,将会使热量损失而使误差增大。误差增大。10/26/202221实验中所用实验中所用HClHCl和和NaOHNaOH的的物质的量比为物质的量比为11,11,但在实但在实际操作过程中往往会取的际操作过程中往往会取的NaOHNaOH,你知道为什么吗?,你知道为什么吗?10/26/202222为了保证为了保证0.50 mol/L0.50 mol/L的的盐酸完全被盐酸完全被NaOHNaOH中和,采用中和,采用0.55 mol/L NaOH0.55 mol/L NaOH溶液,使溶液
11、,使碱稍稍过量。若使盐酸过量,碱稍稍过量。若使盐酸过量,亦可。亦可。10/26/2022235.5.重复实验三次,取测量所重复实验三次,取测量所得数据的平均值作为计算依得数据的平均值作为计算依据。据。10/26/202224讨论下列问题 1.1.本实验中若把本实验中若把50 mL 50 mL 0.50 mol/L0.50 mol/L的盐酸改为的盐酸改为50 50 mL 0.50 mol/LmL 0.50 mol/L醋酸,所醋酸,所测结果是否会有所变化?测结果是否会有所变化?为什么?为什么?10/26/202225答案:会有所变化。因为答案:会有所变化。因为醋酸为弱电解质,其电离醋酸为弱电解质,
12、其电离时要吸热,故将使测得结时要吸热,故将使测得结果偏小。果偏小。10/26/2022262.2.若改用若改用100 mL 0.50 100 mL 0.50 mol/Lmol/L的盐酸和的盐酸和100 mL 100 mL 0.55 mol/L0.55 mol/L的的NaOHNaOH溶液,溶液,所测中和热的数值是否约所测中和热的数值是否约为本实验结果的二倍(假为本实验结果的二倍(假定各步操作没有失误)?定各步操作没有失误)?10/26/202227答案:否。因中和热是指酸与碱答案:否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成发生中和反应生成1 mol H1 mol H2 2O O时时放出的热量,其数值
13、与反应物的放出的热量,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,操作都准确无误,且无热量损失,则二者结果相同)。则二者结果相同)。10/26/202228练习练习50 mL 0.50 mol/L50 mL 0.50 mol/L盐酸与盐酸与50 mL 50 mL 0.55 mol/L0.55 mol/L的的NaOHNaOH溶液在图示的装置中进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:的热量可计算中和
14、热。回答下列问题:(1 1)从实验装置上看,图中缺少的一种玻)从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃用品是璃用品是 。(2 2)烧杯间填满碎纸条的作用是)烧杯间填满碎纸条的作用是 (3 3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值热数值 (填(填“偏大偏大”“”“偏偏小小”“”“无影响无影响”)。)。环形玻璃搅拌棒环形玻璃搅拌棒减少实验过程中的热量损失减少实验过程中的热量损失偏小偏小 10/26/202229(4 4)实验中改用)实验中改用60 mL 0.50 mol/L60 mL 0.50 mol/L盐酸跟盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH50 mL
15、 0.55 mol/L NaOH溶液溶液进行反应,与上述实验相比,所放出进行反应,与上述实验相比,所放出的热量的热量 (填(填“相等相等”“”“不相不相等等”),所求中和热),所求中和热 (填(填“相等相等”“”“不相等不相等”),简述理),简述理由:由:不等不等相等相等 因为中和热是指酸跟碱发生中因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成和反应生成1 mol H1 mol H2 2O O所放出的所放出的能量,与酸碱的用量无关能量,与酸碱的用量无关10/26/202230(5 5)用相同浓度和体积的氨水代)用相同浓度和体积的氨水代替替NaOHNaOH溶液进行上述实验,测得溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会的中和热的数值会 ;用;用50 mLNaOH50 mLNaOH溶液进行上述实验,溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会测得的中和热的数值会 。(均填。(均填“偏大偏大”“”“偏小偏小”“”“无无影响影响”)偏小偏小偏小偏小 10/26/202231