中和熱測定實驗中的若干問題

1、中和熱測定實驗中的若干問題中和熱測定實驗中的若干問題一、中和熱測定實驗中的問題(1)教材有注，“為了保證0.50molL1的鹽酸完全被中和，采用0.55molL1NaOH溶液，使堿稍稍過量”，那可不可以用0.50molL1NaOH與0.55molL1HCl，讓酸稍稍過量呢答案：不是“可以與不可以”而是“不宜”。原因是稀鹽酸比較穩(wěn)定，取50mL、0.50molL1HCl，它的物質(zhì)的量就是0.025mol，而NaOH溶液極易吸收空氣中的CO

2、2，如果恰好取50mL、0.50molL1NaOH，就很難保證有0.025molNaOH參與反應去中和0.025mol的HCl。(2)為了確保NaOH稍稍過量，可不可以取體積稍稍過的0.50molL1NaOH溶液呢回答：是可以的。比如“量取51mL(或52mL)0.50molL1NaOH溶液”。只是(m1m2)再不是100g，而是101g或102g。(3)關(guān)于量HCl和NaOH溶液的起始溫度“t1℃”①不能以空氣的溫度去代替酸堿溶液的溫

3、度也不能以水的溫度去代替酸堿溶液的溫度，因為空氣、水和溶液(這里是酸堿)的溫度是有差別的，會明顯影響實驗結(jié)果。②為了使NaOH和HCl溶液的溫度穩(wěn)定，最好是把配成的溶液過夜后使用。③最好不求HCl和NaOH兩種溶液溫度的平均值。兩者的溫度懸殊差別越大，實驗結(jié)果越是失去意義，最好是兩種溶液的溫度相同。辦法是:用手握住燒杯使溫度低的溶液略有升高，或用自來水使溫度高的溶液略微降溫，以達到兩種溶液溫度相同的目的。讀者注意：中和熱的測定最好在20

4、℃左右的環(huán)境溫度條件下進行，不宜低于10℃以下，否則低溫環(huán)境容易散熱，會使中和熱的測定值明顯偏低。④為什么采用環(huán)形玻璃棒攪拌混合液，可不可以用普通玻璃棒能不能用振蕩的方法混勻溶液環(huán)形玻璃棒的優(yōu)點在于:上下移動攪拌的面積大、范圍廣(切不可把環(huán)形玻璃棒移出混合液的液面!)，混合均勻，普通玻璃棒顯然不具有這種優(yōu)點。金屬環(huán)形棒也不行。至于振蕩混合液，一定會有部分混合液附著在燒杯壁，這樣散失的熱量會使中和熱的測定值偏低。⑤強酸與弱堿，強堿與弱酸的

5、中和反應熱值如何估計鑒于弱酸、弱堿在水溶液中只能部分電離，因此，當強酸與弱堿、強堿與弱酸發(fā)生中和反應時同時還有弱堿和弱酸的不斷電離(吸收熱量，即電離熱)。所以，總的熱效應比強酸強堿中和時的熱效應值(57.3kJmol)要小一些。值得注意的是，有少數(shù)弱電解質(zhì)(如氫氟酸)電離時會放熱，它與NaOH的中和熱會大于57.3kJmol(實為67.7kJmol)。⑥酸堿的濃度該有個什么大小范圍太大、太小對測定值會有什么影響如果強酸強堿溶液的濃度太大

6、，混合時由于體積增大，離子繼續(xù)擴散水合產(chǎn)生熱效應。離子的水合熱大于擴散熱，使總過程放熱，使得測得的熱值偏高。但是酸堿溶液的濃度也不可太小，否則中和反應放出的熱太少，溫度變化不大，不易測出。經(jīng)驗指出，測定中和熱的酸堿的濃度大小范圍以在0.10molL1～1.0molL1之間為宜。⑦本測定有許多難以克服的概略因素:反應容器(燒杯、環(huán)形玻璃棒攪拌器)要吸收一些熱量，反應混合液的空間要散失一些熱量，以及量取溶液體積、溫度計讀數(shù)以及溫度計的精確度

7、等都會產(chǎn)生一些誤差，所以本測定只能是近似測定強酸強堿的中和熱值二、中和熱測定實驗八問1、測定酸堿中和熱為什么要用稀溶液？溶液。四、步驟：1在大燒杯底墊泡沫塑料(或紙條)，使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料(或紙條)，大燒杯上用泡沫塑料板(或硬紙板)作蓋板，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過，以達到保溫、隔熱、減少實驗過程中熱量損失的目的，如圖所示。該實驗也可在保溫杯中進行。2用一個

8、量筒量取50mL0.50molL鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計測量鹽酸的溫度，記入下表。然后把溫度計上的酸用水沖洗干凈。3用另一個量筒量取50mL0.55molLNaOH溶液，并用溫度計測量NaOH溶液的溫度，記入下表。4把溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯(注意不要灑到外面)。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液，并準確讀取混合溶液的最高溫度，記為終止溫度，記入下表。5重復實驗兩次，取測量所得數(shù)據(jù)

9、的平均值作為計算依據(jù)。6根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算中和熱。為了使計算簡便一些，我們近似地認為：(1)0.50molL鹽酸和0.55molLNaOH溶液的密度都是1gcm3，所以50mL0.50molL鹽酸的質(zhì)量m1=50g，50mL0.55molLNaOH溶液的質(zhì)量m2=50g。(2)中和后生成的溶液的比熱容c=4.18J(g℃)，由此可以計算出，50mL0.50molL鹽酸與50mL0.55molLNaOH溶液發(fā)生中和反應時放出的熱量為：(m1

10、m2)c(t2t1)=0.418(t2t1)kJ，又因50mLO.50molL鹽酸中含有0.025mol的HCl，0.025mol的HCl與0.025molNaOH發(fā)生中和反應，生成0.025molH2O，放出的熱量是0.418(t2t1)kJ，所以，生成1molH2O時放出的熱量即中和熱為：16.72(t2t1)kJmol.五、注意事項1作為量熱器的儀器裝置，其保溫隔熱的效果一定要好。因此，可以用保溫杯來做，也可用塊狀聚苯乙烯泡沫塑料

11、制成與小燒杯外徑相近的絕熱外套來做，以保證實驗時的保溫隔熱效果。如果按教材中的方法做，一定要使小燒杯杯口與大燒杯杯口相平，這樣可以減少熱量損失。2鹽酸和NaOH溶液濃度的配制須準確，且NaOH溶液的濃度須稍大于鹽酸的濃度。為使測得的中和熱更準確，所用鹽酸和NaOH溶液的濃度宜小不宜大，如果濃度偏大，則溶液中陰、陽離子間的相互牽制作用就大，表觀電離度就會減小，這樣酸堿中和時產(chǎn)生的熱量勢必要用去一部分來補償未電離分子的離解熱，造成較大誤差(