中和反應反應熱的測定實驗報告 1

2022-09-23 10:00:02 字數 3336 閱讀 3858

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[基礎知識]

中和反應:酸和鹼生成鹽和水的反應。(放熱反應)實質是酸電離產生的h+和鹼電離產生的oh-結合生成難電離的h2o。強酸和強鹼反應的離子方程式多數為h++oh-=h2o

中和熱:在稀溶液中,強酸和強鹼發生中和反應,生成1mol液態水時的反應熱,叫中和熱。

任何中和反應的中和熱都相同。但是不同的中和反應,其反應熱可能不同。

有弱酸弱鹼參加的中和反應,生成1mol液態水時的放出的熱量小於57.3kj,因為弱酸弱鹼電離時吸收熱量。

一、實驗目的

測定強酸與強鹼反應的反應熱。(熱效應)

二、實驗用品

大燒杯(500 ml)、小燒杯(100 ml)、溫度計、量筒(50ml)兩個、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或紙條、泡沫塑料板或硬紙板(中心有兩個小孔)、環形玻璃攪拌棒。

0.50 mol/l 鹽酸、0.55 mol/l naoh溶液。

三、實驗原理

1、0.50mol·l-1鹽酸和0.55 mol·l-1naoh溶液的密度都約為1g·cm-3,所以50ml 0.

50mol·l-1鹽酸的質量m1=50g, 50ml 0.55mol·l-1naoh溶液的質量m2=50g。

2、中和後生成的溶液的比熱容c=4.18j·(g·℃)-1,由此可以計算出0.50mol·l-1鹽酸與0.

55mol·l-1naoh溶液發生中和反應時放出的熱量為(m1+m2)·c·(t2-t1)=0.418(t2-t1)kj又因50ml 0.50mol·l-1鹽酸中含有0.

025molhcl,0.025molhcl與0.025molnaoh發生中和反應,生成0.

025molh2o,放出的熱量是0.418(t2-t1)kj,所以生成1 molh2o時放出的熱量即中和熱為 △h=-kj/mol

四、實驗步驟

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。然後再在大、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.用乙個量筒量取50ml0.50mol/l鹽酸,倒入小燒杯中,並用溫度計測量鹽酸的溫度,記入下表。然後把溫度計上的酸用水沖洗乾淨。

3.用另乙個量筒量取50ml 0.55 mol/l naoh溶液,並用溫度計測量naoh溶液的溫度,記入下表。

4.把溫度計和環形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中,並把量筒中的naoh溶液一次(防止造成熱量損失)倒入小燒杯(注意不要灑到外面)。用環形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液,並準確讀取混合溶液的最高溫度,記為終止溫度,記入**中。

5.重複實驗步驟2至4三次

6.根據實驗資料計算中和熱。

6.根據實驗資料計算中和熱。

四、實驗資料處理

1、三次測量所得資料的平均值,作計算依據。

3、計算反應熱 △h=

五、實驗分析

1、本實驗中若把50 ml 0.50 mol/l的鹽酸改為50 ml 0.50 mol/l醋酸,所測結果是否會有所變化?為什麼?

2、若改用100 ml 0.50 mol/l的鹽酸和100 ml 0.55 mol/l的naoh溶液,所測中和熱的數值是否約為本實驗結果的二倍(假定各步操作沒有失誤)?

3、用相同濃度和體積的氨水代替naoh溶液進行上述實驗,測得的中和熱的數值會    ;用50 ml 0.50mol/l naoh溶液進行上述實驗,測得的中和熱的數值會     。

4、是什麼原因使中和熱測定結果往往偏低?

5、為何說保溫效果差是造成中和熱測定值偏低的主要原因?

6、離子方程式h++oh-=h2o代表了酸鹼中和反應的實質,能否用此代表所有中和反應的離子方程式?

7、為什麼中和熱測定中要用稍過量的鹼?

8、為什麼要用環形玻璃棒攪拌?若用鐵絲取代環行玻璃棒會不會有影響?

9、下列有關中和熱的說法正確的是(  )

a.表示中和熱的熱化學方程式:h+(l)+oh-(l)===h2o(l) δh=-57.3 kj/mol

b.準確測量中和熱的實驗過程中,至少需測定溫度4次

c.已知2naoh(aq)+h2so4(aq)===na2so4(aq)+2h2o(l) δh=-114.6 kj/mol,則該反應的中和熱為114.6 kj/mol

d.中和熱的實驗過程中,環形玻璃攪拌棒材料若用銅代替,則測量出的中和熱數值偏小

10.含ba(oh)2 1 mol的稀溶液與足量稀鹽酸反應,放出114.6 kj的熱量,表示該反應中和熱的熱化學

方程式正確的是[**:z&xx&

a.ba(oh)2(aq)+2hcl(aq)===bacl2(aq)+2h2o(l) δh=-114.6 kj/mol

b.ba(oh)2(aq)+2hcl(aq)===bacl2(aq)+2h2o(l) δh=+114.6 kj/mol

c.1/2ba(oh)2(aq)+hcl(aq)=== 1/2bacl2(aq)+h2o(l) δh=-57.3 kj/mol

d.1/2ba(oh)2(aq)+hcl(aq)= 1/2bacl2(aq)+h2o(l) δh=+57.3 kj/mol

1答:會有所變化。因為醋酸為弱電解質,其電離時要吸熱,故將使測得結果偏小。

2答:因中和熱是指酸與鹼發生中和反應生成1mol液態水時放出的熱量,其數值與反應物的量的多少無關,故所測結果應基本和本次實驗結果相同(若所有操作都準確無誤,且無熱量損失,則二者結果相同)。3答:

偏小偏小

4答:按照課本中所示裝置進行中和熱測定,往往所測結果偏低,造成如此現象的主要原因有:

(1)儀器保溫效能差。課本中用大小燒杯間的碎紙片來隔熱保溫,其效果當然不好,免不了熱量散失

(2)實驗中忽略了小燒杯、溫度計所吸收的熱量,因此也使結果偏低

(3)計算中假定溶液比熱容為4.18 j/(g·℃),密度為 1g/cm3,實際上這是水的比熱容和密度,酸鹼溶液的比熱容、密度均較此數大,所以也使結果偏低。

5答:實驗中溫度公升高得不多,所以燒杯、玻璃棒吸收的熱量甚小,影響不大;而酸、鹼溶液是稀溶液,實際密度對比熱容與水相差甚微;所以此影響更微弱。因此說,結果偏低的主要原因是保溫效能差,若能改進裝置,比如用保溫杯代替燒杯,使保溫效能良好,就更能接近理論值。

6答:離子方程式書寫要求「將難電離或難溶的物質以及氣體等用化學式表示」,所以弱酸、弱鹼參與中和反應時應以分子的形式保留。只有可溶性強酸強鹼的離子方程式才可能如此表示。

7答:這是為了保證鹼(或酸)能夠完全被中和。h+與oh-相互接觸碰撞才能發生反應,如果用等量的酸、鹼,隨著反應的進行, h+與oh-相互碰撞接觸的機會越來越少,越來越困難,可能有一部分 h+與oh-就不能反應,而在一種微粒過量的情況下,則大大增加了另一種微粒完全反應的機會。

8答:為了使反應充分.若用鐵絲取代環行玻璃棒會使鐵與酸反應放出熱量而且鐵絲傳熱快,使測量值偏低。

中和反應反應熱的測定

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