測定中和反應(yīng)熱【 知識精講+ 能力提升 】高中化學(xué)

測定中和反應(yīng)熱理解中和熱的概念

能以中和熱的測定為例掌握反應(yīng)熱的測定方法；能進行誤差分析，采取措施減少實驗誤差。實驗?zāi)康囊曨l觀看

中和反應(yīng)反應(yīng)熱測定實驗儀器大燒杯(500mL)、小燒杯(100mL)、溫度計、量筒(50mL)兩個、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板(中心有兩個小孔)、試劑0.50mol·L－1鹽酸、mol·L－1NaOH溶液（為了保障鹽酸完全中和，采用稍過量的氫氧化鈉）實驗準備實驗原理測量原理：用溫度計測量反應(yīng)前后體系的溫度變化，根據(jù)有關(guān)物質(zhì)的比熱容等來計算反應(yīng)熱。Q：中和反應(yīng)放出的熱量

m：體系的質(zhì)量C：體系的比熱容

Δt：反應(yīng)前后體系溫度的差值Q＝

c

·m·Δt測量儀器：簡易量熱計(以鹽酸和NaOH溶液反應(yīng)為例)實驗探究——中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定思考討論（1）測量哪些數(shù)據(jù)？（2）如何利用數(shù)據(jù)計算反應(yīng)熱？（3）如何提高實驗的準確度？鹽酸&NaOH的溫度反應(yīng)后體系的溫度（最高溫度）Q=(m1+m2)×c×（t2-t1

）?H=Q/n（H2O）減少熱量散失，降低實驗誤差。使反應(yīng)物迅速混合并充分反應(yīng)，保持體系的溫度均勻。實驗探究——中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定實驗步驟實驗探究——中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定【實驗操作】（1）反應(yīng)物溫度的測量t1。①用量筒量取50mL0.50mol/L鹽酸，打開杯蓋，倒入量熱計的內(nèi)筒，蓋上杯蓋，插入溫度計，測量并記錄鹽酸的溫度(數(shù)據(jù)填入下表)。用水把溫度計上的酸沖洗干凈，擦干備用。②用另一個量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液，用溫度計測量并記錄NaOH溶液的溫度（數(shù)據(jù)填入下表）。實驗步驟實驗探究——中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定【實驗操作】（2）反應(yīng)后體系溫度的測量t2。打開杯蓋，將量筒中的NaOH溶液迅速倒入量熱計的內(nèi)筒，立即蓋上杯蓋，插入溫度計，用攪拌器勻速攪拌。密切關(guān)注溫度變化，將________溫度記為反應(yīng)后體系的溫度。（3）重復(fù)上述步驟（1）至步驟（2）兩次。數(shù)據(jù)處理實驗探究——中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定(1)取鹽酸溫度和NaOH溶液溫度的平均值記為反應(yīng)前體系的溫度(t1)。計算溫度差(t2-t1)，將數(shù)據(jù)填入下表。實驗次數(shù)反應(yīng)物的溫度/℃反應(yīng)前體系的溫度反應(yīng)后體系的溫度溫度差鹽酸NaOH溶液t1/℃t2/℃(t2－t1)/℃123（t2-t1若異常要舍去）(2)取三次溫度差的平均值作為計算依據(jù)。(3)根據(jù)溫度差和比熱容計算反應(yīng)熱。

為了計算簡便，可以近似的認為實驗所用酸、堿稀溶液的密度、比熱容與水的相同，并忽略量熱計的比熱容，則：①50mL鹽酸的質(zhì)量m1=50g,50mLNaOH溶液質(zhì)量m2＝50g；②反應(yīng)后生成的溶液的比熱容c＝4.18J/(g.℃)，50mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液發(fā)生中和反應(yīng)時放出的熱量為：(m1+m2)·c·(t2-t1)=________0.418(t2-t1)kJ③生成1mol水時放出的熱量為

。0.418(t2-t1)0.025kJHCl(aq)+NaOH(aq)＝H2O(l)+NaCl(aq)

1

1

1

Q1

0.025mol

0.025mol

0.025mol

Q=0.418(t2-t1)kJ數(shù)據(jù)處理實驗探究——中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定注意事項實驗探究——中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定（1）為了保證0.50mol·L－1的鹽酸完全被NaOH中和，采用0.55mol·L－1NaOH溶液，使堿稍稍過量，因為過量的堿并不參加中和反應(yīng)。（酸稍微過量也可以）（2）先后測量酸、堿及混合液的溫度時，測定一種溶液后必須用水沖洗干凈并用濾紙擦干。溫度計的水銀球部分要完全浸入溶液中，且要穩(wěn)定一段時間再記下讀數(shù)。（3）實驗中所用的鹽酸和氫氧化鈉溶液配好后要充分冷卻至室溫，才能使用。（4）操作時動作要快，盡量減少熱量的散失。（5）實驗時亦可選用濃度體積都不相同的酸堿溶液進行中和熱的測定，但在計算時，應(yīng)取二者中量少的一種，因為過量的酸/堿并不參加中和反應(yīng)。（6）多次試驗求平均值時，若有某一組的實驗數(shù)據(jù)有明顯偏差，應(yīng)直接舍去。（7）隔熱層的作用是保溫隔熱，減少熱量損失。思考交流1、

能否用濃硫酸代替鹽酸？對結(jié)果會產(chǎn)生什么影響？不能。濃硫酸溶解于水時放熱，所測數(shù)值會偏大。2、

實驗中是否可以更換溫度計？不能，會存在儀器誤差。3、能否測完酸后直接測量堿的溫度？那如何操作？不能，殘留的酸與堿反應(yīng)，造成酸堿消耗，熱量損失。測定一種溶液后必須用水沖洗干凈并用濾紙擦干再測別的溶液。4、

能否將NaOH分多次倒入熱量計中？不能，操作時動作要快，盡量減少熱量的散失。5、

為什么NaOH的濃度稍稍比酸大？為了保證鹽酸完全被中和6、

玻璃攪拌棒能否用金屬攪拌棒代替？不能。原因是金屬質(zhì)攪拌器易導(dǎo)熱，造成熱量損失。誤差分析實驗過程中有哪些因素會造成實驗誤差？①裝置本身缺陷：②實驗操作：③數(shù)據(jù)處理：如動作慢，造成熱量損失保溫性能差酸堿溶液的比熱容和密度均大于水采用近似值計算，中和熱①測定中和熱使用的若是強酸、強堿的稀溶液(即反應(yīng)滿足H+(aq)+OH-(aq)

=H2O(l))，則生成1molH2O放出的熱量為定57.3kJ。(1)定義：在稀溶液中，酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol液態(tài)水和可溶性鹽時所釋放的熱量。(2)注意事項：②測定中和熱使用的若是弱酸、弱堿的稀溶液，由于弱酸、弱堿在電離時會吸熱，所以生成1molH2O放熱小于57.3kJ。③測定中和熱使用的若是酸、堿的濃溶液，由于酸、堿的濃溶液在稀釋時會放熱，所以生成1molH2O放熱大于57.3kJ。課堂檢測1．用如圖所示的裝置進行中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定。下列說法正確的是()A．如圖條件下實驗過程中沒有熱量損失B．玻璃攪拌器可用銅質(zhì)材料代替C．為了使反應(yīng)均勻進行，藥品可以分幾次

加入D．分別測量NaOH與醋酸和硫酸中和反應(yīng)

的反應(yīng)熱，數(shù)值不同D2、在測定中和熱的實驗中，下列說法正確的是（

）A．使用環(huán)形玻璃攪拌器是為了加快反應(yīng)速率，減小實驗誤差B．為了準確測定反應(yīng)混合溶液的溫度，實驗中溫度計水銀球應(yīng)與小燒杯底部接觸C．用0.5mol·L－1NaOH溶液分別與0.5mol·L－1的鹽酸、醋酸溶液反應(yīng)，如所取的溶液體積相等，則測得的中和熱數(shù)值相同D．在測定中和熱實驗中需要使用的儀器有量筒、燒杯、酒精燈、溫度計等A課堂檢測AA課堂檢測3、關(guān)于中和熱的測定實驗，下列說法正確的是（

）A．在實驗中，溫度計只使用2次B．為了使反應(yīng)進行的更完全，可以使酸或堿適當過量C．向盛裝酸的燒杯中加堿時要小心緩慢以免灑出D．用鐵絲代替玻璃棒攪拌，會使測得的中和熱數(shù)值偏大B課堂檢測4、下列有關(guān)中和反應(yīng)反應(yīng)熱測定實驗的說法正確的是()A、溫度計能代替玻璃攪拌器，用于攪拌反應(yīng)物B、強酸與強堿反應(yīng)生成1molH2O(l)釋放的熱量都約為57.3kJC、測定中和反應(yīng)反應(yīng)熱實驗中，讀取混合溶液不再變化時的溫度為終止溫度D、某同學(xué)通過實驗測得鹽酸和NaOH溶液反應(yīng)生成lmolH2O(1)放出的熱量為52.3kJ，造成這一結(jié)果的原因不可能是所用酸、堿溶液濃度過大C課堂檢測5、50mL0.50mol·L-1鹽酸與50mL0.55mol·L-1NaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計算中和反應(yīng)反應(yīng)熱。(1)從實驗裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃儀器是_____________。(2)如果不蓋杯蓋，所求得的中和反應(yīng)反應(yīng)熱的絕對值將會__________(3)實驗中改用60mL0.50mol·L-1鹽酸跟50mL0.55mol·L-1NaOH溶液進行反應(yīng)，調(diào)整反應(yīng)物用