新编高中化学实验报告
厦门六中化学教研组
实验八反应热的测定
【实验目的】
1、理解常见的放热与吸热反应
1、理解中和反应反应热测定的实验原理
2、掌握中和反应反应热测定的操作步骤、注意事项和数据处理
【实验原理】
化学反应伴随着能量的变化,把有热量放出的化学反应称为放热反应,吸收热量的反应为吸热反应。例如中和反应、金属与酸的反应都是放热反应,而如铵盐与碱的反应是吸热反应。反应中的热能变化称为反应热。
在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量叫做中和热。根据比热容的的公式可以得出
Q=mcΔt
(Q:反应放出的热量;m:溶液的总质量;c:溶液的比热容;Δt:反应前后温度差) 本实验中,我们所用一元酸、一元碱的体积均为50 mL,它们的浓度分别为0.50 mol?L-1和0.55 mol?L-1。由于是稀溶液,我们近似地认为,所用酸、碱溶液的密度均为1 g/cm3,所以酸碱溶液的总质量均为50g,因此反应溶液混合后总质量m=100g。由于是稀溶液,中和后所得溶液的比热容为可以近似为与水相当,取c=4.18 J/(g·℃),代入可得:
Q=0.418(t2-t1)kJ
(t2:中和后所得溶液的温度;t1:反应前酸溶液温度与碱溶液温度的平均值)
又因为中和反应放热,其ΔH为“-”。中和热是稀的酸、碱中和生成1 mol水的反应热,而50 mL 0.50 mol?L-1的盐酸与50 mL 0.55 mol?L-1 氢氧化钠反应后生成的水只有0.025 mol,所以中和热为:
【实验器具】
仪器:天平、研钵、试管、砂纸、玻璃棒、大烧杯(500mL)、小烧杯(100mL)2个、温度
计、量筒(50mL)两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板、环形玻璃搅拌棒、胶头滴管。
试剂:镁条、稀硫酸、氯化铵晶体、氢氧化钡晶体、0.50 mol?L-1盐酸、0.55 mol?L-1 NaOH 溶液[1]、0.50 mol?L-1 醋酸溶液
【实验过程与结论】
一、放热反应与吸热反应
二、测量中和反应的反应热Array①如右图所示、在大烧杯底垫泡沫塑料(或纸条),使放入的小
烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎
泡沫塑料(或纸条),大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板,
在板中间开两个小孔,正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过,
以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的[2]。
②用一个量筒量取50mL0.50mol?L-1盐酸,倒入小烧杯中,并
用温度计测量盐酸的温度,记入下表。然后把温度计上的酸用
水冲洗干净。
③用另一个量筒量取50mL 0.55 m ol?L-1 NaOH溶液,并用温
度计测量NaOH溶液的温度,记入下表。
④把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中,并把量筒中的NaOH溶液倒入小烧杯
[3]。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液,并准确读取混合溶液的最高温度,记为终止温度,记入表格中。
⑤重复实验步骤2~4三次
⑥根据实验数据计算中和热。
注意:
[1] NaOH溶液极易吸收空气中的CO2,为了保证0.50mol·L的盐酸完全被中和,采用
0.55mol·LNaOH溶液,使碱稍稍过量。
[2]该实验在保温杯等保温容器中进行更佳。
[3] NaOH溶液应一次倒入小烧杯,防止造成热量损失;并注意不要洒到外面。
【拓展实验】
用0.50 mol?L-1 醋酸溶液代替盐酸溶液,测量醋酸与氢氧化钠中和反应的反应热,并比较两个反应的中和热是否相同。
实验结论:___________________________________________________________________ 【问题讨论】
1、能否用铁丝圈代替环形玻璃棒,为什么?
2、大小烧杯间填满碎纸条,并盖上硬纸板的目的是什么?
3、实验中改用60 mL 0.50 mol?L-1盐酸跟50 mL 0.55 mol?L-1 NaOH溶液进行反应,与上述
实验相比,所放出的热量是否改变,所求中和热与原来是否一致?