实验目标:通过测定强酸与强碱反应的中和热,了解其热效应。实验所需设备包括大烧杯(500 mL)、小烧杯(100 mL)、精确温度计、50 mL量筒两个、泡沫塑料或硬纸板(带有两个小孔)以及环形玻璃搅拌棒。
实验用品包括0.50 mol/L盐酸和0.55 mol/L的NaOH溶液。实验原理基于质量、比热容和温度变化计算中和反应的热量,公式为Q = m·c·(t2 t1),其中Q代表放出的热量,m是反应混合液的质量,c是比热容,t1和t2是反应前后溶液的温度。
在实验中,假设一元酸和碱的体积均为50 mL,浓度分别是0.50 mol/L和0.55 mol/L,密度近似为1 g/cm3,中和后溶液的比热容为4.18 J/(g·℃)。代入数据,可以得到热量Q的表示式:Q = 0.418·(t2 t1) kJ。
需要注意的是,这个热量值不是反应热,因为它没有考虑反应热的正负。中和热是指1 mol水生成的反应热,而50 mL的盐酸和NaOH反应生成的水仅为0.025 mol,因此Q值并不是准确的中和热,其单位通常为kJ/mol。
实验步骤如下:在大烧杯底部垫上泡沫塑料,放置小烧杯,两者平齐。再填充碎泡沫塑料或纸条,用泡沫塑料板或硬纸板盖住,保持温度计和搅拌棒的通道。分别量取50 mL的盐酸和NaOH,测量并记录初始温度。倒入小烧杯,搅拌溶液,测量并记录反应后的最高温度。重复实验两次,取平均值作为计算依据。
扩展资料
在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热叫做中和热. 1.必须是酸和碱的稀溶液,因为浓酸溶液和浓碱溶液在相互稀释时会放热. 2.强酸和强碱的稀溶液反应才能保证H+(aq)+OH-(aq)====H2O(l)中和热均为57.3 kJ·mol-1,而弱酸或弱碱在中和反应中由于电离吸收热量,其中和热小于57.3 kJ·mol-1 3.以生成1 mol水为基准.