程春春

摘 要：高三化学实验中和热的测定，实验装置的密闭性和保温性不是十分理想，可利用初中物理实验所用的量热杯进行改进，并且在量热杯的中间添加碎泡沫做填料，以增加隔热效果。在量热杯的盖板上涂抹凡士林，以隔绝空气的对流传热。将氢氧化钠溶液注入盐酸的操作过程中使用注射器，操作迅速简便，热量散失的损失小。

关键词：实验改进 中和热的测定 量热杯 医用注射器

高三化学实验中和热的测定，是利用一个大烧杯、一个小烧杯和一块塑料盖板以及一些碎泡末填料，做成一套保温隔热装置。由于烧杯与盖板的密合性不是十分好，所以保温效果不是很好。可以借用初中物理实验所用的量热杯，在量热杯中填充碎泡末。而且，在将氢氧化钠溶液中倒入量热器的小杯内，盖上盖板的过程中，耗费时间，并且操作过程中容易将溶液洒到外面，所以改用医用注射器进行注入，使得操作更加简便迅速。

一、实验用品

量热杯 盖板 温度计 注射器 环形搅拌棒 5ml量筒

碎塑料泡沫或者纸团 0.50mol/L盐酸溶液 0.55mol/L氢氧化钠溶液

二、仪器制作

量热杯的结构为：外层为一个大的陶瓷圆筒杯，里面有一个小杯子。外面的大陶瓷杯和里面的小杯子之间填充碎塑料泡沫或纸团，作为隔热层。上面的盖板为圆形塑料板，塑料盖板上有三个小孔，分别插入温度计、环形搅拌棒、注射器针头。盖板上涂抹凡士林，以确保塑料盖板和陶瓷大圆筒杯之间的缝隙被密封，没有空气流通，以达到隔热保温，减少实验过程中的热量损失。（如图所示）

三、实验步骤

用一个量筒取0.50mol/L的盐酸50ml，倒入到量热杯的里层小杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入表中。然后，把温度计上的盐酸用水冲洗干净。

用量筒取0.55mol/L氢氧化钠溶液50ml，并用温度计测量氢氧化钠溶液的温度，记入表中。再把量筒中的氢氧化钠溶液抽入到注射器中，然后把注射器的针头插入盖板上的小孔中。

把插有温度计、环形搅拌棒和注射器（装有50ml氢氧化钠溶液）的塑料盖板盖在量热杯上。

将注射器内的氢氧化钠溶液注入到小杯的盐酸中，用环形搅拌棒轻轻搅动溶液，使溶液充分反应完全，并准确读取反应后混合溶液的最高温度，记为终止温度。

再重复实验2次。取3次实验数据的平均值，计算中和热。

（T2-T1）的平均值=3.0℃

0.418（T2-T1）

ΔΗ= - ———————— KJ/mol

0.025

計算得：ΔΗ=-50.16 KJ/mol

中和热测定实验的误差分析：

1.为了保证0.50mol/L的盐酸完全被中和，采用0.55mol/L的NaOH溶液。这是因为：碱液会吸收空气中的CO2，使得碱液的浓度下降。

2.如果使用0.50mol/L的NaOH溶液，可以量取稍微多一点的碱液，但要注意：计算时，溶液的总质量也会增加。

3.不能以空气的温度去代替酸碱溶液的温度，也不能以水的温度去代替酸碱溶液的温度，因为空气的温度、水的温度和溶液的温度不是一样的，是有差距的。

4.不要使用刚配制好的溶液，最好使用前一天配置的溶液。这是因为：前一天配制的溶液，温度已经稳定下来了。

5.实验的环境温度最好是在20℃左右，不宜低于10℃。在低温的环境下，溶液容易散热，会使得中和热的测定值明显偏低。

6.这个实验使用的是稀溶液，如果使用的是浓溶液，由于水溶剂的量不够，即使是强酸强碱，若没有足够的水分子，也就不能完全电离为自由移动的离子。酸碱溶液混合以后，发生中和反应。在中和反应的过程中，会伴随着酸碱的电离和离子的水化。电离要吸收热量，水化要放出热量，就会导致不同浓度的溶液的这个热量也不同，没有一个统一的标准。但溶液的浓度也不宜太小，否则产生的中和热太少，温度变化很小，不易测出。本实验的酸碱浓度在0.10mol/L-1.0mol/L之间为宜。

7.本实验在测定的过程中，有许多难以克服的因素，会导致实验数据有误差。比如，反应容器要吸收一些热量，反应的空间要吸收一些热量，实验数据的读取也会产生误差。

8.本实验的结果往往偏低，造成实验数据偏低的原因主要是：仪器的保温效果差，避免不了热量散失。容器和搅拌棒也会吸收少量的热量。

9.在计算公式中，没有采取酸碱溶液的比热容和酸碱溶液的密度，而是采取了水的比热容4.18J/g·℃和水的密度1g/cm3。实际上，酸碱溶液的比热容、密度要比水的比热容、密度要大一些，因此计算出的结果也比实际偏低。

10.温度计应使用有0.1分刻度的温度计，读数尽量要准。温度计的水银部分要全部浸没在溶液中。要等反应完全后，稳定一段时间，再读取温度计的数据。

11.实验操作时，动作要快，尽量减少操作过程中的热量散失。endprint