化学自习室移动版

   “中和热的测定”实验有几个为什么的问题需要解决。

    (1)教材有注，“为了保证0.50mol·L^-1的盐酸完全被中和，采用0.55mol·L^-1NaOH溶液，使碱稍稍过量”，那可不可以用0.50mol·L^-1NaOH与0.55mol·L^-1HCl，让酸稍稍过量呢?

    答案不是“可以与不可以”而是“不宜”。原因是稀盐酸比较稳定，取50mL、0.50mol·L^-1HCl，它的物质的量就是0.025mol，而NaOH溶液极易吸收空气中的CO₂，如果恰好取50mL、0.50mol·L^-1NaOH，就很难保证有0.025molNaOH参与反应去中和0.025mol的HCl。

    (2)为了确保NaOH稍稍过量，可不可以取体积稍稍过的0.50mol·L^-1NaOH溶液呢?

    回答是可以的。比如“量取51mL(或52mL)0.50mol·L^-1NaOH溶液”。只是(m₁+m₂)再不是100g，而是101g或102g。

    (3)关于量HCl和NaOH溶液的起始温度“t1/℃”

    ①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、水和溶液(这里是酸碱)的温度是有差别的，会明显影响实验结果。

    ②为了使NaOH和HCl溶液的温度稳定，最好是把配成的溶液过夜后使用。

    ③最好不求HCl和NaOH两种溶液温度的平均值。两者的温度悬殊差别越大，实验结果越是失去意义，最好是两种溶液的温度相同。办法是:用手握住烧杯使温度低的溶液略有升高，或用自来水使温度高的溶液略微降温，以达到两种溶液温度相同的目的。

    读者注意，中和热的测定最好在20℃左右的环境温度条件下进行，不宜低于10℃以下，否则低温环境容易散热，会使中和热的测定值明显偏低。

    ④为什么采用环形玻璃棒搅拌混合液，可不可以用普通玻璃棒?能不能用振荡的方法混匀溶液?

    环形玻璃棒的优点在于:上下移动搅拌的面积大、范围广(切不可把环形玻璃棒移出混合液的液面!)，混合均匀，普通玻璃棒显然不具有这种优点。

    至于振荡混合液，一定会有部分混合液附着在烧杯壁，这样散失的热量会使中和热的测定值偏低。

    ⑤强酸与弱碱，强碱与弱酸的中和反应热值如何估计?

    鉴于弱酸、弱碱在水溶液中只能部分电离，因此，当强酸与弱碱、强碱与弱酸发生中和反应时同时还有弱碱和弱酸的不断电离(吸收热量，即电离热)。

    所以，总的热效应比强酸强碱中和时的热效应值(57.3KJ/mol)要小一些。

值得注意的是，有少数弱电解质(如氢氟酸)电离时会放热，它与NaOH的中和热会大于57.3KJ/mol(实为67.7KJ/mol)。

    ⑥酸碱的浓度该有个什么大小范围?太大、太小对测定值会有什么影响?

    如果强酸强碱溶液的浓度太大，混合时由于体积增大，离子继续扩散水合产生热效应。离子的水合热大于扩散热，使总过程放热，使得测得的热值偏高。但是酸碱溶液的浓度也不可太小，否则中和反应放出的热太少，温度变化不大，不易测出。经验指出，测定中和热的酸碱的浓度大小范围以在0.10mol·L^-1～1.0mol·L^-1之间为宜。

    ⑦本测定有许多难以克服的概略因素:反应容器(烧杯、环形玻璃棒搅拌器)要吸收一些热量，反应混合液的空间要散失一些热量，以及量取溶液体积、温度计读数以及温度计的精确度等都会产生一些误差，所以本测定只能是近似测定强酸强碱的中和热值。