溶解熱為一定量的物質(zhì)溶于一定量的溶劑中所產(chǎn)生的熱效應。通常等溫等壓條件下,1mol溶質(zhì)溶解在一定量溶劑中形成的某指定濃度的溶液時的焓變叫做該物質(zhì)的溶解熱。溶解熱的測定是通過絕熱測溫式量熱計進行的,它在絕熱恒壓的條件下,通過測量系統(tǒng)的溫度變化,從而推算出該系統(tǒng)在該等溫等壓下的熱效應。
例如:1mol KNO3溶于200mL H2O的溶解過程的溶解熱的測定方法如下:
①組裝簡單絕熱式量熱計,裝置如下圖自組裝簡單絕熱式量熱計裝置(1溫度計、2保溫瓶、3底座、 4鐵架臺)。
②準確稱量5. 62g KNO3(備用)。
③用容量瓶量取200mL室溫下的蒸餾水(密度為ρ=1g·cm-3),倒入廣口保溫瓶中。
④開動電磁攪拌器,保持一定的攪拌速率,觀察溫度計的變化,待溫度變化基本穩(wěn)定(即單位時間內(nèi)溫度的變化值基本相同)后,每隔1min記錄一次溫度,連續(xù)記錄三次,作為溶解的前期溫度。
⑤打開量熱計蓋子將稱好的5. 62g KNO3迅速倒入量熱計并蓋好蓋子,保持與溶解前相同的攪拌速率,繼續(xù)每 1min記錄一次溫度,直到溫度不再變化時,記錄三個溫度變化率穩(wěn)定的點,此三點作為溶解的后期溫度。
⑥數(shù)據(jù)處理。思考并回答下列問題:
(1)您認為該測量實驗成敗的關(guān)鍵是___。
(2)用電磁攪拌器比用環(huán)形玻璃攪拌器有何優(yōu)點?____,但為何要保持一定的速率,過快對所得結(jié)果產(chǎn)生影響的原因是___,要縮短溶解時間,還可采取哪些措施___。
(3)若已知KNO3溶液的比熱容為Cp kJ·(kg·℃)-1,起始溶解溫度為18℃,最終平衡溫度為t℃,非溶液部分吸收的熱量為QkJ,那么KNO3的溶解熱的數(shù)字表達式為△H=___
(4)即使整個操作都規(guī)范,你認為測得溶解熱與實際溶解熱是否存在差異?原因是____。
(1)要使整個測量過程盡可能保持熱絕,以減小熱量的散失
(2) 能減少熱量散失,使測得結(jié)果更準確; 機械摩擦帶來的熱量,使體系溫度升高 ;將KNO3晶體研碎
(3)
(4)存在量熱器不可能完全絕熱,在溶解過程中量熱系統(tǒng)溫度的變化,除了來自溶解過程的熱效應外,還有由于量熱系統(tǒng)和環(huán)境之間的熱交換帶來的影響
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

草酸三氫鉀是一種無色晶體或白色粉末,加熱至100℃失水成無水物,更高溫度時分解為碳酸鉀和一氧化碳等,溶于水,微溶于醇.實驗室有一KH3(C2O42?2H2O樣品(混有一定量的H2C2O4和K2SO4).現(xiàn)欲測定其純度,請回答下列問題:
(1)完成并配平離子反應方程式:
5
5
C2O42-+
2
2
MnO4-+
6
6
H+=
10
10
CO2
CO2
+
2
2
Mn2++
8
8
H2O
(2)請完成相應的實驗步驟:
步驟1:稱取35.60g草酸三氫鉀試樣,加水溶解,配成250mL溶液.
步驟2:用移液管量取兩份此溶液各25.00mL,分別置于兩個錐形瓶中.
步驟3:第1份溶液加硫酸酸化后,用0.1000mol?L-1的高錳酸鉀溶液滴定,至滴定終點消耗高錳酸鉀溶液12.00mL.
步驟4:在第2份溶液中
滴加酚酞試液
滴加酚酞試液
,用0.2500mol?L-1NaOH溶液滴定,至滴定終點消耗NaOH溶液20mL.
(3)根據(jù)(2)中的實驗步驟回答:
①步驟1用到的實驗儀器有:電子天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、
250mL容量瓶
250mL容量瓶
、
膠頭滴管
膠頭滴管
等.
②如何判斷步驟3中的滴定終點?
KMnO4最后一滴滴入溶液,溶液恰好變紫紅色,且30s內(nèi)不退色,此時便是滴定終點
KMnO4最后一滴滴入溶液,溶液恰好變紫紅色,且30s內(nèi)不退色,此時便是滴定終點

③3.560g試樣中含有還原劑(草酸根)的物質(zhì)的量共為
0.3mol
0.3mol
.樣品純度為
98.1%
98.1%

(4)熱重分析法(TG)是在程序控制溫度下,測量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度的關(guān)系的一種實驗技術(shù).熱重分析儀的基本構(gòu)造由精密天平、程序控溫加熱爐和記錄儀組成;記錄儀畫出剩余固體質(zhì)量(m)~爐溫(T)曲線,即熱重(TG)曲線圖.如圖為CaC2O4?H2O在N2和O2氣氛中的熱重曲線.

①C點所得固體的化學式為
CaO
CaO

②CaC2O4?H2O的分解分三個階段,由圖可看出,第二階段在O2氣氛中的反應速率要比在N2氣氛中的快,原因是
氧氣存在時第2步反應產(chǎn)生二氧化碳會抑制碳酸鈣分解反應的進行
氧氣存在時第2步反應產(chǎn)生二氧化碳會抑制碳酸鈣分解反應的進行
(結(jié)合化學方程式回答).

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科目:高中化學 來源: 題型:

氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用.請回答下列問題:
(1)如圖1是1mol NO2和1mol CO反應生成CO2和NO過程中能量變化示意圖(圖中涉及物質(zhì)均為氣態(tài)),請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式
NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g);△H=-234kJ?mol-1
NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g);△H=-234kJ?mol-1

(2)在0.5L的密閉容器中,充入一定量的氮氣和氫氣進行反應,三種氣體的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖2所示.則Y是
H2
H2
,2min內(nèi)N2的反應速率υ(N2)=
0.1mol?L-1?min-1
0.1mol?L-1?min-1


(3)硝酸工業(yè)在國民經(jīng)濟、國防工業(yè)和航天事業(yè)中占有重要地位.隨著化學纖維、近代有機合成、火箭、導彈等工業(yè)的迅速發(fā)展,需要使用大量的硝酸.
①工業(yè)生產(chǎn)中用鉑系金屬作為催化劑,用氨氧化法制取硝酸.第一步反應為氨在催化劑作用下與氧氣發(fā)生反應生成NO,寫出反應化學方程式
4NH3+5O2
催化劑
.
4NO+6H2O
4NH3+5O2
催化劑
.
4NO+6H2O

②銅既能與稀硝酸反應,也能與濃硝酸反應,當銅與一定濃度硝酸反應時,可將方程式表示為:Cu+HNO3→Cu(NO32+NO↑+NO2↑+H2O (方程式未配平).反應中還原產(chǎn)物是
NO和NO2
NO和NO2
,0.6mol Cu被硝酸完全溶解后,如果得到的NO和NO2物質(zhì)的量相同,則得到標準狀況下氣體體積為
13.44
13.44
L.

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科目:高中化學 來源: 題型:

(2012?虹口區(qū)二模)往硫酸與硝酸的混合溶液中投入一塊未除氧化膜的鋁箔,微熱使之完全反應,產(chǎn)生2.24L (已折算為標準狀況)NO與H2的混合氣體,且該混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為13.20g/mol.
(1)若將混合氣體與一定量的氧氣在一定條件下充分反應后,恰好全部轉(zhuǎn)化為硝酸溶液.
①混合氣體中NO的體積分數(shù)為
0.4
0.4
.②所用氧氣在標準狀況下的體積為
1.344
1.344
L.
(2)向鋁箔與混酸反應后的溶液中趁熱加入一定質(zhì)量的(NH42SO4,冷卻后全部溶液正好轉(zhuǎn)化為40.77g鋁銨礬晶體[化學式:NH4Al(SO42?12H2O,式量:453].
①原鋁箔中金屬鋁的質(zhì)量為
2.16
2.16
,氧化膜的物質(zhì)的量為
0.005mol
0.005mol

②計算原混酸中硫酸的質(zhì)量分數(shù)(精確到0.001,寫出計算過程)
0.395
0.395

(3)另取鋁銨礬溶于水后按一定比例加到碳酸氫銨溶液中,既有氣體又有沉淀生成.取27.8g沉淀,平均分為兩份.
第一份加強熱使其完全分解,最終得到5.1g氧化鋁粉末.
第二份加入足量的鹽酸,固體完全溶解,生成0.1mol氣體.往所得溶液中加入足量的NaOH并微熱,又生成0.1mol氣體.
通過計算推測沉淀的化學式并寫出生成該沉淀的化學方程式
NH4Al(OH)2CO3,NH4Al(SO42+4NH4HCO3=NH4Al(OH)2CO3↓+2(NH42SO4+3CO2↑+H2O
NH4Al(OH)2CO3,NH4Al(SO42+4NH4HCO3=NH4Al(OH)2CO3↓+2(NH42SO4+3CO2↑+H2O

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

某同學創(chuàng)新設(shè)計制備氫氧化亞鐵的實驗方案:
(一)查閱資料
資料1:乙醇不與氫氧化鈉或硫酸亞鐵反應;乙醇與水互溶,氫氧化鈉能溶于乙醇;硫酸亞鐵在乙醇中的溶解度比在水中的溶解度。獨獠荒芘c銅反應.
資料2:幾種含鐵物質(zhì)的顏色
 化學式  Fe FeO  Fe2O3   Fe3O4  Fe(OH)2  Fe(OH)3
 顏色 銀白色   黑色  紅色 黑色  白色  紅褐色 
(二)實驗步驟及現(xiàn)象
①取少量的新制硫酸亞鐵晶體于大試管中,向其中加入5mL熱蒸餾水,使之充分溶解,然后向其中慢慢加入10mL無水乙醇,這時會發(fā)現(xiàn)溶液中有小氣泡逸出,靜置,直到無小氣泡冒出為止.
②另取一支試管,向其中加入半藥匙固體氫氧化鈉,然后向其中加入5mL無水乙醇,充分溶解后靜置.
③用長膠頭滴管吸取新配制的氫氧化鈉的乙醇溶液,伸入硫酸亞鐵溶液中,慢慢地擠壓橡膠頭,連續(xù)吸取幾次,使之充分反應,靜置片刻,這時在試管底會有大量的白色凝乳狀溶膠沉降.
④小心地倒去上層溶液,再向試管中加入3mL無水乙醇洗滌,連續(xù)洗滌兩三次,這時白色的凝乳狀溶膠會變成白色固體,然后倒在濾紙上使乙醇充分揮發(fā),便得到白色固體粉末.
(1)為避免硫酸亞鐵在溶于水的過程中被氧化,通常可以向溶液中加入
 
.向硫酸亞鐵溶液中慢慢加入無水乙醇時,產(chǎn)生氣泡的原因是
 
.某同學制備無水乙醇的方法是向無水乙醇(含乙醇的質(zhì)量分數(shù)為99.5%以上)中加入一定量的氯化鈣,然后蒸餾得到無水乙醇,你認為此方法能否得到無水乙醇?
 
(填“能”或“否”).
(2)預測上述白色固體的成分可能是
 
,保持白色的主要原因是
 

(3)寫出生成白色沉淀的化學方程式:
 

(三)探究產(chǎn)物成分
Ⅰ利用如圖所示裝置檢驗白色粉末的性質(zhì):
精英家教網(wǎng)
先通入氮氣排盡裝置內(nèi)的空氣后,繼續(xù)通入氮氣,然后加熱硬質(zhì)試管,觀察到無水硫酸銅逐漸變成藍色;硬質(zhì)試管里的白色固體粉末逐漸變成黑色;銅網(wǎng)沒有明顯的顏色變化.當白色固體粉末全部變成黑色粉末時,停止加熱,繼續(xù)通入氮氣至硬質(zhì)試管冷卻.
Ⅱ.待冷卻后,取適量黑色粉末溶于少量的稀鹽酸中,黑色粉末溶解,溶液呈淺綠色,不產(chǎn)生氣泡.
Ⅲ.、蛑械娜芤河谠嚬苤校渭铀嵝愿咤i酸鉀溶液,溶液的紫色褪去.
(4)實驗1中,氮氣的作用是
 
,銅網(wǎng)的作用是
 

(5)證明白色固體粉末中含有+2價鐵的實驗現(xiàn)象為
 
:寫出符合要求的方程式:
 

屬于分解反應的化學方程式:
 
;屬于氧化還原反應的離子方程式:
 

(6)某同學在上述實驗的基礎(chǔ)上,增加了一個實驗確認白色固體中不含+3價鐵,設(shè)計的實驗可能是
 

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