硫酸銅水合反應熱的測定一、實驗目的1、 進一步熟悉量熱法的實驗技術2、 掌握過程溫差校正的方法二、 實驗原理硫酸銅的水合熱為CuSq(S)+5HO(/)=CuSO4-5HO(S)”差熱分析”通過CuSO4.5H2O的失水過程的熱效應來測定。根據(jù)蓋斯定律,CuSO4和溶解于水形成相同濃度的熱效應，應為此反應的反應熱CuSO(s)=Cu2+(aq)+SO2-(aq) AH>0CuSO4-5HO(s)=Cu2+(aq)+SO2-(aq)+5H20(l) AH2<0所以該反應熱△H=AH】-AH2AH】、AH2由AH溶解=M/W*IVt*AT1/△%可求得但水合反應熱數(shù)值不大，因此實驗過程的溫差記錄用熱敏電阻，絕熱效應用外推法。三、 儀器與試劑1、 儀器：500ml杜瓦瓶，裝配有加熱電爐絲和固體試樣加料漏斗電磁攪拌器 直流穩(wěn)定電源(0?30V,0?2A)500ml量筒 記錄儀2、 試劑：硫酸銅(AR)、五水硫酸銅(AR)四、 主要實驗步驟1、 用量筒向杜瓦瓶中加入約450mL左右的水，裝好量熱計，開啟攪拌，調節(jié)輸出為0,開啟記錄儀，記錄體系溫度穩(wěn)定過程。2、 分析天平稱取已研細的硫酸銅約3.2g，在量熱計的溫度穩(wěn)定3~5分鐘后，從加料漏斗加入稱取好的硫酸銅，記錄儀記錄溫度變化過程，加料前后均在漏斗上加蓋，以減少體系與環(huán)境的熱交換。3、 電標定過程與上述溶解過程類似操作，即分為標定前，標定期和標定后期。電標定時電壓約6-8V,電流約為0.6-0.8A。記錄好通斷電的加熱時間，當體系升溫幅度將近溶解降溫幅度時，斷開電源，繼續(xù)記錄，直到溫度上升趨勢與標定前期相似為止。4、 將杜瓦瓶重新裝水，分析天平稱取五水硫酸銅5?5.3g重復上述步驟。五、數(shù)據(jù)處理與結果討論1、硫酸銅的AH溶解相關數(shù)據(jù)測定及計算1.1、硫酸銅的溶解過程表1硫酸銅溶解過程相關數(shù)據(jù)硫酸銅的質量/g電壓/V電流/A溫差/°C3.32075.661.1010.574

圖2圖21.2、硫酸銅的電標定過程表2硫酸銅的電標定過程 -J 「 「 -J 「 「 T—接電時間/min斷電時間/min通電時間/s溫差/°C3:017:052440.6591.3、硫酸銅的AH溶解的計算△Hi=M/W*I*V*t*△T]/AT2/1000=160/3.3207X1.101X5.66X244X0.574/0.659/1000=63.81KJ/mol2、五水硫酸銅的AH溶解相關數(shù)據(jù)測定及計算2.1、五水硫酸銅的溶解過程表3五水硫酸銅溶解過程相關數(shù)據(jù)五水硫酸銅的質量/g電壓/V電流/A溫差/°C5.12475.661.101-0.121LOoowBlT—\CQ寸T—\尋COo??9?圖82.3、五水硫酸銅的AH溶解的計算AH2=M/W*I*V*t*AT1/AT2/1000=250/5.1247X1.101X5.66X131X(-0.121)/0.281/1000=—17.15KJ/mol3、 硫酸銅水合反應熱的計算AH=AH「AH2=63.81KJ/mol+17.15KJ/mol=80.96KJ/mol4、 相對誤差的測定查資料得硫酸銅的水合熱為77.66KJ/mol相對誤差二(80.96-77.66)：77.66X100%=4.25%六、 思考題與用“差熱分析”的方法和結果進行比較