湖南⼯业⼤学
包装⼯程专业
实验报告实验者：林剑忠年级：⼤⼆同实验者：及晨曦江璐琳
实验⼀计算机联⽤测定⽆机盐溶解热
⼀实验⽬的
1. ⽤量热计测定KNO 3的积分溶解热。
2. 掌握量热实验中温差校正⽅法以及与计算机联⽤测量溶解过程动态曲线的⽅法。 ⼆实验原理
盐类的溶解过程通常包含着两个同时进⾏的过程：晶格的破坏和离⼦的溶剂化。前者为吸热过程，后者为放热过程。溶解热是这两种热效应的总和。因此，盐溶解过程最终是吸热或放热，是由这两个热效应的相对⼤⼩所决定的。常⽤的积分溶解热是指等温等压下，将1摩尔溶质溶解于⼀定量溶剂中形成⼀定浓
度溶液的热效应。
溶解热的测定可以在具有良好绝热层的量热计中进⾏的。在恒压条件下，由于量热计为绝热系统，溶解过程所吸收的热或放出的热全部由系统温度的变化反映出来。为求KNO 3溶解过程的热效应，进⽽求得积分溶解热（即焓变ΔH ），可以根据盖斯（Γecc ）定律将实际溶解过程设计成两步进⾏，如图2-1， 图2-1 KCl溶解过程的图解
由图2-1可知，恒压下焓变ΔH为两个过程焓变ΔH
1和ΔH
2
之和，即：
△H = △H1 + △H2 (2-1) 因为量热计为绝热系统，Q P=ΔH1
挑战者360所以在t
1
温度下溶解的恒压热效应ΔH为：
ΔH=ΔH2=K(t1+t2)=K(t2-t1) (2-2)
式中K是量热计与KNO3⽔溶液所组成的系统的总热容量，(t
2－t
1
)为KNO3溶解过程
系统的温度变化值Δt溶解。
设将质量为m的KNO3溶解于⼀定体积的⽔中，KNO3的摩尔质量为M，则在此浓度下KNO3的积分溶解热为：
(2-3)
K值可由电热法求取。即在同⼀实验中⽤电加热提供⼀定的热量Q，测得温升为
，则。若电热丝电阻为R，电流强度为I，通电时间为, 则：（2-4）所以，（2-5）
由于实验中搅拌操作提供了⼀定热量，⽽且系统也并不是严格绝热的，因此
在盐溶解的过程或电加热过程中都会引⼊微⼩的额外温差。为了消除这些影响，真实的Δt溶解与Δt加热应⽤图2-2所⽰的外推法求取。图2-2表⽰电加热过程的温度～时间 (t ～τ ) 曲线。AB线和CD线的斜率分
别表⽰在电加热前后因搅拌和散热等热交换⽽引起的温度变化速率。t
B 和t
C
分别
深海贝类为通电开始时的温度和通电后的直线段的最初温度。真实的必须在Δt加热必须在
t B 和t
C植物提取
间进⾏校正，去掉由于搅拌和散热等所引起的温度变化值。为简便起见，
设加热集中在加热前后的平均温度t
E （即t
B
和t
C
的中点）下瞬间完成，在t
E
前后
由搅拌或散热⽽引起的温度变化率即为AB线和CD线的斜率。所以将AB、CD直线分
图2-2 求的外推法作图加热t
分别外推到与t
E
对应时间的垂直线上，得到G、H两交点。显然GN与PH所对应的温
度差即为t
E 前后因搅拌和散热所引起温度变化的校正值。真实的Δt
加热
应为H与G
气体混合器
两点所对应的温度t
H 与t
G
之差。
三试剂与仪器
试剂：⼲燥过的分析纯KNO3。
仪器：量热计，磁⼒搅拌器，直流稳压电源，电流表，信号处理器，电脑，天平。
四实验步骤
1.⽤量筒量取100 mL去离⼦⽔，倒⼊量热计中并测量⽔温。
2.在⼲燥的试管中称取2.7～2.9 g⼲燥过的KNO3 （精确到± 0.01g）。
3.先打开信号处理器，调压器，再打开电脑。⾃动进⼊实验软件，在“项⽬管
理”中点击“打开项⽬”，选择“溶解热测定”，点击“打开项⽬”，输⼊⾃⼰的学号和称取样品的质量。
4.系统提⽰装⼊式样的后⽴即装⼊待测样品。
5.等待测试结果，注意数据变化。测试完毕，系统⾃动保存读取。
五实验数据及数据处理（实验数据见附表）
数据分析：
（1）测得：KNO3质量m＝2.8g
＝Δt溶解= t2-t1= -1.865K
盐溶解温差Δt光孔
溶
加热升温Δt
＝Δt加热= t H—t G= 1.983K
热
（2）按式K= I
U/Δt加热计算系统总热容量K。
τ
K= I
U/Δt加热=Q/Δt加热=977.601/1.983=492.99J/K
τ
（3）按式Δsol H m=ΔHM/m= -KM/m，Δt溶解计算KNO3的积分溶解热Δsol H m。
Δsol H m=ΔHM/m= -KM/m，Δt溶解=-492.9*101/2.8*1.865=9533.30J/molK2附表：
六思考题
1. 溶解热与哪些因素有关？本实验求得的KCl溶解热所对应的温度如何确定？是溶解前的温度还是溶解后的温度？还是两者的平均值？答：与溶质、溶剂性质、溶解温度及浓度有关。本实验对应的溶解温度即盐溶解
前的⽔温。
2．为什么要⽤作图法求得如何求得？
答：由于试验中搅拌操作提供了⼀定热量，⽽且系统也并不是严格绝热的，因此在盐溶解的过程或电加热过程中都会引⼊微⼩的额外温差。为了消除影响，真实
的Δt
溶解与Δt
加热
。应⽤上图2-2所⽰的外推法求取
酸性硅溶胶3．本实验如何测定系统的总热容量K？若⽤先加热后加盐的⽅法是否可以？答：⽤电热法测定系统的总热容量K；不可以，因为要求的是量热计与盐溶液的热容量，⽽不是量热计与⽔的热。
4．在标定系统热容过程中，如果加热电流过⼤或加热时间过长，是否会影响实验结果的准确性？为什么？
答：不会；H是状态量，与过程⽆关
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议