过氧化氢与硫酸亚铁反应热的测定丁双胜安红纲*（河西学院化学系，甘肃张掖734000）摘要：反应过程中所释放出的热量对我们的日常生活及其工农业生产有着重要的意义．而反应的热量问题在化工生产上有着举足轻重的作用，因此，研究与讨论反应热的测定很有必要．本文设计了采用锥形瓶简易装置测定过氧化氢与硫酸亚铁的反应热．结果表明：该实验方法测量反应热效果好，且操作便洁，易于观察反应过程中的实验现象．关键词：反应热；测定；过氧化氢；硫酸亚铁；硫酸中图分类号：O6-3文献标识码：A文章编号：1672-0520（2004）05–0025-03热力学是一门研究能量互相转变过程中所遵循的法则的一门科学[1]．它是不需要知道物质的内部结构，只能从能量的观点出发即可得到一系列规律的科学．在解释问题时主要应用Born-Habber循环，而且自身对化学现象无法解释，作为热力学分支的热效应，在其工农业生产中有着非常重要的作用．而所有的化学反应总是伴随着能量的变化，这种变化通常称之为热效应，反应过程中体系吸收或放出的热量称为反应热，所释放出的热量对我们日常生活及其工农业生产有着重要的意义，而且反应的热量问题，在化工生产上有着举足轻重的作用．反应热是热力学中的重要数据，通常用△H来表示，是通过实验来测定．因此，研究与讨论反应热测定很有必要．本实验在借鉴H2O2的分解热测定[2]、中和热的测定[3]、通过对化学反应热的测定[4]、氢氧化钠和醋酸中和热的测定[5]、镁和盐酸反应热的测定[5]的基础上，对原有实验的测量方法作了改进．在原有实验中理论值与测量值的误差较大，即H2O2分解热测定和镁和盐酸反应热的测定中，由于反应过程中有气体放出，放出的气体将部分反应热带走，从而使其实验值小于理论值；氢氧化钠和醋酸中和热的测定中，由于醋酸是一弱酸存在电离平衡，产生热量小于理论热量，导致实验结果偏小于理论值；化学反应热的测定中，由对于量热计热容的忽略，导致实验值小于理论值．本实验H2O2与FeSO4的反应完善了以前实验中的缺陷：无气体放出，产生热量大,并对量热计的热容进行了测量，用锥形瓶代替以往的保温杯，使实验简单化，容易掌握，便于操作，而且误差在±1%范围内，是一可行方案．1实验原理利用过氧化氢和硫酸亚铁在酸性溶液中反应生成水和铁离子所放出的热量来测定反应的热效应．H2O2(l)＋2Fe2＋(aq)＋2H＋(aq)＝2H2O(l)＋2Fe3＋(aq)2实验部分2.1试剂与仪器30%H2O2(A.R)，FeSO4.7H2O(A.R)，（浓）H2SO4（A.R）温度计两支（0-50℃、分刻度为0.1℃和量程为100℃普通温度计）保温杯、锥形瓶、量筒、烧杯、秒表、吸耳球、橡胶塞、吸滤纸．2.2实验2.2.1量热计热容的测定2.2.1.1锥形瓶热容的测定（Cp）按图1装配好锥形瓶简易量热计装置用量简易取75.0ml蒸馏水，倒入干净的锥形瓶中，塞好塞子，用手摇动锥形瓶尽可能不要液体溅到塞子上，以防止液体体积变化，同时，手不能接触锥形瓶的下部．以免手温与瓶中的液体发生热传递．几分钟后用精密温度计观测温度，若连续3分钟温度不变，记下温度T1．再量取75.0ml蒸馏水，倒入100ml烧杯中将其置于温度高于室温20℃的热水浴中，放置10-15min后，用精密温度计准确读出热水浴温度T2，此前，用100℃温度计测量，热水的温度绝对不能高于50℃，迅速将此水倒入锥形瓶中，塞好塞子，以上述同样的方法摇动锥形瓶．在倒热水的同时，按动秒表，记录温度，直到体系温度不在变化或等速下降为止．倒尽瓶中的水，用吸水纸擦干待用．2.2.1.2用同样方法测定保温杯的热容2.2.2过氧化氢与硫酸亚铁反应热的测定2.2.2.1用锥形瓶测定过氧化氢与硫酸亚铁的反应热分别取50.0ml0.42mol/lFeSO4溶液和50.0ml，0.5mol/lH2SO4溶液，依次倒入锥形瓶，塞好塞子，缓缓摇动锥形瓶，用精密温度计观测温度3min，当温度不变时，记下温度T1．再量取50.0ml，0.194mol/.lH2O2用精密温度计测其温度，当其温度与T'1相同时，迅速将H2O2倒入锥形瓶中，塞好塞子，立即摇动，若H2O2的温度与T'1不同时，可用手握或冷水使其变为T'1以保证反应是在相同温度下进行的，在倒H2O2的同时，按动秒表，记录温度，直到记下最高温度T'2．2.2.2.2用保温杯测过氧化氢与硫酸亚铁的反应热...