化學疑難問題 問&答

問題：中和熱測定實驗中為什么溫度計要放到環形玻璃棒中間？放外面可行嗎？

觀點1 : 方便操作。

觀點2：放中間液體攪拌均勻些，測量準確

觀點3：周圍挨著容器壁散熱較快。例如：吃燒餅。外邊涼了，芯里還燙嘴。

觀點4：自然放里面好一些，溫度計感知部分在水銀球，這里液體混合要均勻。

編者：

中和熱測定實驗其目的是測定強酸強堿的稀溶液相互反應生成1mol液態水時所釋放出的熱量，其實驗裝置如圖所示。小燒杯中放入一定溫度一定量的鹽酸，再將溫度計和環形玻璃棒放入小燒杯的鹽酸中，并將稍過量的一定量氫氧化鈉溶液一次倒入小燒杯。用環形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液，并準確讀取混合溶液的最高溫度。記錄相關實驗數據填入Q=cmΔt公式計算出中和熱。該實驗中溫度計的水銀球部分要完全浸沒在溶液中，而且要穩定一段時間后再讀數，以提高所測溫度的精度。溫度計放在環中間的原因如觀點1，3所述，因靠近杯壁容易被攪拌棒碰到，而且該處熱量損失會更多。

除了以上熱化學相關定量實驗中溫度計的用法外，中學 實驗中水銀溫度計還有下面兩種常見用法：

1.監測反應溫度? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

實驗室制取乙烯氣體(乙醇、濃硫酸為原料)：需使反應溫度迅速上升到170^oC，防止140^oC時發生副反應。此時，溫度計水銀球需浸在反應液以下。

有些反應需要水浴控溫，則溫度計水銀球需浸在水浴中，例如硝基苯的制取。

實際上，大學的有機合成實驗一般使用三頸燒瓶，溫度計可以通過一個口子放入燒瓶內(水銀球同樣浸沒在反應液中)，燒瓶外使用油浴、加熱套加熱或用冰水浴等降溫，等到內部液體達到反應溫度，再加入其他反應物。

不論溫度計水銀球與哪種液體接觸，其插入液體中的深度應當適中，不可讓水銀球與容器壁、容器底部或攪拌子、攪拌槳接觸。

2.蒸餾時測定餾分沸點

因實驗需要收集一定溫度范圍內(即沸點)的餾分，所以蒸餾時溫度計的水銀球需處于蒸餾燒瓶支管口附近，以測定進入支管時蒸汽的溫度。

2012年浙江省高考理綜試卷曾出現這樣的題目：

有人據此做了以下實驗，在常壓下蒸餾水或乙醇，用溫度計水銀球測定蒸餾燒瓶不同位置處溫度的細小差異，發現至下而上溫度有所降低。作者認為第三點的位置最能準確表示所蒸餾液體的沸點，即水銀球上端與支管口下沿處于同一水平線上(虞麗，劉長林.由一道高考實驗題啟示的實驗探究及教學反思.化學教學，2013(6)：64-65)。

3．測定“常溫”

氣體的體積受到溫度與壓強的影響，在氣體體積測定的實驗中，通常需要記錄當前的實驗室溫，再通過公式換算成標況下的體積值，如1mol氣體體積的測定。

【現代數字式溫度計】

在現代化生產和科研中，常需要測量高熱極冷的溫度，也需要精度非常高的溫度計，所以，有各種性能良好的溫度計被制造出來。如紅外溫度計，給嬰幼兒測量耳朵溫度的耳溫槍便是其中一種。液晶溫度計、電阻溫度計、熱電偶溫度計、光測高溫計等等。

END

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問題來源：華師-高中化學QQ群

問題整理：吳昊

審核定稿：張馥

特約指導：儲成連、周玉枝

特別感謝：吳民生、權南南

編輯美化：傅佳藝

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本文內容精選于2019年3月1日群討論

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總結

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