回归教材实验之《化学反应原理》课本实验总结篇
时间:2020-05-28 17:35 来源:未知 作者:化学自习室 点击:次 所属专题: 化学反应原理 课本实验 回归教材实验
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第一章 化学反应与能量
一、实践活动中和反应反应热的测定
1.实验目的:测定强酸与强碱反应的反应热
2.仪器与试剂:0.50 mol/L 盐酸,0.55 mol/L NaOH 溶液,大烧杯(500mL),小烧杯(100mL),温度计,量筒(50mL)两个,泡 沫塑料或纸条,泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔),环形玻璃搅拌棒
3.实验设计:
(1)在大烧杯底垫泡沫塑料(或纸条),使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料(或 纸条),大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板,在板中间开两个小孔,正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过,以达到保温、 隔热、减少实验过程中热量损失的目的,如图所示。该实验也可在保温杯中进行。
(2)用一个量筒量取 50mL0·50mol/L 盐酸,倒入小烧杯中,并用温度计测量盐酸的温度,记入下表。然后把温度计上的酸 用水冲洗干净。
(3)用另一个量筒量取 50mL0·55 mol/L NaOH 溶液,并用温度计测量 NaOH 溶液的温度,记入下表。
(4)把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中,并把量筒中的 NaOH 溶液一次倒入小烧杯(注意不要洒到外面)。用 环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液,并准确读取混合溶液的最高温度,记为终止温度,记入下表。
(5)重复实验两次,取测量所得数据的平均值作为计算依据。
(6)根据实验数据计算中和热。
①中和反应时放出的热量为:[VHCl·ρHCl+VNaOH·ρNaOH]·C·[t2—t1],比热容 C 是常数 4.18 J/(g·℃),溶液的密度均取 1g/cm3,t2—t1取三次实验的平均值
②生成 1mol H2O 时放出的热量即中和热为:
4.拓展与思考
(1)如果用同样的方法测定氢氧化钾溶液与盐酸反应、氢氧化钠溶液与硝酸反应的反应热,请预测其反应热是否相同?
(2)NaOH 溶液为什么不用 0.50mol/L 而用 0.55mol/L?
(3)实际测得的数据普遍低于标准值 57.3 KJ/mol,请思考有哪些原因会导致实验数据误差?
第二章 化学反应速率和化学平衡
二、实验 2-1 测量锌与硫酸反应速率
1.实验目的:测量相同质量、颗粒大小相同的锌粒分别与 1mol/L 和 4mol/L 的稀硫酸反应的反应速率
2.仪器与试剂:1mol/L 和 4mol/L 的硫酸,锥形瓶,单孔塞,直角导气管,50mL 注射器,铁架台,秒表
3.实验设计:
按教材图 2—1 安装两套装置,检查装置的气密性,在锥形瓶内各盛有 2g 锌粒(颗粒大小基本相同),然后通过分液漏斗 分别加入 40mL1mol/L 和 40mL4mL/L 的硫酸,比较二者收集 10mL H2 所用的时间。把实验结果填入下表:
加入试剂 | 反应时间(min) | 反应速率 |
1mol/L H2SO4 | ||
4mol/L H2SO4 |
4.拓展与思考
(1)还可根据反应速率相关量的哪些变化来测定该反应速率?
(2)如何通过用注射器测量氢气的体积的方法来判断锌和不同浓度的稀硫酸反应的速率快慢? 三、实验 2-2 浓度对反应速率的影响
1.实验目的:探究浓度的不同对化学反应速率的影响
2.实验原理:2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnsO4 + 10CO2↑+ 8H2O
3.仪器与试剂:0.1mol/L 酸性 KMnO4 溶液,0.1mol/L H2C2O4 溶液,0.2mol/L H2C2O4 溶液,试管,胶头滴管,秒表
4.实验设计:
(1)实验:向两支试管中各加入4mL0·01mol/L 的 KMnO4 溶液(H+);向其中一支试管中加入2mL0·01mol/L 的 H2C2O4 溶 液,记录褪色所需时间;向另一种支试管中加入 2mL0·2mol/L 的 H2C2O4 溶液,记录褪色所需时间。
(2)现象与结论:
加入试剂 | 2mL0·1mol/L H2C2O4 | 2mL0·2mol/L H2C2O4 |
实验现象 | ||
褪色时间 | ||
结论 |
(3)规律总结:其他条件相同时, 反应物浓度 反应速率 , 反应物浓度 反应速率 。
5.拓展与思考
(1)如何用有效碰撞理论来解释浓度对反应速率的影响?
(2)对于在密闭容器中进行的反应c(s)+O2(g)=CO2(g),当充入氧气,反应速率是否会加快?当加入木炭的量是否会加 快化学反应速率?
四、实验 2-3 温度对反应速率的影响
1.实验目的:探究温度变化对化学反应速率的影响
2.实验原理:Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2↑+ S↓+ H2O
3.仪器与试剂:5mL0·1mol/L 的 Na2S2O3 溶液,5mL0·1mol/L 的 H2SO4 溶液,试管,胶头滴管
4 实验设计:
(1)实验:在两支试管中各加入 5mL0·1mol/L 的 Na2S2O3 溶液,在另两支试管中各加入 5mL0·1mol/L 的 H2SO4。将四支试 管分成两组(一支盛 Na2S2O3 溶液,一支盛硫酸溶液),一组放入冷水中,一组放入热水中。一段时间后,分别混合两组试管,记录出现浑浊所用时间。
(2)现象与结论:
试剂种类及用量 | 5mL0·1mol/L 的 Na2S2O3,5mL0·1mol/L 的 H2SO4 | |
实验温度 | ||
出现浑浊的时间 | ||
结论 |
(3)规律总结:其他条件相同时, 温度 反应速率 , 温度 反应速率 。经过实验测定,温度每升高 10℃, 反应速率通常要增大到原来的 2~4 倍。
五、科学探究碘化钾与稀硫酸反应出现蓝色与温度的关系
1.实验目的:探究温度变化对化学反应速率的影响
2.实验原理:4H+ + 4I -+O2 = 2I2 + 2H2O
3.仪器与试剂:5mL0·1mol/L 的 KI 溶液,5mL0·2mol/L 的 H2SO4 溶液,试管,胶头滴管
4.实验设计:
(1)实验:在两支试管中各加入5mL1mol/L 的 KI溶液;并加入几滴淀粉溶液。在另两支试管中各加入5mL0·2mol/L 的 H2SO4 溶液。将四支试管分成两组(一支盛 KI 溶液,一支盛硫酸溶液),分别放入热水和冷水中。一段时间后,分别混合两组溶 液混合,记录出现蓝色所用时间。
(2)现象与结论:
试剂种类及用量 | 5mL0·1mol/L 的 KI 溶液,5mL0·2mol/L 的 H2SO4 溶液,2 滴淀粉溶液 | |
实验温度 | ||
出现蓝色的时间 | ||
结论 |
(3)规律总结:其他条件相同时,升高温度反应速率加快,降低温度反应速率减慢。经过实验测定,温度每升高 10℃,反 应速率通常要增大到原来的 2~4 倍。
5.拓展与思考
(1)如何用有效碰撞理论来解释温度对反应速率的影响?
(2)请例举温度加快反应速率的事例。
六、实验 2-4 催化剂对化学反应速率的影响
1.实验目的:探究催化剂对化学反应速率的影响
2.实验原理:2H2O2 2H2O+ O2↑
3.仪器与试剂:10%的 H2O2,MnO2,带余烬的木条,漏斗,锥形瓶
4.实验设计:
(1)实验:在锥形瓶中中分别加入 10mL 质量分数 10%的 H2O2 ,双孔塞上插有短导管和漏斗,短导管里插有带余烬的木 条。开始时余烬没有明显变化,经漏斗向锥形瓶内加入少量 MnO2 后,试管中迅速产生大量气泡,余烬复燃。
(2)现象与结论:
加入试剂 | 10mL10% H2O2 | 10mL10% H2O2 加入少量 MnO2 |
实验现象 | ||
结论 |
( 3 ) 规 律 总 结 : 其 他 条 件 相 同 时 , 催 化 剂 能 化 学 反 应 速 率 。 催 化 剂 仅 仅 是 。
七、科学探究催化剂是有选择性
1.实验目的:探究不同催化剂对化学反应速率的影响不同
2.仪器与试剂:5%的 H2O2,FeCl3 溶液,CuSO4 溶液,0.1mol/L 酸性 KMnO4 溶液,0.1mol/L H2C2O4 溶液,MnsO4,淀粉溶 液,碘水,2mol/L 的 H2SO4 溶液,试管,胶头滴管
3.实验设计:
(1)实验 1:
实验 | 实验现象 | 结论 |
在两支试管中分别加入 2mL5% H2O2 溶液,再向 H2O2 溶液中分别滴入 0.1 mol/L FeCl3 和CuSO4 溶液各 1mL,摇匀,比较 H2O2 的分解 速率 |
(2)实验 2:
实验 | 实验现象 | 结论 |
在两支试管中各加入 4mL0·01mol/L 的 KMnO4溶液(H+);2mL0·01mol/L 的 H2C2O4 溶液,再向其中一支试管中加入一粒黄豆大小的 MnSO4 固体,摇匀。记录溶液褪色所需的时间 |
(3)实验 3:
实验 | 实验现象 | 结论 |
取两支试管,各加入 5mL 淀粉溶液和 2 滴碘水,然后向其中一支试管中加入 1 mL2mol/L 的 H2SO4 溶液,向另一支试管中加入1mL 唾 液,震荡,观察、比较催化效果 |
4.探究结论:选择适当的催化剂是改变反应速率常用的有效方法之一。理想的催化剂可以大幅度 目标产物在最终产物 中的比率。
5.拓展与思考
(1)如何用有效碰撞理论来解释催化剂对反应速率的影响?
(2)当氯酸钾与高锰酸钾混合加热时,生成氧气的速率比只加热氯酸钾要快,为什么?
八、实验 2-5 浓度对化学平衡的影响
1.实验目的:探究浓度改变对化学平衡的影响
2.实验原理:Cr2O72-(橙色) +H2O2CrO42-(黄色)+2H+
3.仪器与试剂:0.1 mol/L K2Cr2O7,浓硫酸,6 mol/L NaOH 溶液,试管,胶头滴管
4.实验设计:
实验 | 实验现象 | 实验结论 |
取三支试管各加入5mL0·1mol/L K2Cr2O7 溶 液,向一支试管中滴加 3-10 滴浓 H2SO4,观察并记录溶液颜色变化,向第二支试管中10-20 滴 6mol/L NaOH 溶液,观察并记录。 |
(3)规律总结:化学平衡状态发生了 。其他条件相同时,改变反应物或生成物的 ,化学平衡会发生 。
八、实验 2-6 浓度对化学平衡的影响
1.实验目的:探究浓度改变对化学平衡的影响
2.实验原理:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
3.仪器与试剂:0.005 mol/L FeCl3 溶液,5 mL 0.01 mol/L KSCN 溶液,0.01mol/L NaOH 溶液,试管,胶头滴管
4.实验设计:
(1)实验:向盛有 5mL0·005mol/L FeCl3 溶液的试管中加入 5mL0·01mol/L KSCN 溶液,溶液显红色;将红色溶液分置于三 支试管中;向其中一支试管中滴加饱和 FeCl3 溶液 4 滴,充分振荡,观察颜色变化;向第二支试管中滴加 4 滴 1mol/L KSCN 溶液,观察溶液颜色变化;向两支试管中各加入 3-5 滴 0.01mol/L NaOH 溶液液,观察现象。
(2)现象与结论:
滴加试剂 | 饱和 FeCl3 溶液 | 浓 KSCN 溶液 | NaOH 溶液 |
实验现象 |
(3)规律总结:化学平衡状态发生了 。其他条件相同时, 反应物浓度 ,平衡向正反应方向移动; 反应物浓 度 ,平衡向逆反应方向移动;生成物浓度 ,平衡向逆反应方向移动; 生成物浓度 ,平衡向正反应方向移动。
5.拓展与思考
(1)从速率的角度如何解释浓度改变对平衡移动的影响?
(2)解释在硫酸生产工业里,为什么常用过量的空气使 SO2 充分氧化?
九、实验 2-7 温度对反应平衡的影响
1.实验目的:探究温度改变对化学平衡的影响
2.实验原理:2NO2 N2O4 ΔH=-56.9KJ/mol
3.仪器与试剂:NO2 球,冰水,热水,烧杯
4.实验设计:
(1)实验:将盛有NO2.N2O4 混合气体的封闭平衡球一端侵入热水中,半分钟后,比较两球中气体颜色,取出放置片刻,再 比较两球中气体颜色。
(2)现象与结论:
升高温度 | 降低温度 | |
实验现象 | 颜色变深 | 颜色变浅 |
实验结论 | 向吸热反应方向移动 | 向放热反应方向移动 |
(3)规律总结:在其它条件不变时, 温度 ,向 反应方向移动; 温度 ,向 反应方向移动。
5.拓展与思考:如何用速率的变化解释平衡移动方向?
第三章 水溶液中的离子平衡
十、实验 3-1 强酸和弱酸的区别
1.实验目的:探究强酸和弱酸的区别
2.仪器与试剂:1mol/L HCl,1mol/L CH3COOH,镁条,pH 试纸,玻璃棒,表面皿
3.实验设计:
(1)实验:测量物质的量浓度均为 1mol/L 的盐酸和醋酸的 pH;②在两支锥形瓶中分别加入等体积、物质的量浓度均为 1mol/L 的盐酸和醋酸,在两个气球中分别加入经砂纸打磨过的长度相同的镁条,然后将气球套在锥形瓶口,同时将气球中的镁条送 入锥形瓶中,观察、比较气球鼓起的快慢等现象。
(2)现象与结论:
项目 | 1mol/L HCl | 1mol/L CH3COOH |
溶液的 pH | ||
与足量镁条反应产生气泡的速度比较 | ||
结论 |
(3)规律总结:HCl 和 CH3COOH 都是 ,在水溶液中都能发生 ;镁无论是与盐酸还是醋酸反应,其实质都是 与溶液中的 反应;不同电解质在水中的电离程度 相同。
4.拓展与思考:酸液浓度、温度、体积均相同,且镁条的量也相同,实验中影响反应速率的因素是什么?
十一、实验 3-2 弱酸酸性相对强弱的比较
1.实验目的:探究弱酸的酸性的相对强弱
2.仪器与试剂:0.1mol/L CH3COOH,0.1mol/L 硼酸,0.1mol/L 碳酸钠溶液,,试管,胶头滴管
3.实验设计:
实验 | 实验现象 | 实验结论 |
向两支分别盛有 0.1mol/L CH3COOH 和硼酸的试管中加入等浓度的碳酸钠溶液,观察现象。 |
4.拓展与思考:用电离平衡常数来比较电解质相对强弱时,要注意什么问题呢?
十二、实践活动:酸碱中和滴定
1.实验原理:用已知浓度的酸或碱来测定未知浓度的碱或酸的实验方法
2.仪器与试剂:0.1mol/L NaOH 溶液(也称标准溶液),未知浓度盐酸酸溶液(也称待测溶液),酚酞溶液,pH 计,碱式滴定 管,移液管,滴定管夹,铁架台,锥形瓶
3.实验设计:
(1)量取待测盐酸溶液 20.00mL 于锥形瓶中,滴入 2-3 滴酚酞,振荡。
(2)把锥形瓶放在碱式滴定管的下面,并在瓶子底垫一块白瓷砖,小心滴入碱液,边滴边摇动锥形瓶,直到因加入一滴碱 液后,溶液由元色变成红色,并在半分钟内不褪去为止,滴定结束。
(3)参考实验记录表,每隔一定体积,记录并测 pH:
(4)根据实验数据,以氢氧化钠体积为横坐标,以所测的 pH 为纵坐标绘制中和反应曲线。
4.拓展与思考:
(1) 酸碱中和滴定的关键因素是什么?
(2)强酸与强碱完全中和时,溶液的 pH 就为 7,但指示剂变色时,溶液的 pH 不等于 7,为什么可将滴定终点当成完全中和 的点?
(3)实验操作中可能引起 C 标和 V 待的变化,最终影响 V 标误差的因素有哪些?
十三、科学探究盐溶液的酸碱性
1.实验目的:探究盐溶液的酸碱性
2.仪器与试剂:NH4Cl溶液,NaCl溶液,CH3COONa溶液,Na2CO3 溶液,Na2SO4 溶液,(NH4)2SO4 溶液,pH试纸, pH
试纸、比色卡、玻璃棒、表面皿
3.实验设计:
(1)实验:用pH 试纸分别检验 NH4Cl 溶液,NaCl溶液,CH3COONa溶液,Na2CO3 溶液,Na2SO4 溶液,(NH4)2SO4 溶液 的酸碱性,记录结果。
(2)现象与结论:
盐溶液 | NaCl | Na2CO3 | NaHCO3 | NH4Cl |
酸碱性 | ||||
盐类型 | ||||
盐溶液 | Na2SO4 | CH3COONa | (NH4)2SO4 | |
酸碱性 | ||||
盐类型 |
(3)规律总结:盐溶液不一定呈中性,有的呈碱性、有的呈酸性。
盐的类型 | 强酸强碱盐 | 强酸弱碱盐 | 强碱弱酸盐 |
溶液的酸碱性 |
4.拓展与思考:
(1)为什么 CH3COONa 溶液显碱性?
(2)盐溶液的酸碱性与生成该盐的酸和碱的强弱间有什么关系?
十四、科学探究影响盐类水解的因素
1.实验目的:探究影响盐类水解程度的因素
2.实验原理:Fe3++3H2O F e ( O H )3+3H+
3.仪器与试剂:FeCl3 溶液,FeCl3 晶体,盐酸溶液,NaF 晶体,NaHCO3,蒸馏水,试管,酒精灯
4.实验设计:
(1)实验及现象:将 FeCl3 溶液分盛于 6 支试管中,向 5 支试管中分别加入 FeCl3 晶体、盐酸溶液、NaF 晶体、NaHCO3 固 体和蒸馏水,观察记录实验现象,用酒精灯加热第 6 支试管,观察记录实验现象。
实验 | 实验现象 | 解释或结论 |
加入少量 FeCl3 晶体 | ||
加水稀释 |
加入少量盐酸 | ||
加入少量 NaF 晶体 | ||
加入少量 NaHCO3 | ||
升高温度 |
(3)规律总结:Fe3+的水解是一个 过程;水解平衡也是一个 平衡;Fe3+的水解属于 反应;改变平衡的条件(如温度、浓度等),水解平衡就会发生 ;当加入的物质能与溶液中的离子结合成很难电离的 ,Fe3+的水解 程度就可能趋向完全。
4.拓展与思考:
(1)实验室在配制硫酸铁溶液时,先把硫酸铁晶体溶解在稀硫酸中,再加水稀释至所需浓度,如此操作的目的是什么?
(2)把 AlCl3 溶液蒸干后再灼烧,最后得到的主要固体产物是什么?
十五、实验 3-3 沉淀的溶解条件
1.实验目的:探究沉淀的溶解条件
2.仪器与试剂:Mg(OH)2,蒸馏水,盐酸,氯化铵溶液,试管
3.实验设计:
(1)实验:向三只盛有少量 Mg(OH)2 沉淀的试管中分别滴加适量的蒸馏水、盐酸和氯化铵溶液,观察并记录现象。
(2)现象及结论
滴加试剂 | 蒸馏水 | 盐酸 | 氯化氨溶液 |
实验现象 | |||
实验结论 |
4.拓展与思考:应用平衡移动原理分析、解释上述发生的反应。并试从中找出使沉淀溶解的规律。
十六、实验 3-4.3—5 沉淀的转化
1.实验目的:探究沉淀之间的相互转化
2.仪器与试剂:0.1mol/L 的硝酸银溶液,0.1mol/L 氯化钠溶液,0.1mol/L KI 溶液,0.1mol/L 硫化钠溶液,0.1mol/L 的氯化镁 溶液,2mol/L 氢氧化钠溶液,0.1mol/L 氯化铁溶液,试管,胶头滴管
3.实验设计:
(1)实验 3—4 现象及结论
实验 | 实验现象 | 实验结论 |
向盛有10 滴 0.1 mol/L 的 AgNO3 溶液的试管中加 0.1 mol/L 的 NaCl 溶液 | ||
向其中滴加 0.1 mol/L KI 溶液 | ||
再向其中滴加 0.1 mol/L 的 Na2S 溶液 |
(2)实验 3—5 现象及结论
实验 | 实验现象 | 实验结论 |
向盛有 1mL0·1mol/L 的 MgCl2 溶液的试管中 滴加 1-2 滴 0.1mol/L NaOH 溶液 | ||
向其中滴加 2 滴 0.1mol/L FeCl3 溶液,静置 |
(3)规律总结:沉淀的转化的实质是沉淀溶解平衡的 。一般来说,溶解度 的沉淀转化成溶解度 的沉淀容 易实现。
4.拓展与思考:
(1)如果将上述两个实验中的沉淀生成与转化的操作步骤颠倒顺序,会产生什么结果?
(2)医院中进行钡餐透视时,用 BaSO4 做内服造影剂,为什么不用 BaCO3 做内服造影剂?
十七、实验 4-1 盐桥在原点池装置中的作用
1.实验目的:探究盐桥在原点池装置中的作用
第四章 电化学基础
2.仪器与试剂:硫酸锌溶液,硫酸铜溶液,盐桥,锌片,铜片,电流计,导线,烧杯
3.实验设计:
(1)实验与现象:
实验 | 实验现象 |
连接装置如教材图所示,用一个充满电解质溶液的盐桥,将置有锌片的ZnsO4 溶液和置有铜片的CuSO4 溶液连接起来,然后将锌片和铜片用导线连接,并在中间串联一个 电流表,观察有什么现象发生。取出盐桥,又有什么现象? |
(2)规律总结:盐桥保障了电子通过外电路从 到 的不断转移,使锌的 和铜的 过程得以继续进行。
4.拓展与思考:
(1)什么是盐桥?
(2)怎样设法使原电池持续、稳定地产生电流呢?
十八、实验 4-2 电解池的工作原理
1.实验目的:探究盐桥在原点池装置中的作用
2.仪器与试剂:氯化铜溶液,碘化钾淀粉试纸,直流电源,碳棒,电流计,U 形管
3.实验设计:
(1)实验与现象:
实验 | 实验现象 |
在 U 形管中注入 CuCl2 溶液,插入两根石墨棒(如教 | 与电源正极相连的电极(阳极)上有气体生成, |
材图所示),把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与直流电 | 且该气体可以使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝; |
电源正极相连的电极(阳极)附近。接通直流电源, | 与电源负极相连的电极(阴极)上有红色的固 |
观察 U 形管内的现象和试纸颜色的变化。 | 体析出。 |
(2)规律总结:电解质溶液通电后,电子由电源 极流到 极,阳离子移到阴极 电子,发生 ;阴离子移 到阳极 电子,发生 ,电子流回电源 的过程。电解质溶液导电的过程就是 的过程。
4.拓展与思考:
(1)如何构成电解池?
(2)如何判断电解池的两个电极?
十九、实验 4-3 铁的腐蚀原因
1.实验目的:探究铁钉的腐蚀原因。
2.实验仪器和用品:带导管的大试管,小试管,橡胶塞,铁钉,蒸馏水
3.实验设计:
实验 | 实验现象 | 原因解释 |
将经过酸洗除锈的铁钉,用饱和食盐水浸泡一下,放在如图所示的带导管的大试管中,几分钟后,观察导 管中水柱的变化,思考因其变化的原因。 |
4.拓展与思考:
(1)什么是金属腐蚀?其本质是什么?
(2)简述金属被腐蚀的危害。
二十、实验 4-4:验证牺牲阳极的阴极保护法
实验原理:锌电极:Zn-2e- =Zn2+; 铁电极:2H++2e- =H2↑。
实验用品:K3[Fe(CN)6]溶液、经过酸化的3%NaCl溶液;Zn电极、Fe电极、电压表、烧杯。
实验步骤:按图连接好装置,观察电压表和铁电极上的现象。往铁电极区滴入2滴黄色K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液,观察烧杯内溶液颜色的变化。 实验现象:电压表指针发生偏转,铁电极上有气泡产生;往铁电极区滴入K3[Fe(CN)6]溶液后,溶液不变蓝色。
Fe2+与[Fe(CN) 6]3- 反应生成带有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀:3 Fe2++ 2 [Fe(CN) 6]3- = Fe 3 [Fe(CN) 6] 2↓
实验结论:图示装置构成了原电池,较活泼金属锌被腐蚀,铁未被腐蚀(被保护)
参考答案
一、实践活动中和反应反应热的测定
4.(1)相同。因为中和反应的实质是H++OH-=H2O,而中和热是指稀的强酸强碱溶液中和反应生成1mol 液态水时放出的热量。
(2)为了保证0.50mol/L 的盐酸完全被NaOH中和,采用碱稍过量。
(3)溶液的浓度不准确盐酸未充分反应;量取溶液的体积不准确;量热计的隔热效果差;温度未到达最高点就停止观察温度计;不做重复实验等。
二、实验2-1测量锌与硫酸反应速率
3.
加入试剂 | 反应时间(min) | 反应速率 |
1mol/L H2SO4 | 长 | 小 |
4mol/L H2SO4 | 短 | 大 |
4.(1)锌跟硫酸反应的离子方程式为Zn+2H+ == Zn2++ H2↑,因此还可利用相同质量的锌完全溶解所用时间的不同、稀硫酸浓度的变化等来测定化学反应速率。
(2)①确定变量:稀硫酸的浓度不同;②找出某种易于测量的某种物理量或性质的变化:测量氢气的体积或时间;③控制不变的因素:锌粒的表面积,温度,时间或氢气的体积。
三、实验2-2 浓度对反应速率的影响
1.浓度的不同
2.2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnsO4 + 10CO2↑+ 8H2O
4.(2)
加入试剂 | 2mL 0.1mol/L H2C2O4 | 2mL 0.2mol/L H2C2O4 |
实验现象 | KMnO4溶液(H+)褪色 | KMnO4溶液(H+)褪色 |
褪色时间 | 褪色所需时间短 | 褪色所需时间长 |
结论 | 在其它条件相同时,增大反应物浓度,反应速率增大。 |
(3)增大,加快,减小,减慢。
5.(1)当反应物浓度增大时,单位体积内分子数增大,单位时间内的有效碰撞次数也相应增多,化学反应速率就增大。
(2)充入氧气,单位体积内活化分子数增大,(接触面没有增大)有效碰撞次数也相应增多,化学反应速率就增大;固体和纯液体的浓度是一个常数,加入木炭,与氧气的接触面没有增大,反应速率不加快。
四、实验2-3温度对反应速率的影响
1.温度变化
2.Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2↑+ S↓+ H2O
4.(2)
试剂种类及用量 | 5mL0·1mol/L 的Na2S2O3,5mL0·1mol/L 的H2SO4 | |
实验温度 | 热水 | 冷水 |
出现浑浊的时间 | 短 | 长 |
结论 | 放入热水的一组,出现浑浊所需时间短 |
(3)升高,加快,降低,减慢。
五、科学探究碘化钾与稀硫酸反应出现蓝色与温度的关系
1.温度变化
2.4H+ + 4I-+O2 = 2I2 + 2H2O
4.(2)
试剂种类及用量 | 5mL0·1mol/L 的KI溶液,5mL0·2mol/L 的H2SO4溶液,2滴 淀粉溶液 | |
实验温度 | 热水 | 冷水 |
出现蓝色的时间 | 短 | 长 |
结论 | 放入热水的一组,出现蓝色所需时间短 |
六、实验2-4催化剂对化学反应速率的影响
4.(2)现象与结论:
加入试剂 | 10mL10% H2O2 | 10mL10% H2O2 加入少量MnO2 |
实验现象 | 带余烬的木条没有明显变化 | 产生大量气泡,带余烬的木条 |
结论 | MnO2对H2O2的分解起催化作用,加速反应速率 |
(3)改变,始态到终态的途径,反应的结果。
七、科学探究催化剂是有选择性
3.(1)
实验 | 实验现象 | 结论 |
在两支试管中分别加入2 mL 5% H2O2溶液,再向H2O2溶液中分别滴入0.1 mol/L FeCl3和CuSO4 溶液各1 mL ,摇匀,比较H2O2的分解速率 | 两支试管中均有细小的气泡产生,滴入FeCl3溶液产生的气泡更快些 | Fe3+和Cu2+对反应都有催化作用,Fe3+的催化作用强 |
(2)
实验 | 实验现象 | 结论 |
在两支试管中各加入4mL 0.01mol/L 的KMnO4溶液(H+);2mL 0.01mol/L 的H2C2O4溶液,再向其中一支试管中加入一粒黄豆大小的MnsO4固体,摇匀。记录溶液褪色所需的时间 | 加入一粒黄豆大小的MnSO4固体的试管褪色所需的时间少 | Mn2+是反应的催化剂,加快反应速率 |
(3)
实验 | 实验现象 | 结论 |
取两支试管,各加入5mL 淀粉溶液和2滴碘水,然后向其中一支试管中加入1 mL2mol/L的H2SO4溶液,向另一支试管中加入1 mL 唾液,震荡,观察、比较催化效果 | 两支试管中蓝色均褪去,加入1 mL 唾液的试管褪色快 | H2SO4溶液和唾液对反应都有催化作用,唾液的催化作用强 |
4.提高
5.(1)当温度和反应物浓度一定时,使用催化剂可使反应途径发生改变,从而降低了反应的活化能,使得活化分子的百分比增大,因此单位体积内活化分子的数目增多,有效碰撞频率增大,故化学反应速率加大。
(2)高锰酸钾虽然不是氯酸钾热分解的催化剂,但是高锰酸钾在受热时可以分解,所生成的二氧化锰是氯酸钾热分解反应的催化剂,因之使氯酸钾的热分解速率加快。
八、实验2-5 浓度对化学平衡的影响
4.
实验 | 实验现象 | 实验结论 |
取三支试管各加入5mL0·1mol/L K2Cr2O7溶液,向一支试管中滴加3-10滴浓H2SO4,观察并记录溶液颜色变化,向第二支试管中10-20滴6mol/L NaOH溶液,观察并记录。 | 滴加3-10滴浓H2SO4的试管溶液呈橙色,滴加10-20滴6mol/L NaOH溶液的试管溶液呈黄色 | 增大溶液中H+浓度,平衡逆向移动,橙色加深;增大溶液中OH—浓度,平衡正向移动,黄色加深 |
(3)改变。浓度,移动。
八、实验2-6 浓度对化学平衡的影响
4.(2)
滴加试剂 | 饱和FeCl3溶液 | 浓KSCN溶液 | NaOH溶液 |
实验现象 | 颜色加深 | 颜色加深 | 试管都有红褐色沉淀,且溶液颜色变浅 |
(3)改变。增大,减小,增大,减小。
5.(1)对于已经达到化学平衡的可逆反应,减小反应物浓度正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动;增大反应物浓度,正反应速率增大,平衡向正方反应方向移动。
(2)空气来源容易,成本低,含有大量的O2,通入过量空气,O2浓度增大,使反应向生成SO3方向移动,提高了的SO2利用率。
九、实验2-7 温度对反应平衡的影响
4.(2)现象与结论:
升高温度 | 降低温度 | |
实验现象 | 颜色变深 | 颜色变浅 |
实验结论 | 向吸热反应方向移动 | 向放热反应方向移动 |
(3)升高,吸热;降低,放热反应。
5.升高温度,υ吸、υ放均增大,υ吸增大>υ放增大,平衡向吸热反应方向移动;降低温度,υ吸、υ放均减小大,υ吸减小>υ放减小,平衡向吸热反应方向移动。
十、实验3-1强酸和弱酸的区别
3.(2)
项目 | 1mol/L HCl | 1mol/L CH3COOH |
溶液的pH | 小于1 | 约为3 |
与足量镁条反应产生气泡的速度比较 | 快而且速率下降也快 | 慢,但开始一段时间保持速率没有太大变化 |
结论 | 同体积、同浓度的盐酸和醋酸溶液的pH,盐酸小;分别与金属镁反应,盐酸的反应速率明显较快 |
(3)电解质,电离; H+;不一定。
4.HCl和CH3COOH的电离程度不同,溶液中H+的浓度的大小不同。
十一、实验3-2弱酸酸性相对强弱的比较
3.
实验 | 实验现象 | 实验结论 |
向两支分别盛有0.1mol/L CH3COOH和硼酸的试管中加入等浓度的碳酸钠溶液,观察现象。 | CH3COOH能碳酸钠溶液反应,放出CO2气体,而硼酸不能 | CH3COOH>碳酸>硼酸 |
4.K值越大,电离程度越大,相应酸 (或碱)的酸(或碱)性越强。电离平衡常数和化学平衡常数一样,其数值随温度改变而改变,但与浓度无关。电离平衡常数要在相同温度下比较。
十二、实践活动:酸碱中和滴定
(3)滴定管的洗涤不当(先水洗后润洗);锥形瓶的洗涤不当(水洗);滴定管尖嘴部分留有气泡(移液或滴定前排尽滴定管尖嘴部分气泡);读数不规范(俯视读数,结果偏小,仰视读数,结果偏大);终点判断不当;标准溶液配制不当等。
十三、科学探究盐溶液的酸碱性
3.(2)
盐溶液 | NaCl | Na2CO3 | NaHCO3 | NH4Cl |
酸碱性 | 中性 | 碱性 | 碱性 | 酸性 |
盐类型 | 强酸强碱盐 | 强碱弱酸盐 | 强碱弱酸盐 | 强酸弱碱盐 |
盐溶液 | Na2SO4 | CH3COONa | (NH4)2SO4 | |
酸碱性 | 中性 | 碱性 | 酸性 | |
盐类型 | 强酸强碱盐 | 强碱弱酸盐 | 强酸弱碱盐 |
(3)碱性、酸性。
盐的类型 | 强酸强碱盐 | 强酸弱碱盐 | 强碱弱酸盐 |
溶液的酸碱性 | 中性 | 酸性 | 碱性 |
4.(1)CH3COONa溶于水时,CH3COONa电离出的CH3COO-和水电离出的H+结合生成难电离的CH3COOH,消耗了溶液中的H+,使水的电离平衡向右移动,产生更多的OH-,建立新平衡时c(OH-)>c(H+),从而使溶液显碱性。
(2)盐的组成与盐溶液酸碱性的关系:强碱弱酸盐的水溶液显碱性;强酸弱碱盐的水溶液显酸性;强酸强碱盐的水溶液显中性。
十四、科学探究影响盐类水解的因素
4.(1)
实验 | 实验现象 | 解释或结论 |
加入少量FeCl3晶体 | 红褐色加深 | 增c(Fe3+),水解平衡正向移动 |
加水稀释 | 红褐色变浅 | Fe(OH)3浓度减小,水解平衡正向移动 |
加入少量盐酸 | 红褐色变浅 | C(H+)增加,水解平衡逆向移动 |
加入少量NaF晶体 | 红褐色加深 | NaF水解呈碱性,中和FeCl3水解产生的酸性,水解平衡正向移动 |
加入少量NaHCO3 | 红褐色沉淀 | 水解完全,生成Fe(OH)3沉淀 |
升高温度 | 红褐色加深 | 水解平衡正向移动 |
(3)可逆;动态;吸热;移动;弱电解质
4.(1)配制硫酸铁溶液时,因其阳离子发生水解Fe3++3H2O Fe(OH)3 +3H+而呈浑浊状,若先将硫酸铁溶于稀硫酸中,再用水稀释到所需浓度,可使溶液始终澄清。目的是抑制硫酸铁水解。
(2)AlCl3在水中存在如下平衡:AlCl3+H2OAl(OH)3+3HCl,蒸干和灼烧过程中,盐酸挥发,平衡右移,Al(OH)3受热分解。因此,主要固体产物为Al2O3。
十五、实验3-3 沉淀的溶解条件
3.(2)
滴加试剂 | 蒸馏水 | 盐酸 | 氯化氨溶液 |
实验现象 | 固体无明显溶解现象 | 迅速溶解 | 逐渐溶解 |
实验结论 | Mg(OH)2沉淀溶于盐酸和氯化氨溶液 |
4.Mg(OH)2沉淀溶于盐酸:Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+H2O,Mg(OH)2沉淀溶于氯化铵溶液:Mg(OH)2+2NH4Cl=MgCl2+2NH3·H2O。上面两个反应中,Mg(OH) 2在水中少量溶解、电离出的OH-分别与酸和盐电离出的H+、NH4+作用,生成弱电解质H2O和NH3·H2O,它们的电离程度小,在水中比Mg(OH) 2更难释放出OH-,H2O和NH3·H2O的生成使Mg(OH) 2的溶解沉淀平衡向溶解方向移动,直至完全溶解。
设法从沉淀溶解平衡体系中不断移去沉淀溶解、电离出的离子,如使生成弱电解质,可达到使沉淀溶解的目的。
十六、实验3-4.3—5 沉淀的转化
3.(1)
实验 | 实验现象 | 实验结论 |
向盛有10滴0.1 mol/L 的AgNO3溶液的试管中加0.1 mol/L 的NaCl溶液 | 有白色沉淀生成 | 有AgCl生成 |
向其中滴加0.1 mol/L KI溶液 | 沉淀从白色逐渐变成黄色 | AgCl转化为AgI |
再向其中滴加0.1 mol/L 的Na2S溶液 | 沉淀从黄色逐渐变成黑色 | AgI转化为Ag2S |
(2)
实验 | 实验现象 | 实验结论 |
向盛有1mL0·1mol/L 的MgCl2溶液的试管中滴加1-2滴0.1mol/L NaOH溶液 | 有白色沉淀生成 | AgCl不溶于水 |
向其中滴加2滴0.1mol/L FeCl3溶液,静置 | 白色沉淀变红褐色,红褐色沉淀析出溶液褪至无色 | Mg(OH)2转化成Fe(OH)3 |
(3)移动。小,更小
4.(1)颠倒操作步骤,转化不会发生。沉淀只能从溶解度小的转化为溶解度更小的。
(2)胃酸的酸性很强,pH约为0.9~1.5,胃酸中H+和BaCO3反应,生成有剧毒的Ba2+,而H+和SO42-不反应,不影响BaSO4的沉淀溶解平衡,Ba2+浓度保持在安全浓度标准下,所以用BaSO4 作“钡餐”。
十七、实验4-1盐桥在原点池装置中的作用
3.(1)
实验 | 实验现象 |
连接装置如教材图所示,用一个充满电解质溶液的盐桥,将置有锌片的ZnsO4溶液和置有铜片的CuSO4溶液连接起来,然后将锌片和铜片用导线连接,并在中间串联一个电流表,观察有什么现象发生。取出盐桥,又有什么现象? | 放入盐桥,电流计指针发生偏转;取出盐桥,电流计指针不偏转。 |
(2)锌,铜,溶解,析出
4.(1)盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻,胶冻的作用是防止管中溶液流出。
(2)把氧化剂和还原剂分开,不直接接触。使用盐桥形成闭合回路。当盐桥存在时,随反应的进行,盐桥中的Cl-会移向ZnSO4溶液,K+移向CuSO4溶液,使ZnSO4溶液和CuSO4溶液均保持电中性,氧化还原反应得以继续进行,从而使原电池不断地产生电流。
十八、实验4-2电解池的工作原理
3.(1)
实验 | 实验现象 |
在U形管中注入CuCl2溶液,插入两根石墨棒(如教材图所示),把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与直流电电源正极相连的电极(阳极)附近。接通直流电源,观察U形管内的现象和试纸颜色的变化。 | 与电源正极相连的电极(阳极)上有气体生成,且该气体可以使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝;与电源负极相连的电极(阴极)上有红色的固体析出。 |
(2)负,阴,得到,还原反应;失去,氧化反应,正极。电解。
4.(1)直流电源;两个电极;电解质溶液或熔融态电解质;使三者形成闭合回路。
(2)电解池的两个电极习惯上称为阴、阳极,可以通过分析电流流向或电子的流向来确定,与电源的正极相连的电极叫做阳极,与电源的负极相连的电极叫做阴极。也可以根据两极发生反应的类型确定,阳极:失去电子,发生氧化反应的电极;阴极:得到电子,发生还原反应的电极。
十九、实验4-3铁的腐蚀原因
3.
实验 | 实验现象 | 原因解释 |
将经过酸洗除锈的铁钉,用饱和食盐水浸泡一下,放在如图所示的带导管的大试管中,几分钟后,观察导管中水柱的变化,思考因其变化的原因。 | 插入小试管中的导管的液面升高。 | 铁钉发生吸氧腐蚀时,使具支试管内O2减小,压强降低,促使导管内水柱上升。 |
4.(1)金属腐蚀是指金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。其实质是金属原子失去电子被氧化为离子,即M - ne- = Mn+。
(2)金属被腐蚀后,在外形、色泽以及机械性能等方面都将发生变化,会使机器设备、仪器、仪表的精密度和灵敏度降低,影响使用以至报废,甚至发生严重事故。
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