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文档简介
考前速记02教材实验大全目录一、基本操作实验1混合物的分离和提纯实验2常见离子的检验二、化学基本概念实验1胶体的制备及其性质实验2探究溶液中离子反应的实质及发生条件实验3配制一定物质的量浓度的溶液三、常见金属及其应用实验1钠的性质实验2过氧化钠与水的反应实验3碳酸钠和碳酸氢钠性质的比较实验4焰色试验实验5氢氧化亚铁的制备实验6铁及其化合物的性质实验7铝及其化合物的性质四、常见非金属及其应用实验1氯气的性质实验2氯水的性质及成分探究实验3氯气的制备及检验实验4二氧化硫的性质实验5用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子实验6不同价态含硫物质的转化实验7喷泉实验实验8铵盐的性质实验9氨气的制备实验10硝酸的性质五、化学反应原理实验1化学反应的吸热和放热现象实验2中和反应反应热的测定实验3原电池的工作原理实验4电解池的工作原理实验5简单的电镀实验实验6制作简单的燃料电池实验7铁钉的吸氧腐蚀实验实验8牺牲阳极法实验实验9探究影响化学反应速率的因素实验10探究影响化学平衡移动的因素实验11弱电解质的电离实验12强酸与强碱的中和滴定实验13盐类的水解及其应用实验14沉淀的溶解、生成与转化有机化学基础实验1蒸馏、萃取、重结晶法提纯实验实验2甲烷和氯气的反应实验3乙烯的化学性质实验4乙炔的实验室制取实验5苯及其同系物的性质实验6乙醇、乙酸主要性质实验7卤代烃的化学性质实验7卤代烃的化学性质实验8醇的化学性质实验9酚的化学性质实验10醛的氧化反应实验实验11羧酸的酸性实验实验12乙酸乙酯的制备与性质实验13有机化合物中常见官能团的检验实验14糖类的性质实验15蛋白质的性质实验16酚醛树脂的制备七、物质结构与性质实验1同主族、同主族元素性质的递变实验2探究相似相溶原理实验3简单配合物的形成一、基本操作实验1混合物的分离和提纯方法原理装置主要仪器注意事项过滤分离不溶性固体和液体漏斗、玻璃棒、烧杯一贴、二低、三靠蒸发加热使溶剂挥发而得到溶质蒸发皿、玻璃棒、酒精灯(1)蒸发过程中不断搅拌以免局部过热,当有大量晶体析出时停止加热,利用余热把剩余溶剂蒸干;(2)灼烧固体不能用蒸发皿,需要用坩埚蒸馏(分馏)通过加热将溶液中不同沸点的组分分离蒸馏烧瓶、酒精灯、冷凝管、温度计、牛角管、锥形瓶(1)温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口处;(2)冷凝水从下口进,从上口出;(3)加沸石或碎瓷片,防止暴沸萃取和分液利用同一溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解度的差异来分离物质分液漏斗、烧杯(1)分液漏斗下端紧靠烧杯内壁;(2)让下层液体从下口流出,上层液体由上口倒出实验2常见离子的检验离子检验试剂主要现象说明NHeq\o\al(+,4)浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸产生刺激性气体,使试纸变蓝要加热Fe2+KSCN溶液,再滴氯水先是无变化,滴氯水后变血红色—Fe3+KSCN溶液血红色加入KSCN溶液生成的是红色络合物,不是沉淀苯酚溶液紫色—K4[Fe(CN)6](亚铁氰化钾)生成蓝色沉淀K++Fe3++[Fe(CN)6]4-KFe[Fe(CN)6]↓Na+Pt丝+HCl火焰为黄色焰色试验呈黄色不能说明是钠盐,NaOH也符合K+Pt丝+HCl火焰为浅紫色K+要透过蓝色钴玻璃SOeq\o\al(2-,4)稀HCl、BaCl2溶液白色沉淀须先用HCl酸化二、化学基本概念实验1胶体的制备及其性质实验装置CuSO4溶液Fe(OH)3胶体实验原理①胶体可发生__________,即当光束通过胶体时,会产生光亮的______。②氢氧化铁胶体制备:__________________________________________________________________________。实验用品蒸馏水、CuSO4溶液、泥水、水、FeCl3饱和溶液;酒精灯、铁架台、石棉网、烧杯、胶头滴管、激光笔(或手电筒)。实验步骤①取两个100mL小烧杯,分别加入______mL蒸馏水和40mLCuSO4溶液。将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾,向沸水中逐滴加入__________滴FeCl3______溶液。继续煮沸至液体呈______,停止加热。观察制得的Fe(OH)3胶体,并与CuSO4溶液比较。②把盛有CuSO4溶液和Fe(OH)3胶体的烧杯置于暗处,分别用红色激光笔照射烧杯中的液体,在与光束垂直的方向进行观察,并记录实验现象。实验现象①当光束通过CuSO4溶液时,______现象出现。当光束通过Fe(OH)3胶体时,可以看到形成一条光亮的______。②将Fe(OH)3胶体过滤后溶液仍呈______;实验结论溶液______丁达尔效应,胶体______丁达尔效应。易错强记.(2)FeCl3溶液要求是饱和提高转化效率Fe(OH)3(3)可稍微加不宜长时间加热(4)边滴加FeCl3不能用玻璃棒搅拌,否则会使Fe(OH)3胶体微粒形成大颗粒沉淀析出。2.书写Fe(OH)3胶体制备化学方程式的四个易错点(1)用“=”而不用“”;(2)Fe(OH)3分子式后注明胶体而不使用“↓”符号;(3)反应条件是“△”;(4)HCl后不能标“↑”符号。3.丁达尔效应是区分胶体与溶液的一种常用物理方法。实验2探究溶液中离子反应的实质及发生条件1.物质的导电性实验装置实验原理电解质溶液能够导电实验用品水;水槽、试管、直流电源、导线。实验步骤1.在三个烧杯中分别加入干燥的NaCl固体、KNO3固体和蒸馏水,如图所示连接装置,将石墨电极依次放入三个烧杯中,分别接通电源,观察并记录现象;2.取上述烧杯中的NaCl固体、KNO3固体各少许,分别加入另外两个盛有蒸馏水的烧杯中,用玻璃棒搅拌,使固体完全溶解形成溶液。如图所示,将石墨电极依次放入NaCl溶液、KNO3溶液中,分别接通电源,观察并记录现象;实验现象1.将石墨电极分别放入固体NaCl、KNO3和蒸馏水中,接通电源后,小灯泡______。2.将固体NaCl、KNO3分别加入两个盛有蒸馏水的烧杯中,形成溶液,再放入电极,接通电源,小灯泡________。实验结论1.固体NaCl、KNO3和蒸馏水______导电;2.NaCl、KNO3溶液______导电。实验说明1.固体NaCl、KNO3______导电。2.NaCl溶液、KNO3溶液______导电。3.严格地说,蒸馏水______导电,只是导电能力非常______,用上述实验装置______测出。2.离子反应发生的条件实验操作实验现象无明显实验现象有白色沉淀混合前溶液中微粒_____________________________________________________混合后溶液中微粒______________________________________微粒变化______________________________易错强记(1)电解质溶液的导电原理:电解质电离出的阴、阳离子在外加电场的作用下,发生定向移动实现导电过程,一般情况下,自由移动离子的浓度越大,所带的电荷数越多,电解质溶液的导电能力越强。(2)同一温度下,强电解质溶液(a)、弱电解质溶液(b)、金属导体(c)的导电能力相同,若升高温度,它们的导电能力大小顺序为b>a>c。(3)一般来说,对于NaOH、KCl等可溶性的碱和盐,在水溶液和熔融状态都可以导电。(4)有些难溶于水的电解质只在熔融状态下才能导电,难溶性的盐如BaSO4、金属氧化物如Fe2O3。(5)像HCl、H2SO4等酸只能在水溶液才可以导电,但熔融状态下不导电。实验3配制一定物质的量浓度的溶液1.容量瓶的构造及使用(1)容量瓶上标有______、______和______。常用规格有100mL、________mL、500mL、__________mL等。(2)容量瓶在使用前要____________,其操作顺序为装水盖塞→倒立→正立→玻璃塞旋转________→倒立。2.准确配制一定物质的量浓度溶液的两个关键(1)准确称量固体溶质的______(或准确量取浓溶液的______)。(2)准确标定所配溶液的______。3.配制过程以配制500mL1.0mol·L-1NaCl溶液为例:易错强记(1)实验中用到的仪器:天平(溶质是固体)、烧杯、玻璃棒、容量瓶(要回答出容量瓶的______)、________、药匙(溶质是固体时使用)、量筒(溶质是液体时使用)。(2)定容时要“平视”,不能“俯视”和“仰视”。(3)溶液要冷却至______才能转移到容量瓶中。(4)玻璃棒和烧杯内壁要洗涤2~3次。三、常见金属及其应用实验1钠的性质1.钠的物理性质实验装置 实验原理4Na+O2===2Na2O;实验用品钠;滤纸、小刀、镊子、表面皿实验步骤实验现象__________________________________________实验结论__________________________________________________________________________________________________实验说明①钠暴露在空气中很快变暗,这是因为钠迅速被空气中的氧气氧化而生成了氧化钠。这一实验不仅说明钠具有银白色金属光泽,质软,而且极易被空中的氧气氧化。②钠通常保存在煤油中,防止与氧气、水等反应。③未用完的钠必须放回原试剂瓶。2.钠的化学性质(1)与氧气反应条件加热实验装置实验步骤将一个干燥的坩埚加热,同时切取一块绿豆大的纳,迅速投到热坩埚中。继续加热坩埚片刻,待纳熔化后立即撤掉酒精灯,观察现象。实验现象______________________________________________________________________________________________________结论①加热时:____________________________________________________________________________________________________。②稳定性:Na2O2Na2O。实验说明钠在空气中燃烧生成的淡黄色固体是过氧化钠分析解读钠与氧气在常温下反应,生成的物质为氧化钠,在加热时,生成过氧化钠,为什么反应物相同,产物却不同呢?这是因为反应条件不同,生成的产物不同。即反应条件对反应结果有影响。因此,在化学方程式的书写中,要注意反应条件,并遵守客观事实。(2)与水反应①实验探究——【钠与水的反应】p34实验装置实验原理____________________________________________________实验用品钠、水、酚酞溶液;滤纸、小刀、镊子、表面皿、烧杯。预测产物______________实验步骤在烧杯中加一些水,滴入几滴酚酞溶液,然后把一小块钠投入水中。你看到什么现象?实验现象和分析及结论实验现象分析及结论浮——钠浮在水面上钠的密度比水的小熔——钠熔化成光亮的小球钠与水反应放出热量,钠的熔点低游——小球在水面上迅速游动生成的气体推动钠球在水水面上迅速游动,球周围有水雾出现,响——发生“嘶嘶”的响声,逐渐减小,最后消失钠与水剧烈反应,有时可能有火花或伴有爆鸣声红——加入酚酥的溶液颜色变红反应生成的产物呈碱性实验结论钠的密度比水______,反应放热且钠的熔点______,反应剧烈,产生H2和NaOH。实验说明①钠通常保存在______中,防止与氧气、水等反应。②未用完的钠必须放回________。③金属钠着火,不能用________________________________灭火,必须用__________来灭火。②钠与水反应剧烈,生成________,化学方程式是_______________________________________,还原剂:______,氧化剂:_________。离子方程式为_____________________________________。易错强记(1)钠燃烧时不能用水灭火,应用沙土盖灭。(2)取用金属钠时,用镊子夹取金属钠,用滤纸擦干表面的煤油,放在洁净干燥的玻璃片上用小刀切割,不能用手直接接触金属钠,并且将剩余的钠放回原试剂瓶中保存。实验2过氧化钠与水的反应实验装置→→实验原理2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑实验用品水、过氧化钠固体、pH试纸;试管、木条、试管。实验步骤把1-2mL水滴入盛有1-2g过氧化钠固体的试管中,立即把带火星的木条放在试管口,检验生成的气体。实验现象试管中有大量气泡产生,带火星的木条______。用手轻摸试管外壁,感觉试管壁温度______。pH试纸测得溶液呈______性,且pH试纸______。实验结论过氧化钠与水反应产生O2和碱性物质,同时______,过氧化钠有______性。实验说明①Na2O2H2O2____________________(______。②可向反应后的溶液中加入少量MnO2,产生使带火星的木条复燃的气体,证明反应后的溶液中还有没分解完全的________________________。③可以利用Na2O2与水或H2O2与MnO2反应制备少量氧气。易错强记Na2O2使pH试纸先变蓝后褪色的原因:将Na2O2投入滴有水中,Na2O2与水反应生成NaOH,使pH试纸先变蓝;同时,Na2O2与水反应过程中,还生成了不是很稳定的中间产物H2O2,具有漂白性,使变色后的pH试纸氧化褪色。实验3碳酸钠和碳酸氢钠性质的比较一、碳酸钠、碳酸氢钠的物理性质在两支试管中分别加入少量Na2CO3和NaHCO3(各约1g),完成下列实验,并将实验现象和相应的结论填入下表:药品实验现象实验操作Na2CO3NaHCO3①观察Na2CO3和NaHCO3的外观并进行描述______色粉末细小的______色晶体②向以上两支试管中分别滴入几滴水,振荡,观察现象;将温度计分别插入其中,温度计的示数有何变化粉末结块变成______;放热,温度计的示数明显______晶体部分溶解;吸热,温度计的示数______③继续向②的试管中分别加入5mL水,用力振荡,有何现象______溶解______溶解④分别向③所得的溶液中滴入1~2滴酚酞溶液,有何现象溶液变______色溶液变______色初步结论遇水生成含结晶水的晶体(Na2CO3·xH2O),溶液碱性比NaHCO3______加水部分溶解,溶液碱性比Na2CO3______二、碳酸钠、碳酸氢钠的化学性质1.碳酸钠、碳酸氢钠的热稳定性实验装置实验原理2NaHCO3______Na2CO3+CO2↑+H2O实验用品Na2CO3固体、NaHCO3固体、澄清石灰水;硬质试管、试管、酒精灯、铁架台。实验步骤如图所示,分别加热Na2CO3固体和NaHCO3固体,观察实验现象,比较碳酸钠、碳酸氢钠的热稳定性。实验现象刚加热Na2CO3固体时,石灰水中有气泡,之后无气泡,澄清石灰水__________;加热NaHCO3固体时,试管口处有小液滴出现,石灰水中有气泡,澄清石灰水______。实验结论①Na2CO3固体很稳定,受热不易发生分解;但Na2CO3·xH2O易风化;NaHCO3固体不稳定,受热容易分解,化学方程式为________________________________________________________________________________。②Na2CO3的热稳定性比NaHCO3强。碳酸钠很稳定,实验说明加热碳酸钠固体时,最初也会看到导管口有气泡,那是试管内空气受热、体积膨胀而造成的。2.Na2CO3、NaHCO3的化学性质(1)热稳定性①Na2CO3性质稳定,受热难分解。②NaHCO3性质不稳定,受热易分解,化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。(2)与足量盐酸反应①实验探究——碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的比较实验装置实验操作实验现象离子方程式及结论在两支试管中分别加入3mL稀盐酸,将两个各装有少量等质量的Na2CO3、NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管的管口。将气球内的Na2CO3和NaHCO3同时倒入试管中。______________;NaHCO3与盐酸混合比Na2CO3与盐酸混合________________。NaHCO3与盐酸反应比等质量的Na2CO3与盐酸反应产生气体______且______。Na2CO3、NaHCO3分别与盐酸反应的离子方程式为__________________________、________________________。实验4焰色试验实验原理很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现__________。验用品碳酸钠溶液、碳酸钾溶液、盐酸;铂丝(或铁丝)、酒精灯(或煤油灯)、蓝色钴玻璃。实验步骤①把熔嵌在玻璃棒上的铂丝(或用光洁无锈的铁丝)放在酒精灯(最好用煤气灯)外焰里灼烧,至与原来火焰颜色相同时为止(或铁丝②将铂丝(或铁丝)用盐酸洗净后,在外焰上灼烧至没有颜色时,再蘸取碳酸钾做同样的实验,此时要透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色。实验现象①用铂丝(或铁丝)蘸取碳酸钠溶液,在外焰上灼烧,可观察到火焰为______色;②用铂丝(或铁丝)蘸取碳酸钾溶液做同样的实验,透过蓝色钻玻璃可观察到火焰为______色。实验结论很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色。实验说明①做焰色试验前,铂丝(或铁丝)应灼烧至与原来的火焰颜色______为止。②更换其他试剂进行焰色试验时,应将铂丝(或铁丝)用______洗净后,在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色______时,再蘸取其他试剂进行焰色试验。③观察钾元素的焰色,要透过__________,因为蓝色钴玻璃能吸收______,避免______的化合物干扰。④焰色反应产生的火焰颜色与元素的________无关,如:灼烧钠的化合物和单质时,火焰颜色均为______色。几种常见金属的焰色:钠:______色,钾:______色(透过蓝色钴玻璃),钙:______色。⑤可以用焰色反应______钠、钾等等金属或离子;利用焰色反应也可制成________。焰色反应是______变化而不是______变化。易错强记(1)焰色试验是______变化,是金属元素的性质,既可以是______,也可以是______,如不论灼烧Na2CO3、NaCl、Na2SO4还是钠的单质,均发出______火焰。(2)用稀盐酸清洗的原因:生成金属氯化物,而金属氯化物在高温时易______。(3)焰色反应中所用的火焰应是______色或______色的。(4)灼烧铂丝时应一直烧至火焰______到原来的颜色。(5)可用__________________代替铂丝,不能用______代替。(6)观察钾的焰色时,要透过__________,目的是滤掉钠元素灼烧时产生的______。实验5氢氧化亚铁的制备制备原理Fe2++2OH-Fe(OH)2↓成功关键溶液中不含O2等氧化性物质和Fe3+制备过程中,保证生成的Fe(OH)2在密闭且隔绝空气的体系中制备方法方法装置说明有机层隔离法用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备氢气氛围中先打开止水夹,用生成的氢气排尽装置中的空气,关闭止水夹,生成的硫酸亚铁溶液被压入右侧盛有氢氧化钠溶液的试管中电解法利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀,阳极材料为铁,阴极材料为石墨易错强记(1)配制FeSO4溶液时,加入少量铁粉;(2)配制溶液的蒸馏水及NaOH溶液均需“煮沸”除氧;(3)反应过程中避免和空气接触(油封)实验6铁及其化合物的性质1.铁单质的还原性实验原理CuSO4+Fe=FeSO4+Cu实验用品试管、胶头滴管实验步骤实验现象铁丝上附有红色的______,______色溶液变成______色。实验结论______实验说明2.铁盐的氧化性实验原理Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2、Cl3+2KI=2FeCl2+I2+2KCl实验用品铜片、FeCl3稀溶液、KI溶液、淀粉溶液、蒸馏水、试管、胶头滴管、镊子实验步骤1.取3mLFeCl3稀溶液加入试管中,加入几小块铜片,振荡,过一会儿,观察现象。2.在一支盛有3mL水的试管中滴加几滴FeCl3稀溶液,再滴加3滴KI溶液,观察现象。然后向溶液中滴加2滴淀粉溶液,观察现象。实验现象1.______色溶液变______色,铜片质量______。2.加入KI溶液后,溶液________,加入淀粉溶液后,溶液变______。实验结论Fe3+具有氧化性。实验说明1.Fe3+能将Cu、I-氧化成Cu2+、I2。2.KI是常用的还原剂,能被氧化生成I2,淀粉溶液遇I2变蓝。3.亚铁盐的氧化性和还原性实验原理FeCl2+Zn=ZnCl2+Fe、10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4=5Fe2(SO4)3+2MnSO4+8H2O+K2SO4、Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3实验用品锌片、KMnO4酸性溶液、FeSO4溶液、KSCN溶液、试管、胶头滴管、镊子实验步骤1.取3mLFeCl2稀溶液加入试管中,加入几小块锌片,振荡,过一会儿,观察现象。2.在一支试管中加入少量酸性KMnO4溶液,然后向试管中加入少量FeSO4溶液,观察溶液的颜色变化。当溶液紫色褪去时,再滴加2滴KSCN溶液,观察现象。实验现象1.锌片失去光泽变黑,溶液由______色逐渐变为______色。2.溶液______色褪去变黄色,滴入KSCN后,溶液变______色。实验结论1.Fe2+具有______性。2.Fe2+具有______性,与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应,使酸性KMnO4溶液褪色并生成Fe3+。实验说明Fe2+能将Zn氧化为Zn2+,Fe2+与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应,使酸性KMnO4溶液褪色并生成Fe3+。4.铁离子的检验实验装置、、实验原理Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3、2FeCl3+Fe=3FeCl2。实验用品FeCl3稀溶液KSCN溶液、铁粉试管、胶头滴管实验步骤1.在一支试管中加入2mL蒸馏水,再滴加几滴FeCl3稀溶液,然后滴加几滴KSCN溶液,观察现象。2.在一支试管中加入少量FeCl3稀溶液,然后加入适量铁粉,轻轻振荡片刻,再滴加几滴KSCN溶液,观察现象。实验现象1.溶液变为______色。2.加入适量铁粉后溶液变为______色,滴加几滴KSCN溶液后,溶液______。实验结论可用KSCN试剂检验Fe3+是否存在实验说明FeCl3与铁粉反应,生成了FeCl2,溶液中不再存在Fe3+。实验7铝及其化合物的性质1.铝与氧气的反应(1)铝粉可以在纯氧中燃烧,发出耀眼的______,生成______,4Al+3O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2Al2O3。(2)常温下铝在空气中极易与氧气反应,表面生成一层致密的薄膜,能阻止氧气与铝进一步反应。2.铝与氯气、硫的反应:____________________________________________________________、________________________________________3.铝与酸的反应实验装置实验原理Al2O3+6HCl=__________________________________;2Al+6HCl=__________________________________实验用品盐酸、铝片;试管、酒精灯、木条。实验步骤在一支试管中加入5mL盐酸,再向试管中放入一小块铝片。观察实验现象。过一段时间后,将点燃的木条放在试管口,你观察到什么现象?实验现象开始无现象,一段时间后铝片________,然后冒铝片表面有________产生,试管壁有______现象。一段时间后,将点燃的木条放在试管口,可听到爆鸣声,后气体燃烧发出______火焰实验结论氧化铝和铝均能和盐酸反应。实验说明铝片表面有一层致密的保护膜氧化铝,可以与盐酸发生反应:Al2O3+6HC1=2A1C13+3H20,这个阶段没有气体生成;随着反应的进行,保护膜氧化铝逐渐减少,铝单质直接与盐酸接触,发生反应:2A1+6HC1=2A1C13+3H2↑。因此,铝片与盐酸刚开始反应时没有气泡产生,一段时间后,当铝与盐酸反应产生氢气、且氢气将试管中空气排净后,即可用点燃的木条检验氢气。试管壁发热说明反应在生成新物质的同时,放出了热量。说明:Al常温下遇冷的浓硫酸、浓硝酸会发生______。4.铝与强碱溶液的反应实验装置实验原理2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑;Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]实验用品NaOH溶液、铝片;试管、酒精灯、木条。实验步骤在两支试管中分别加入少量的NaOH溶液,然后向其中一支试管中放入一小块铝片,向另一支试管中放入用砂纸仔细打磨过(除去表面的氧化膜)的一小块铝片。观察实验现象。过一段时间后,将点燃的木条分别放在两支试管口,你观察到什么现象?实验现象用砂纸打磨过的铝片表面立即剧烈反应,有________产生,试管壁有______现象。未经打磨过的铝片刚开始反应较______,后逐渐______,产生____________,试管壁有______现象。一段时间后,将点燃的木条放在两支试管口,均可听到______,后两试管气体均燃烧发出______火焰实验结论铝表面的Al2O3可溶于____________;Al可与________反应生成氢气5.铝热反应实验装置实验现象①镁带剧烈燃烧,放出大量的热,并发出耀眼的白光,氧化铁与铝粉在较高温度下发生剧烈的反应;②纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中实验结论高温下,铝与氧化铁发生反应,放出________:Fe2O3+2Aleq\o(=====,\s\up7(高温))2Fe+Al2O3原理应用①制取________、活动性______Al的金属,如铁、铬、锰、钨等,3MnO2+4Aleq\o(=====,\s\up7(高温))3Mn+2Al2O3;②金属______,如野外焊接______等易错强记用砂纸打磨过的铝片已擦除表面的保护膜氧化铝,铝单质与氢氧化钠溶液直接接触。该反应分为两步,第一步是铝与水反应:2Al+6H2O=2A1(OH)3+3H2↑,由于生成的氢氧化铝为难溶物,会附着在铝表面,阻止反应进一步发生,因而铝和水的反应进行程度很小。第二步是氢氧化铝与氢氧化钠反应:Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]。由于氢氧化铝为两性氢氧化物,与强碱可以反应,氢氧化铝被消耗促进了第一步反应的继续进行,两步加起来就是总的方程式:2Al+2NaOH+6H2O=2Na[A1(OH)4]+3H2↑。试管壁发热说明反应在生成新物质的同时,放出了热量。未打磨的铝片表面有一层致密的保护膜氧化铝,由于氧化铝为两性氧化物既能与酸反应,又能与碱反应,因此,将其放入氢氧化钠溶液中后,铝片上的氧化铝先与氢氧化钠反应:Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4],氧化铝逐渐减少,铝单质露置于氢氧化钠溶液中,发生反应:2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑。试管壁发热说明反应在生成新物质的同时,放出了热量。四、常见非金属及其应用实验1氯气的性质氢气在氯气中燃烧实验装置实验原理点燃:__________________________________________实验用品氢气、氯气;集气瓶。实验步骤在空气中点燃氢气,然后把导管缓缓伸入盛满氯气的集气瓶中。观察现象。实验现象氢气在氯气中安静地燃烧,发出______色火焰,集气瓶口上方出现______。实验结论氢气在氯气中能够______。易错强记(1)氯气和氢气的混合气体在强光照射时爆炸,产生此现象的原因是H2和Cl2混合后,光照时反应瞬间完成,放出的热量使气体急剧膨胀而发生爆炸。(2)燃烧是指发热发光的剧烈的化学反应。它强调的是:a.发光时也要发热;b.反应剧烈;c.实质是剧烈的氧化还原反应;d.不一定要有氧的参加。实验2氯水的性质及成分探究探究氯气的漂白性实验装置实验原理HCl+HClO,次氯酸有强氧化性,能使有机色素氧化从而导致其褪色。实验用品有色纸条或布条、有色花瓣、新制氯水、氯气;集气瓶,玻璃片、镊子。实验步骤①取干燥的和湿润的有色纸条(或布条)各一条,分别放入两个盛有干燥氯气的集气瓶中,盖上玻璃片。观察现象。②将有有色鲜花放入盛满干燥氯气的集气瓶中,盖上玻璃片。观察现象。实验现象①干燥的有色纸条(或布条)放入盛有干燥氯气的集瓶后没有明显变化;湿润的有色纸条(或布条)放入盛有干燥氯气的集气瓶,纸条或布条的颜色变浅,一段时间后,颜色褪去。②有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶后,鲜花褪色。实验结论干燥的氯气没有漂白性;氯水中的次氯酸具有强氧化性,可以漂白有色物质。实验说明氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有强氧化性,可以漂白有色物质,湿润的有色纸条(或布条)、有色鲜花中都含有水,可以和氯气反应生成次氯酸,因而二者会褪色。干燥的氯气中没有次氯酸,因而没有漂白性。易错强记(1)氯水中因HClO见光分解,随着HClO的消耗,最后成为盐酸,故久置氯水酸性增加,无漂白性。因此,氯水要现用现配。(2)制取氯水的反应为Cl2+H2OHCl+HClO,反应中Cl2既是氧化剂,又是还原剂。(3)Cl2尽管有较强的氧化性,但没有漂白性,氯水具有漂白性是因为Cl2与水反应生成了强氧化性的HClO。(4)ClO-与Fe2+、I-、S2-、HS-、SOeq\o\al(2-,3)等在水中因发生氧化还原反应而不能大量共存。实验3氯气的制备及检验1.制取原理实验室通常用强氧化剂MnO2、KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、Ca(ClO)2等氧化浓盐酸制取氯气。(1)用MnO2制取Cl2的化学方程式:_________________________________________________________________________。(2)其他制备Cl2的化学反应原理(特点:不需要______)①14HCl(浓)+K2Cr2O7=2KCl+2CrCl3+7H2O+3Cl2↑②16HCl(浓)+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑③6HCl(浓)+KClO3=KCl+3H2O+3Cl2↑④4HCl(浓)+Ca(ClO)2=CaCl2+2Cl2↑+2H2O2.实验装置3.制取流程(1)制备装置类型:固体+液体→气体(2)净化方法:用__________除去HCl,再用______除去水蒸气。(3)收集方法:①氯气的密度比空气大,可用______排空气法收集②氯气在饱和食盐中的溶解度较小,可用____________法收集。(4)验满方法:①将湿润的淀粉KI试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口,观察到试纸立即______,则证明已集满;②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口,观察到试纸先______后______,则证明已集满;③根据氯气的颜色,装置充满了______气体,则证明已集满。(5)尾气吸收:用__________________________吸收。易错强记(1)反应物的选择:必须用浓盐酸,稀盐酸与MnO2不反应,且随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸时,反应停止,故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。(2)加热温度:不宜过高,以减少HCl挥发。(3)实验结束后,先使反应停止并排出残留的Cl2后,再拆卸装置,避免污染空气。(4)尾气吸收时,用NaOH溶液吸收Cl2,不能用澄清石灰水吸收,因为澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少,吸收不完全。实验4二氧化硫的性质1.实验探究二氧化硫溶于水实验装置实验原理H2SO3实验用品二氧化硫、水、试管、橡胶塞、水槽实验步骤如图5-2所示,把充满SO2、塞有橡胶塞的试管倒立在水中,在水面下打开橡胶塞,观察试管内液面的上升待液面高度不再明显变化时,在水下用橡胶塞塞紧试管口,取出试管,用pH试纸测定试管中溶液的酸碱度(保留该溶液供实验5-2使用)实验现象试管内液面______实验结论SO2______溶于水实验说明1体积水可溶解______体积SO22.SO2的特性——漂白性实验装置 实验原理二氧化硫与________反应生成______的无色物质,______分解又生成______物质实验用品二氧化硫、水、石蕊溶液、品红溶液;试管、胶塞、水槽、胶头滴管、pH试纸。实验步骤实验现象滴加品红溶液后,溶液先变______,振荡后______,再加热后溶液颜色恢复______色,同时有__________的气体生成。实验结论SO2具有漂白性,但生成的化合物不稳定。实验说明______、__________、________也有此性质易错强记漂白性物质SO2HClO、H2O2、Na2O2、O3活性炭漂白原理与有色物质结合成无色物质将有色物质氧化为无色物质吸附有色物质变化类型化学变化化学变化物理变化是否可逆可逆,加热或久置后恢复原来颜色不可逆,加热或久置后不恢复原来颜色处理后可重复使用实验5用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子(1)物质的分离和提纯的“三个必须”和“四个原则”①三个必须a.除杂试剂必须稍______。b.______试剂必须除尽。c.除杂途径选最佳,有多种杂质时除杂顺序必须合理。②四个原则(2)若除去粗盐中杂质(硫酸盐、CaCl2、MgCl2),将选用的试剂及反应的离子方程式填入下表:杂质加入的试剂离子方程式硫酸盐____________________________________________________________________________CaCl2____________________________________________________________________________MgCl2_____________________________________(3)试剂加入的顺序原则:Na2CO3溶液加入顺序在______________溶液之后;加入盐酸在______之后。通常顺序可以为①BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→盐酸;②NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→盐酸;③BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→盐酸。实验6不同价态含硫物质的转化(1)设计实验实现不同价态含硫物质的转化,遵循的原则是科学性、可行性、安全性和绿色化。(2)实验设计方案转化目标(价态变化)选择试剂实验操作和现象实验结论H2eq\o(S,\s\up6(-2))→eq\o(S,\s\up6(0))__________________________________________________________________________________________________________________________________eq\o(S,\s\up6(+4))O2→eq\o(S,\s\up6(0))eq\o(S,\s\up6(+4))O2→H2eq\o(S,\s\up6(+6))O4__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________H2eq\o(S,\s\up6(+6))O4→eq\o(S,\s\up6(+4))O2________________________________________________________________________________________实验7喷泉实验实验装置实验原理氨气极易溶于水(NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-),导致容器内的气体压强变小,容器内外产生压强差,外界大气压将水压入从而形成喷泉。实验用品氨气、酚酞溶液、水;圆底烧瓶、玻璃管、胶头滴管、烧杯、铁架台。实验步骤如图5-11,在干燥的圆底烧瓶里充满氨,用带有玻璃管和滴管(预先吸入水)的塞子塞紧瓶口。倒置烧瓶,使玻璃管插入盛有水的烧杯(预先在水里滴入少量酚酞溶液)。打开橡胶管上的弹簧夹,挤压滴管,使少量水进入烧瓶。观察并描述现象,分析出现这些现象的可能原因。实验现象烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶,形成______,瓶内液体呈______。实验结论氨____________溶于水,水溶液呈____________性。原理解释氨______溶于水,使烧瓶内的压强________,导致烧杯中的水在______的作用下进入烧瓶。实验说明①实验成功的关键:a.装置的______要好;b.烧瓶要______;c.氨气要______。②若无胶头滴管引发喷泉,可采用______法或______法引发喷泉。实验8铵盐(NHeq\o\al(+,4))的检验(1)实验探究实验装置[三支试管中分别盛有少量NH4Cl溶液、NH4NO3溶液和(NH4)2SO4溶液]实验原理_____________________________________________________,通过NH3使湿润的红色石蕊试纸变______来检验NHeq\o\al(+,4)实验用品NH4Cl溶液、NH4NO3溶液、(NH4)2SO4溶液、红色石蕊试纸、NaOH溶液、蒸馏水;试管、胶头滴管。实验步骤在NH4Cl溶液、NH4NO3溶液和(NH4)2SO4溶液的三支试管中分别加入NaOH溶液并加热(注意通风),用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口,观察现象,分析产生现象的原因,写出反应的离子方程式。实验现象三支试管都能产生能使湿润的红色石蕊试纸变______的______气体实验结论铵盐与强碱反应生成了氨气实验说明实验室中,常利用铵盐与强碱反应产生氨这一性质来检验铵根离子的存在和制取氨(2)铵盐(NHeq\o\al(+,4))的检验方法向铵盐溶液中加入______溶液,加热,产生______气体,用______的______石蕊试纸检验,试纸变______。实验9氨气的制备1.反应原理:利用复分解反应强碱制弱碱实验室用固体氯化铵和氢氧化钙制取氨气:___________________________________________。2.药品的选择:①铵盐:制取NH3时,一般用NH4Cl而不用NH4NO3、(NH4)2SO4或(NH4)2CO3,原因如下:铵盐不选用的理由NH4NO3受热分解,会发生爆炸,不安全(NH4)2SO4与Ca(OH)2反应时生成CaSO4,反应物呈块状,不利于NH3逸出,且反应后试管难清洗(NH4)2CO3受热分解会产生CO2,使收集到的NH3不纯②碱:一般用熟石灰,不用NaOH或KOH,因为NaOH或KOH易吸水结块,而且加热时对玻璃仪器腐蚀性较强。3.实验装置(1)制取装置:固-固反应加热装置(同制O2)①发生装置的试管口略向下倾斜;②加热温度不宜过高,并用酒精灯外焰由前向后逐渐加热。(2)净化装置——用碱石灰(或固体NaOH、固体CaO)干燥除水(3)收集方法:____________收集。收集装置和反应装置的试管和导管必须是干燥的。由于氨气的密度比空气小,因此收集氨气时,导管应插入接近试管的底部。(4)验满方法:①用湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近,若变______,说明已经收集满。②用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有______生成,说明已经收集满。(5)尾气处理:多余的氨要吸收掉(可在导管口放一团用__________浸湿的棉花球),以避免污染空气。但多余气体在尾气吸收时要防止倒吸。常采用的装置有:4.氨气的简易制法方法化学方程式(或原理)气体发生装置加热浓氨水氨水具有________和______,受热______。化学方程式为_____________________________________将浓氨水滴入固体NaOH中NaOH溶于水______,促使氨水分解。且OH-浓度的增大有利于NH3的生成将浓氨水滴入固体CaO或碱石灰中CaO与水反应,使__________减少;反应______,促使氨水分解。化学方程式为________________________________________________________________________易错强记不能用浓H2SO4、CaCl2干燥,CaCl2与NH3反应:CaCl2+8NH3=CaCl2·8NH3。实验10硝酸的性质实验探究:浓HNO3和稀HNO3与铜的反应实验装置实验原理Cu+4H++2NOeq\o\al(-,3)=Cu2++2NO2↑+2H2O;3Cu+8H++2NOeq\o\al(-,3)=3Cu2++2NO↑+4H2O实验用品浓硝酸、稀硝酸、铜丝、氢氧化钠溶液;烧杯、试管、橡胶塞、酒精灯、铁架台。实验步骤如图5-14所示,在橡胶塞侧面挖一个凹槽,并嵌入下端卷成螺旋状的铜丝。向两支具支试管中分别加入2mL浓硝酸和稀硝酸,用橡胶塞塞住试管口,使铜丝与硝酸接触。观察并比较实验现象。向上拉铜丝,终止反应。实验现象①装浓硝酸的试管中铜丝溶解,产生______色气体,溶液逐渐变______,铜丝逐渐______。②装稀硝酸的试管中铜丝溶解,试管内开始产生少量______色气体,反应逐渐加快,气体在试管上部变为______色,溶液逐渐变______,铜丝逐渐______。实验结论浓HNO3与金属铜反应生成____________,稀HNO3与金属铜反应生成______,浓HNO3的氧化性______。实验说明①硝酸几乎能与绝大多数金属(除Au、Pt外)反应,生成高价态金属的硝酸盐,本身一般被还原为NO2或NO。②常温下,浓硝酸能使铁、铝钝化。③浓硝酸可将碳、磷等非金属单质氧化成高价态的氧化物或含氧酸,本身被还原为NO2。易错强记浓硝酸与Cu反应时,若Cu过量,反应开始时浓硝酸的还原产物为NO2,但随着反应的进行,硝酸变稀,其还原产物将为NO,最终应得到NO2与NO的混合气体,可利用氧化还原反应过程中化合价升降总数相等的守恒规律求解有关Cu、HNO3和混合气体之间的量的关系。五、化学反应原理实验1化学反应的吸热和放热现象1.放热反应实验装置实验原理△H<0实验用品2mol/L的盐酸、镁条;温度计、试管、砂纸。实验步骤在一支试管中加入2mL2mol/L的盐酸,并用温度计测量其温度。再向试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条。观察现象,并用温度计测量溶液温度的变化。实验现象试管中有________产生,试管壁______,溶液的温度______。实验结论镁和盐酸的反应是______反应。2.吸热反应实验装置实验原理Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O△H>0实验用品Ba(OH)2•8H2O晶体、NH4Cl晶体;烧杯、玻璃片(或小木板)、玻璃棒。实验步骤将20gBa(OH)2•8H2O晶体研细后与10gNH4Cl晶体一起放入烧杯中,并将烧杯放在滴有几滴水的木片上,用玻璃棒快速搅拌,闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯,用手触摸烧壁下部,试着用手拿起烧杯,观察现象。实验现象有少许__________的气体产生;烧杯变______,木片和烧杯底部__________。实验结论①Ba(OH)2•8H2O晶体和NH4Cl晶体的反应是______反应。②反应产生了______。易错强记(1)化学反应总体遵循“分吸合放”规律,即大多数分解反应吸热,大多数化合反应放热,且化学反应中吸热反应占少数,所以务必记住常见的吸热反应。(2)放热反应或吸热反应必须属于化学变化,物质的物理变化过程中,也会有能量的变化,不属于吸热反应或放热反应。如醋酸的电离虽然要吸热,但不能称为吸热反应,只能称为吸热过程;同样,水蒸气转变成液态水,也不能称为放热反应。(3)化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。不同化学反应发生的条件不同,有的常温下就可以发生,有的则需要加热,因此往往容易把在加热条件下进行的反应认为是吸热反应,而在常温下进行的反应认为是放热反应,其实两者之间无必然联系,常温下进行的反应可能是放热反应,如中和反应;也可能是吸热反应,如NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的反应。加热条件下进行的反应,可能是吸热反应,如C+CO2==2CO;也可能是放热反应,如C+O2==CO2。两者的区别是放热反应撤去热源后仍能进行,吸热反应必须持续加热才能继续进行。由上可见,反应吸热还是放热与反应条件无关,而是由反应物总能量与生成物总能量的高低决定的。实验2中和反应反应热的测定1.实验装置各部分仪器的作用:a.玻璃搅拌器的作用是________________________。b.隔热层的作用是______________。c.温度计的作用是__________________________。2.测定原理环境温度不变时,根据测得的体系的温度变化和有关物质的比热容等来计算反应热。计算公式:ΔH=-cmΔt=-eq\f((m酸+m碱)·c·(t终-t始),n)c=4.18J·g-1·℃-1=4.18×10-3kJ·g-1·℃-1;n为生成H2O的物质的量。【特别提醒】①中和热的测量中碱稍过量的原因是保证酸能完全反应,计算时应以不足的酸作为计算标准。②实验中使用的酸和碱不能是浓酸或浓碱,若用浓酸或浓碱,由于稀释过程中放出热量,会使测得的中和热数值偏高。3.实验步骤①绝热装置组装②量取一定体积酸、碱______溶液:量取50mL0.50mol·L-1盐酸、50mL0.55mol·L-1氢氧化钠溶液③测反应前酸碱液______:测量混合前50mL0.50mol·L-1盐酸、50mL0.55mol·L-1氢氧化钠溶液的温度,取两温度平均值,记录为______温度t1。④测混合酸碱液测反应时________:将酸碱溶液迅速混合,用玻璃搅拌器轻轻搅动溶液,并准确读取混合溶液的最高温度,记录为______温度t2。⑤重复2~3次实验:记录每次的实验数据,取其平均值作为计算依据。⑥求平均温度差(t终-t始)⑦计算中和热ΔH。实验次数反应物的温度/℃反应前体系温度反应后体系温度温度差盐酸NaOH溶液t1/℃t2/℃(t1-t2)/℃125.025.225.128.53.4224.925.125.028.33.3325.625.425.529.03.5设溶液的密度均为1g·cm-3,中和后溶液的比热容c=4.18J·g-1·℃-1,则反应放出的热量Q=cmΔt=c·[m(盐酸)+m(NaOH溶液)]·(t2-t1)=4.18J·g-1·℃-1×(50g+50g)×EQ\f(3.4+3.3+3.5,2)℃≈1421J≈1.42kJ。那么生成1molH2O放出的热量为EQ\f(Q,m(H2O))=EQ\f(1.42kJ,0.025mol)=56.8kJ。4.误差分析若实验时有热量损失,所测中和热偏小,ΔH偏大。求算出的中和热是否接近kJ·mol-1,取决于溶液的浓度、溶液的体积及温度的变化。引起中和热测定有较大误差的因素主要有:①溶液浓度不准确;②溶液量取不准确;③隔热较差;④室温太低;⑤温度未读取到最高点等。易错强记(1)隔热关。如量热计保温层内隔热填充材料要填满,故泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温;盖板上的两孔只需要正好使温度计和环形玻璃棒通过即可;倒入NaOH溶液要迅速,尽可能减少实验过程中的热量损失。中和热测定实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是上下搅动,不能用金属丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是金属传热快,热量损失大。(2)准确关。如配制溶液的浓度要准确;NaOH溶液要新制;量取溶液体积时读数要准确;对温度计的读数要读到最高点。为保证酸完全中和,采取的措施是若采用的酸、碱浓度相等,可采用碱体积稍过量。(3)中和热是强酸强碱的稀溶液生成1molH2O放出的热量,为57.3kJ,弱酸弱碱电离时吸热,生成1molH2O时放出的热量小于57.3kJ。若用浓硫酸发生中和反应生成1molH2O时放出的热量大于57.3kJ。(4)计算时应注意单位的统一,且要注意数据的取舍,无效数据要舍去。实验3原电池的工作原理实验装置实验原理锌片(负极):Zn-2e-=Zn2+(氧化反应);铜片(正极):Cu2++2e-=Cu(还原反应);总反应:Cu2++Zn=Cu+Zn2+实验用品ZnSO4溶液、CuSO4溶液;锌片、铜片、大烧杯、导线、电流表、盐桥。实验步骤如图4-1所示,将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的CuSO4溶液用一个盐桥连接起来,然后将锌片和铜片用导线接起来,并在中间串联一个电流表,观察现象。取出盐桥,观察电流表的指针有何变化。实验现象有盐桥存在时,锌片表面逐渐失去光泽,铜片上逐渐覆盖一层光泽的亮红色物质,电流计指针偏转。没有盐桥时,电流计指针回零,锌片和铜片上均无变化。实验结论盐桥中的电解质将两个烧杯中的溶液连成一个通路,并使氧化反应和还原反应完全分开在两个不同的区域进行,避免了电流损耗。实验说明①盐桥通常是装有饱和KCl琼脂溶胶的U②单液锌铜原电池实验,除了上述现象外,溶液的温度会略微升高,化学能转化为电能和热能。易错强记(1)盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。(2)盐桥中离子移向:盐桥含饱和KCl(KNO3)溶液,K+移向正极,Cl-(NO3-)移向负极(3)盐桥的作用:a.导电:连接内电路,形成闭合回路;b.平衡电荷,使原电池不断产生电流。c.隔离:使相互反应的物质不接触。实验4电解池的工作原理实验装置实验原理阴极:Cu2++2e-=Cu;阳极:2Cl--2e-=Cl2↑;总反应:CuCl2Cu+Cl2↑实验用品CuCl2溶液;碘化钾淀粉试纸、导线、电流表、U型管、直流电源、石墨电极实验步骤在U型管中注入质量分数为25%的CuCl2溶液,插入两根石墨棒作电极(如图4-9),把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与直流电源正极相连的石墨棒附近。接通直流电源,观察U型管内的现象和试纸颜色的变化。实验现象证明产生的气体是______;碳棒底部有__________覆盖。实验结论①CuCl2溶液在电流作用下发生了______变化,分解生成了________________。②电解过程中______能转化为______能。③电解质溶液的导电过程,就是电解质溶液的______过程实验说明(1)氯化铜溶液中存在的离子有______________________________,通电前这些离子在溶液中作自由运动。(2)通电时在电场的作用下,溶液中自由运动的离子作定向运动,即_____________趋向,_____________趋向碳棒。(3)____________在____________,____________在碳棒______。易错强记电解过程的三个流向①电子流向:电源负极→电解池阴极;电解池的阳极→电源的正极;②离子流向:阳离子→电解池的阴极,阴离子→电解池的阳极。③电流方向:电源正极→电解池阳极→电解质溶液→电解池阴极→电源极。实验5简单的电镀实验实验装置实验原理Fe作阴极:Cu2++2e-=Cu;Cu作阳极:Cu-2e-=Cu2+实验用品烧杯、砂纸、导线、2~3V的直流电源、电流表。铁制镀件、铜片、电镀液(以CuSO4溶液为主配制)、1mol·L-1NaOH溶液、20%盐酸。实验步骤1.把铁制镀件用砂纸打磨干净,放入1mol·L-1NaOH溶液中除去油污,然后用蒸馏水洗净。再放入20%盐酸中除锈,几分钟后取出,并用蒸馏水洗净。2.把铁制镀件与2~3V的直流电源的负极相连,铜片与直流电源的正极相连(如图)。将两极平行浸入电镀液中,两极间距约5cm,5~10min后取出,观察镀件表面发生的变化。实验现象通电一段时间可观察到铜片逐渐溶解,变薄;铁片表面覆盖一层红色物质。实验结论通过电解原理可以在金属表面镀上其它金属实验说明铜是活性电极,作阳极,失去电子生成铜离子进入电解质溶液,铜离子向阴极移动,在铁片表面得电子生成铜单质,。实验6制作简单的燃料电池实验装置实验原理1.电解水:阴极:4H2O+4e-=2H2↑+4OH-;阳极:2H2O-4e-=O2↑+4H+,总反应式:2H2Oeq\o(,\s\up7(电解))2H2↑+O22.氢氧燃料电池:负极:2H2-4e-=4H+;正极:O2+4e-+4H+=2H2O,总反应式:2H2+O2=2H2O实验用品仪器:U形管、石墨棒(石墨棒使用前应该经过烘干活化处理),3~6V的直流电源、鳄鱼夹、导线和开关、电流表(或发光二极管、音乐盒等)。药品:1mol/LNa2SO4溶液、酚酞溶液。实验步骤1.电解水:在U形管中注入1mol·L-1Na2SO4溶液,再滴入2滴酚酞溶液。在U形管的两边分别插入一根石墨棒,并用鳄鱼夹、导线连接直流电源。闭合K1,接通直流电源开始电解,观察现象。2.制作一个氢氧燃料电池:当电解水进行2min后,打开K1,断开直流电源,将两根石墨棒用导线分别与电流表连接,闭合K2,观察现象。实验现象1.阳极产生气泡,阴极产生气泡,电极附近的溶液变红,阳极液面高。2.电流表指针偏转。实验结论1.电解1mol·L-1Na2SO4溶液,阳极得到O2,阴极得到H2。2.氢气与氧气反应由化学能转化为电能的过程可以实现。实验7铁钉的吸氧腐蚀实验实验装置实验原理(1)负极:2Fe-4e-=2Fe2+;正极:O2+4e-+2H2O=4OH-;总反应:2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2;后续反应:Fe(OH)2Fe(OH)3→Fe2O3•xH2O(2)负极:Zn-2e-=Zn2+;正极:2H+2e-=H2;总反应:Zn+2H+=Zn2++H2实验用品铁钉、锌片、饱和食盐水、稀盐酸、CuSO4溶液、水;具支试管、橡皮塞、导管、试管。实验步骤(1)将经过酸洗涤除锈的铁钉用饱和食盐水浸泡一下,放入图4-21所示的具支试管中。几分钟后,观察导管中水柱的变化,解释引起这种变化的原因。(2)取两支试管,分别放入两颗锌粒和等体积、等浓度的稀盐酸,观察现象。然后,向其中一支试管中滴加1-2滴硫酸铜溶液,再观察现象。解释引起这种变化的原因。实验现象(1)几分钟后,导管末端的水柱液面上升,铁钉表面有锈迹产生(2)滴有硫酸铜溶液的试管中产生气泡的速率快实验结论(1)铁钉在中性的食盐水溶液中易发生吸氧腐蚀。(2)电化腐蚀比化学腐蚀快实验说明①装置中铁、碳和饱和食盐水构成原电池,铁钉发生吸氧腐蚀,装置的气密性必须良好,否则很难观察到导管末端的水柱高度变化。②Zn与CuSO4反应生成Cu,Zn、Cu和稀盐酸构成原电池,形成电化学腐蚀,速率更快。易错强记金属腐蚀的快慢比较(1)在同一种电解质溶液中,金属腐蚀由快到慢的顺序是电解池的阳极>原电池的负极>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极。(2)在不同溶液中,金属在电解质溶液中的腐蚀>金属在非电解质溶液中的腐蚀;金属在强电解质溶液中的腐蚀>金属在弱电解质溶液中的腐蚀。(3)对同一种电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大,腐蚀越快。实验8牺牲阳极法实验实验装置实验原理(1)锌电极:Zn-2e-=Zn2+;铁电极:2H++2e-=H2↑;总反应:Zn+2H+=Zn2++H2↑(2)负极:Zn-2e-=Zn2+;正极:2H+2e-=H2;总反应:Zn+2H+=Zn2++H2实验用品K3[Fe(CN)6]溶液、酸化的3%NaCl溶液;Zn电极、锌皮、Fe电极、铜丝、铁钉、电压表、烧杯。实验步骤(1)以Fe作保护电极,Zn作辅助电极,以经过酸化的3%NaCl溶液作电解质溶液,按图4-26所示连接装置。观察电流表指针的变化,以及烧杯中两个电极附近发生的现象。过一段时间,用胶头滴管从Fe电极区域取少量溶液于试管中,再向试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液,观察试管中溶液颜色的变化。(2)将1g琼脂加入250mL烧杯中,再加入50mL饱和食盐水和150mL水。搅拌、加热煮沸,使琼脂溶解。稍冷后,趁热把琼脂溶液分别倒入两个培养皿中,各滴入5-6滴酚酞溶液和K3[Fe(CN)6]溶液,混合均匀。取两个2~3cm长的铁钉,用砂纸擦光。如图4-27(a)所示,将裹有锌皮的铁钉放入上述的一个培养血中;如图4-27(b)所示,将缠有铜丝的铁钉放入另一个培养皿中。观察并解释实验现象。实验现象(1)实验装置电流表阳极(负极区)阴极(正极区)现象指针偏转Zn溶解有气泡产生,无蓝色沉淀生成有关反应—Zn-2e-Zn2+2H++2e-H2↑(2)4-27(a)铁钉周围变红,图4-27(b)铁钉周围生成蓝色沉淀,铜丝周围变红。实验结论(1)溶液中不含Fe2+,铁作正极未被腐蚀。(2)铁作为负极时易腐蚀,作为正极时未腐蚀。易错强记(1)裹有锌皮的铁钉在食盐的琼脂溶液中形成腐蚀电池,属于吸氧腐蚀。锌比铁活泼,锌一端为负校(卧阳极),锌失去电子变成锌离子铁需为王极(阴极),氧气得到电子,性成氢氧根离子使该端溶液的碱性增强酚酞变红。(2)缠有铜丝的铁钉在食盐的琼脂溶液中形成腐蚀电池,属于吸氧腐蚀。铁比铜活泼,铁一端为负极(阳极),铁失去电子变成铁离子,铁离子与K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色沉淀;铜一端为正极(阴极),氧气得到电子,生成的氢氧根离子使该端溶液的碱性增强,酚酞变红。实验9探究影响化学反应速率的因素【实验探究I】影响因素实验步骤实验现象结论浓度取两支试管,各加入5mL0.1mol/LNa2S2O3溶液,然后向一支试管中加入5mL0.1mol/LH2SO4溶液,向另一支试管中加入5mL0.5mol/LH2SO4溶液,记录出现浑浊的时间加入0.5mol/LH2SO4溶液的试管中出现浑浊所用的时间短溶液中反应物的浓度越大,反应速率越快;反之反应速率越慢温度取两支试管,各加5mL0.1mol/LNa2S2O3溶液,另取两支试管各加入5mL0.1mol/LH2SO4溶液,将四支试管分成两组(各有一支盛有Na2S2O3溶液和H2SO4溶液的试管),一组放入冷水中,另一组放入热水中,经过一段时间后,分别混合并振荡,记录出现浑浊的时间放入热水的试管中出现浑浊所用的时间短,放入冷水的试管中出现浑浊所用的时间长溶液的温度越高,反应速率越快;溶液的温度越低,反应速率越慢催化剂在两支试管中各加入2mL5%H2O2溶液,再向两支盛有H2O2溶液的试管中分别加入0.1mol/LFeCl3溶液和H2O各1mL,摇匀,比较产生气泡的快慢加入FeCl3溶液的试管中,产生气泡快;加入H2O的试管中,产生气泡缓慢加入催化剂能加快化学反应速率【实验探究
II】试剂所用时间反应速率结论1mol/LH2SO4溶液____________4mol/LH2SO4溶液与锌反应比1mol/LH2SO4溶液与锌反应的速率快4mol/LH2SO4溶液____________易错强记(1)温度①基本规律:温度越高,化学反应速率越快②经验规律:一般温度每升高10℃,其反应速率增加2~4倍催化反应,升高温度,催化剂可能失活,反应速率减慢有机反应,升高温度,有可能发生副反应,主反应速率减慢(2)压强:气体反应的压强越大,化学反应速率越快(3)浓度:浓度越大,化学反应速率越快(4)催化剂:使用适当的催化剂可以显著改变化学反应速率(5)接触面积:反应物的颗粒越小,接触面积越大,化学反应速率越快(6)原电池:形成原电池,可以加快氧化还原反应的速率实验10探究影响化学平衡移动的因素1.浓度(1)实验探究【实验2-1】实验装置实验原理Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(红色)实验用品0.005mol/LFeCl3FeCl30.015mol/LKSCN1mol/LKSCN溶液、铁粉;试管、胶头滴管。实验步骤向盛有5mL0.005mol/LFeCl3溶液的试管中加入5mL0.015mol/LKSCN溶液,将溶液均分三份置于a、b、c三支试管中,向试管b中加入少量铁粉,向试管c中滴加加4滴1mol/LKSCN溶液,观察试管b、c中溶液颜色变化,并均与a试管对比。实验现象①试管b中溶液颜色比a试管浅。②试管c中溶液颜色比a试管浅。实验结论实验表明,当向平衡混合物中加入铁粉或硫氰化钾溶液后,溶液的颜色都改变了,这说明平衡混合物的组成发生了变化。实验说明①本实验的关键是第一次获得的溶液浓度要小、红色要浅。②本实验所加4滴1mol/LKSCN溶液,一方面浓度明显高于原来的0.015mol/L,另一方面体积改变可以忽略不计,很好地控制了单一变量。③作为离子反应,只有改变实际参加反应的离子浓度,对平衡才有影响,如增加KC1固体量,平衡不移动,因为KCl不参与离子反应。结论:①增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向______方向移动。②增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向______方向移动。2.压强(1)实验探究【实验2-2】实验装置实验原理实验用品NO2气体;针管、橡胶管。实验步骤如图所示,用50mL注射器吸入20mLNO2和N2O4的混合气体(使注射器的活塞位于Ⅰ处),将细管端用橡胶塞封闭。然后把活塞拉到Ⅱ处,观察管内混合气体颜色的变化。当反复将活塞从Ⅱ处推到Ⅰ处及从Ⅰ处拉到Ⅱ处时,观察管内混合气体颜色的变化。实验现象体系压强增大,气体的红棕色先变深,然后慢慢变浅,但比压强增大前深;体系压强减小,气体的红棕色先变浅,然后慢慢变深,但比压强减小前浅。实验结论其他条件不变,增大压强,化学平衡向气体体积减小的反应方向移动;减小压强,化学平衡向气体体积增大的方向移动。实验说明要从针管的侧面观察实验现象。(2)适用对象:有______参加的可逆反应。(3)结论①增大压强,平衡向气体体积______的方向移动;②减小压强,平衡向气体体积______的方向移动;③改变压强,气体体积不变的反应,平衡______。3.温度(1)实验探究【实验2-3】实验装置实验原理实验用品冰水、热水、NO2气体;圆底烧瓶、玻璃导管、单孔橡皮塞、烧杯、止水夹、橡胶管。实验步骤把NO2和N2O4的混合气体通入两只连通的烧瓶,然后用弹簧夹夹住乳胶管;把一只烧瓶浸泡在热水中,另一只浸泡在冰水中。如图,观察混合气体的颜色变化。实验现象浸泡在热水中混合气体颜色______;浸泡在冰水中混合气体颜色______。实验结论浸泡在热水中混合气体颜色______,说明升高温度NO2浓度______,即平衡向逆反应(______热反应)方向移动;浸泡在冰水中混合气体颜色______,说明降低温度NO2浓度______,即平衡向正反应(______热反应)方向移动。实验说明①热水温度稍高一点为宜,否则颜色变化不明显。②可留一个室温下的参照物便于颜色对比。(2)结论①升高温度,平衡向______热方向移动;②降低温度,平衡向______热方向移动。易错强记(1)无气态物质存在的化学平衡,由于改变压强不能改变化学反应速率,所以改变压强不能使平衡发生移动。(2)在容积不变的密闭容器中,气体反应已达到平衡,若向该容器中充入与反应体系无关的气体,化学平衡不移动,原因是气态反应物、生成物的浓度未改变。(3)在容积可变的恒压容器中,充入与反应体系无关的气体,此时虽然总压强不变,但各气态物质的浓度减小(相当于减压),平衡向气体体积增大的方向移动。(4)对于反应前后气体分子数相等的可逆反应,改变压强后,正、逆反应速率同等程度地改变。因此,增大或减小压强不能使化学平衡发生移动。实验11弱电解质的电离实验原理Mg+2H+=Mg2++H2↑,Mg+2CH3COOH=Mg2++2CH3COO-+H2↑实验用品0.1mol/L盐酸、0.1mol/L醋酸;pH试纸、试管、胶头滴管。实验步骤取相同体积的0.1mol/L盐酸和醋酸,比较它们pH的大小,试验其导电能力,并分别与等量的镁条反应,观察、比较记录现象。实验现象酸0.1mol/L盐酸0.1mol/L醋酸pH12.8导电能力强弱与镁条反应快慢实验结论①相同浓度的两种
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