高考化学三轮复习资料《回归高中化学教材实验》人教版选修4文档格式.docx
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实验用品
0.50mol/L盐酸、0.55mol/LNaOH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。
实验步骤
①在大烧杯底部垫泡沫塑料(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。
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50mL0.55mol/LNaOH溶液,并用温度计测量NaOH溶液的温度,记入下表。
④把套有盖板的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溶液一次性倒入小烧杯(注意不要洒到外面),盖好盖板。
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重复实验步骤②〜④三次。
⑥计算反应热。
温度
实验次数
起始温度t1/℃
终止温度
t2/℃
温度差
(t2-t1)/℃
HCl
NaOH
平均值
1
3
实验结论
通常条件下,强酸与强碱溶液反应的中和热约为57.3kJ/mol。
巳知生成1mol水时的反应热为:
△H=-0.418(t2-t1)/0.025kJ/mol。
取接近的温度差值的平均值代入进行计算。
实验说明
①本实验成败的关键在于容器的绝热效果及温度测量的准确。
因此,若用上述仪器进行组装,则要严格按照操作进行,也可以用保温杯等其他绝热较好的容器代替进行。
②酸碱溶液的混合要迅速,以减少热量的损失。
③为了保证盐酸完全被碱中和,使碱稍过量。
02锌粒和不同浓度稀硫酸反应速率比较(选修4,P18)
通过观察收集10mLH2所用的时间或1分钟收集到的H2的体积来比较反应速率的快慢。
锌粒(颗粒大小基本相同),1mol/L稀硫酸、4mol/L稀硫酸;
锥形瓶、分液漏斗、双孔塞、注射器、
铁架台、导管、橡胶管、秒表。
①按上图安装两套装置。
检查装置的气密性(关闭分液漏斗的活塞,将注射器往外拉一段距离,松开手后观察是否会迅速回到原位)。
②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
40mL4mol/L的硫酸。
比较两者收集10mL氢气所用的时间。
实验现象
收集10mLH2,4mol/L硫酸所用时间比1mol/L硫酸所用时间短。
在温度及金属质量大小相同的条件下,酸的浓度越大,速度越快。
本实验需要注意的几个关键操作有:
①实验装置的气密性要好。
②尽可能做好“不变量的控制”
——锌粒的表面积、温度、氢气的体积或时间等。
③可用恒压漏斗代替分液漏斗滴加稀硫酸,减少滴加硫酸对气体体积测量的影响。
03不同浓度草酸与高锰酸钾反应速率比较(选修4,P20)
在实验中,控制KMnO4溶液的浓度及反应温度不变,探究草酸的浓度不同时对反应速率的影响。
本实验涉及的化学方程式为:
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
0.1mol/LH2C2O4溶液、0.2mol/LH2C2O4溶液、0.01mol/L的酸性KMnO4溶液;
试管、胶头滴管、
10mL量筒、秒表。
取两支干净试管,各加入4mL0.01mol/L的酸性KMnO4溶液,然后向一支试管中加入0.1mol/L
H2C2O4溶液2mL,记录溶液褪色所需的时间。
向另一支试管中加入0.2mol/LH2C2O4溶液2mL,记录溶液褪色所需的时间。
加入较浓H2C2O4溶液的试管褪色所需时间较短。
在其他条件相同时,增大反应物的浓度反应速率增大。
在实验过程中的计时由刚加入H2C2O4溶液开始按秒表,当溶液刚好完全褪色时停止计时。
为了对
比更明显、观察得更清楚,可在试管后面衬一张白纸来观察现象。
04不同温度下硫代硫酸钠与硫酸反应速率的比较(选修4,P21)
在实验中,控制Na2S2O3与H2SO4溶液浓度不变,探究温度不同时对反应速率的影响。
Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O
0.1mol/LNa2S2O3溶液、0.1mol/LH2SO4溶液;
试管、胶头滴管、10mL量筒、100mL烧杯、秒表、
温度计。
取两支试管各加入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和H2SO4的试管),一组放入盛冷水的烧杯中,另一组放入盛有热水的烧杯中。
经过一段时间后,分别将同一烧杯中的两溶液混合并振荡,记录每组中
从混合到出现浑浊的时间。
加热的一组首先出现浑浊。
在其他条件相同时,升高温度反应速率增大,降低温度反应速度减小。
在实验过程中计时由刚混合两溶液开始按秒表,当溶液出现浑浊时停止计时。
为了对比更明显、
观察得更清楚,可在试管后面衬一张白纸来观察现象。
05不同温度下I-在酸性溶液中被氧化的速率比较(选修4,P21-P22)
在实验中,控制KI与H2SO4溶液的浓度不变,探究溶液出现蓝色的时间与温度的关系。
本实验涉及的离子方程式为:
4H++4I-+O=2I+2HO
222
1mol/LKI溶液、0.1mol/LH2SO4溶液、淀粉溶液;
试管、胶头滴管、10mL量筒、100mL烧杯、秒
表、温度计。
取两支试管各加入5mL1mol/LKI溶液,并分别滴加几滴淀粉溶液,另取两支试管各加入5mL0.1mol/LH2SO4溶液,将四支试管分成两组(各有一支盛有淀粉KI混合溶液和H2SO4溶液的试管),一组放入盛有冷水的烧杯中,另一组放入盛有热水的烧杯中。
经过一段时间后,分别将同一烧杯
中的两溶液混合并振荡,记录每组中从混合到溶液出现蓝色的时间。
加热的一组溶液首先出蓝色。
在实验过程中计时由刚混合两溶液开始按秒表,当溶液出现蓝色时停止计时。
06催化剂对反应速率的影响二氧化锰催化双氧水分解实验(选修4,P22)
2HOMnO22HO+O↑
22=====22
10%的双氧水、二氧化锰;
锥形瓶、双孔橡胶塞、短导管、漏斗、木条、火柴。
锥形瓶内盛入10mL左右10%的双氧水,用双孔橡皮塞塞上锥形瓶,插上短导管和漏斗,将带有
余烬的木条伸入短导管,再通过漏斗加入少量二氧化锰,观察现象。
未加入二氧化锰时没有明显现象;
加入二氧化锰后,锥形瓶内迅速产生大量气泡,余烬复燃。
二氧化锰能够加快双氧水的分解,是此反应的催化剂,催化剂能加快反应速率。
①带余烬的木条不宜伸入太多,否则会因泡沫过多而使余烬熄灭。
②加入的双氧水和二氧化锰的量需适宜,不能过量加入,以防瞬间气压过大导致爆炸。
③二氧化锰在催化过程中没有消耗,但参与了反应。
二氧化锰降低反应活化能导致速率加快,而不是提供能量。
07不同催化剂对反应速率的影响(选修4,P23)
催化剂
2H2O2======2H2O+O2↑
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4
======K2SO4+2MnSO4+
10CO2↑+8H2O
(C6H10O5)n+nH2O======nC6H12O6
5%的双氧水、0.1mol/LFeCl3、0.1mol/LCuSO4;
10mL量筒。
0.1mol/LH2C2O4溶液、0.01mol/L的酸性KMnO4溶液、MnSO4固体;
淀粉溶液、2mol/L的H2SO4溶液、碘水、唾液;
试管、胶头滴管、10mL量筒。
在两支试管中分别加入2mL5%的H2O2溶液,再向H2O2溶液中分别滴入0.1mol/L
FeCl3和CuSO4(使用CuCl2
在两支试管中各加入4mL0.01mol/L的酸性KMnO4溶液和2mL0.1mol/LH2C2O4溶
液,再向其中一支试管中加入
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1mL2mol/L的H2SO4溶液
(必要时可加热);
向另一支试管中
更好)溶液各1mL,摇匀,比
较H2O2的分解速率。
一粒黄豆大的MnSO4固体。
摇
匀,记录溶液褪色所需的时间。
加入1mL唾液,振荡。
比较硫酸溶
液、唾液对淀粉水解的催化效果。
试管中均有气泡产生,且速
率均较快。
试管④中溶液褪色比试管③中
的快。
试管⑥中溶液褪色比试管⑤中的
快。
FeCl3和CuSO4对H2O2的分解都有催化作用,可加快反
应速率,但催化效果不同。
Mn2+对KMnO4与H2C2O4的
反应有催化作用,可加快反应速率。
唾液、稀硫酸对淀粉的水解都有催化作用,可加快反应速率,但唾液
的催化作用强。
正催化剂能显著加快化学反应速率,且不同催化剂对同一化学反应的催化作用是不同的。
若使用CuCl2,可说明Fe3+
和Cu2+对H2O2的分解都有催化作用。
---------------------------------------
加热时颜色变浅,冷却后会恢复原来的颜色。
08重铬酸钾溶液中加酸或碱的平衡移动(选修4,P26-P27)
已知在KCrO溶液中存在着如下平衡:
CrO2-(橙色)+HO2CrO2-(黄色)+2H+(KCrO固体
2272724227
是橙红色晶体)。
增大H+浓度,平衡向逆反应方向移动,溶液逐渐变为橙色;
增大OH-浓度,平衡向正反应方向移动,溶液逐渐变为橙色。
0.1mol/LK2Cr2O7溶液、浓硫酸、6mol/LNaOH溶液;
试管、胶头滴管。
取三支试管编号为A、B、C,各加入5mL0.1mol/L的K2Cr2O7溶液,然后试管A中滴加3〜10滴浓硫酸,另一支试管B中滴加10〜20滴6mol/LNaOH溶液,剩下试管C里的溶液留作对比实验。
观察并记录加了药品的两支试管中的现象。
试管A中溶液逐渐变为橙色;
试管B中溶液逐渐变为黄色。
在其他条件不变时,改变浓度会影响化学平衡的状态。
减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动;
增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动。
①本实验之所以加浓硫酸和6mol/LNaOH溶液,是因为加入少量的浓度较大的溶液就能引起H+
浓度明显改变。
②浓硫酸和6mol/LNaOH溶液都不能太多,否则溶液体积明显增大,导致K2Cr2O7溶液浓度明显变小,实验方案就不可取了。
③为便于观察颜色,可在试管后衬一张白纸。
09Fe3+、SCN-浓度对Fe(SCN)3溶液中平衡移动的影响(选修4,P27)
Fe3++3SCN-Fe(SCN)(红色)
0.005mol/LFeCl3溶液、饱和FeCl3溶液、0.01mol/LKSCN溶液、1mol/LKSCN溶液、0.01mol/LNaOH
溶液;
①向盛有5mL0.005mol/LFeCl3溶液的试管中加入5mL0.01mol/LKSCN溶液,将溶液均分三份置于三个试管中。
②向第一支试管中加入饱和FeCl3溶液4滴,充分振荡。
向第二支试管中滴加4滴1mol/LKSCN
溶液,充分振荡。
分别与第三只试管中的溶液进行颜色比较,观察溶液颜色变化。
③向第一、第二两支试管中再各滴加0.01mol/LNaOH溶液3〜5滴,观察现象。
①溶液呈红色。
②第一、二支试管中溶液红色加深。
③产生红褐色沉淀,溶液红色变浅。
增大反应物浓度,正反应速率明显加快,平衡正向移动。
减小反应物浓度,正反应速率明显减慢,
平衡逆向移动。
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本实验所加饱和FeCl3溶液4滴,一方面浓度明显高于原来的0.005mol/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本实验滴加0.01mol/LNaOH溶液3〜5滴,避免产生过多的沉淀影响溶液颜色的观察。
④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KC1不参与离子反应。
10温度对二氧化氮、四氧化二氮平衡体系的影响(选修4,P28)
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。
①将两个圆底烧瓶里面分别充满NO2气体,塞上塞子现察颜色。
②选取两个烧杯,一边加入冰水,一边加入热水,将上述充满NO2气体的圆底烧瓶用玻璃导管和橡胶管连起来,夹住止水夹,观察颜色变化。
热水中混合气体颜色加深;
冰水中混合气体颜色变浅。
混合气体受热颜色加深,说明NO2浓度增大,即平衡向逆反应(吸热反应)方向移动;
混合气体
被冷却时颜色变浅,说明NO2浓度减小,即平衡向正反应(放热反应)方向移动。
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。
11等浓度的盐酸、醋酸溶液酸性的比较(选修4,P40)
Mg+2H+=Mg2++H2↑,Mg+2CH3COOH=Mg2++2CH3COO+H↑
-
1.0mol/L盐酸溶液、1.0mol/L醋酸溶液;
pH试纸、试管、胶头滴管。
分别取等体积的1.0mol/L盐酸溶液和1.0mol/L醋酸溶液与等量的镁条反应,观察实验现象,并测
定这两种酸的pH。
盐酸溶液中剧烈反应,产生大量气泡,醋酸溶液中缓慢反应,产生少量气泡。
1.0mol/L盐酸溶液
的pH为0,1.0mol/L醋酸溶液的pH约为2。
①反应的剧烈程度和pH都有差别,说明两溶液中的H+浓度是不同的。
②盐酸溶液中的现象更为剧烈,说明盐酸中H+浓度比醋酸中H+浓度大,即HCl的电离程度大于
CH3COOH的电离程度。
12醋酸与饱和硼酸溶液酸性比较(选修4,P42)
Na2CO3+2CH3COOH=2CH3COONa+H2O+CO2↑
0.1mol/L醋酸、饱和硼酸溶液、1mol/L碳酸钠溶液;
铁架台、试管、胶头滴管。
向两支洁净的试管中分别加入0.1mol/L醋酸、饱和硼酸溶液,然后分别向两支试管中加入1mol/L
的碳酸钠溶液,观察实验现象。
醋酸溶液中产生气泡,硼酸溶液中无气泡产生。
①醋酸能与碳酸钠溶液反应,放出CO2气体,而硼酸不能。
②酸性强弱:
CH3COOH>
H2CO3>
H3BO3。
为使实验现象更加明显,易于观察,滴加顺序必须为向酸溶液中滴加碳酸钠。
13实验测定酸碱滴定曲线(选修4,P50-P51)
滴定曲线
酸碱滴定曲线是以酸碱中和滴定过程中滴加酸(或碱)的量为横坐标,以溶液pH为纵坐标绘出的一条溶液pH随酸(或碱)的滴加量而变化的曲线。
它描述了酸碱中和滴定过程中溶液pH的变化情况,其中酸碱滴定终点附近的pH突变情况(如上滴定曲线图),对于酸碱滴定中如何选择合适
的酸碱指示剂具有重要意义。
蒸馏水、0.1000mol/L盐酸溶液、0.1000mol/LNaOH溶液、酚酞指示剂、甲基橙指示剂;
pH计、
锥形瓶、烧杯、酸式和碱式滴定管、滴定管夹、铁架台。
①滴定前的准备工作。
滴定管:
查漏→水洗→润洗→装液→赶气泡→调液面→记录初始读数;
锥形瓶:
水洗→装液→滴加指示剂。
②滴定。
左手控制滴定管,右手不停摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化。
酸碱中和滴定开始时和达到滴定终点之后,测试和记录pH的间隔可稍大些,如每加入5~10mL酸(或碱),测试和记录一次;
滴定终点附近,测试和记录pH的间隔要小,每滴加一滴测一次。
③数据处理。
14探究促进或抑制FeCl3水解的条件(选修4,P57)
FeCl3(黄色)+3H2O
Fe(OH)3(红褐色)+3HCl
FeCl3溶液、FeCl3晶体、HCl气体、NaHCO3固体;
pH试纸、试管、胶体滴管、酒精灯。
向FeCl3溶液中加入少量
FeCl3晶体,看溶液颜色变化并测其pH变化。
向FeCl3溶液中通入少量HCl气体,
看溶液颜色变化。
NaHCO3固体,观察现象。
将FeCl3溶液加热,看溶液颜色
变化。
溶液颜色变深,pH减小。
溶液颜色变浅。
产生红褐色沉淀,无色气体。
溶液颜色变深。
增大反应物浓度或减小生成物浓度或升高温度,水解平衡向右移动;
增大生成物浓度,水解平衡
向左移动。
15氢氧化镁沉淀在蒸馏水、盐酸、氯化铵溶液中的溶解(选修4,P63)
氢氧化镁难溶于水,但与酸反应,溶于酸性溶液。
NH4C1水解显酸性,能溶解氢氧化镁。
Mg(OH)+2H+=Mg2++HO,Mg(OH)+2NH+=Mg2++2NH•HO
222432
蒸馏水、盐酸、氯化铵溶液、氢氧化镁固体;
①取三支干燥的试管,分别加入等量的氢氧化镁固体。
②分别向三支试管中依次加入蒸馏水、盐酸、氯化铵溶液,充分振荡,观察沉淀的溶解情况。
氢氧化镁中加入蒸馏水沉淀量无明显减少;
氢氧化镁中加入盐酸溶液,沉淀迅速完全溶解,得无
色溶液;
氢氧化镁中加入氯化铵溶液,沉淀完全溶解,得无色溶液。
①氢氧化镁溶于酸和酸性溶液。
在含有难溶物氢氧化镁的溶液中存在溶解平衡,加入酸或酸性溶液能促进沉淀的溶解。
②加入能与沉淀溶解所产生的离子发生反应的试剂,生成挥发性物质或弱电解质而使溶解平衡向
溶解的方向移动。
16氯化银、碘化银、硫化银沉淀的转化(选修4,P64)
Ag++Cl-=AgCl↓,AgCl+I-=AgI+Cl-,2AgI+S2-==AgS+2I-
0.1mol/LAgNO3溶液、0.1mol/LNaCl溶液、0.1mol/LKI溶液、0.1mol/LNa2S溶液;
试管、滴管。
①向盛有10滴0.1mol/LAgNO3溶液试管中滴加0.1mol/LNaCl溶液,至不再有百色沉淀生成。
②向上述固液混合物中
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