内容正文:
实验活动1 探究影响化学平衡移动的因素
实验目的
1.认识浓度、温度等因素对化学平衡的影响。
2.进一步学习控制变量、对比等科学方法。
实验用品
小烧杯、大烧杯、量筒、试管、试管架、玻璃棒、胶头滴管、酒精灯、火柴、两个封装有NO2和N2O4混合气体的圆底烧瓶。
铁粉、0.05 mol·L-1 FeCl3溶液、0.15 mol·L-1 KSCN溶液、0.1 mol·L-1 K2Cr2O7溶液、6 mol·
L-1 NaOH溶液、6 mol·L-1 H2SO4溶液、0.5 mol·L-1 CuCl2溶液、 热水、冰块、蒸馏水。
实验步骤
一、浓度对化学平衡的影响
1.FeCl3溶液与KSCN溶液的反应
(1)在小烧杯中加入10 mL蒸馏水,再滴入5滴0.05 mol·L-1 FeCl3溶液、5滴0.15 mol·L-1 KSCN溶液,用玻璃棒搅拌,使其充分混合,将混合均匀的溶液平均注入a、b、c三支试管中。
(2)向试管a中滴入5滴0.05 mol·L-1 FeCl3溶液, 向试管b中滴入5滴0.15 mol·L-1 KSCN溶液,观察并记录实验现象,与试管c进行对比。完成下表。
实验内容
向试管a中滴入5滴0.05 mol·L-1 FeCl3溶液
向试管b中滴入5滴0.15 mol·L-1 KSCN溶液
实验现象
红色加深
红色加深
结论
在其他条件不变时,增大反应物的浓度,平衡正向移动
(3)继续向上述两支试管中分别加入少量铁粉,观察并记录实验现象。完成下表。
实验内容
向试管a中加入少量铁粉
向试管b中加入少量铁粉
实验现象
红色变浅
红色变浅
结论
在其他条件不变时,减小反应物的浓度,平衡逆向移动[因为2Fe3++ Fe===3Fe2+,c(Fe3+)减小]
2.在K2Cr2O7溶液中存在如下平衡:
Cr2O+H2O2CrO+2H+
(橙色) (黄色)
取一支试管,加入2 mL 0.1 mol·L-1 K2Cr2O7溶液,然后按下表中的步骤进行实验,观察溶液颜色的变化,判断平衡是否发生移动及移动的方向。完成下表。
实验步骤
实验现象
结论
(1)向试管中滴加5~10滴6 mol·
L-1NaOH溶液
黄色加深
在其他条件不变时,减小生成物的浓度,平衡正向移动
(2)向试管中继续滴加5~10滴
6 mol·L-1H2SO4溶液
橙色加深
在其他条件不变时,增大生成物的浓度,平衡逆向移动
二、温度对化学平衡的影响
1.在CuCl2溶液中存在如下平衡:
[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O ΔH>0
(蓝色) (黄色)
分别取2 mL 0.5 mol·L-1 CuCl2 溶液加入两支试管中,将其中的一支试管先加热,然后置于冷水中,观察并记录实验现象,与另一支试管进行对比。完成下表。
实验步骤
实验现象
结论
(1)加热试管
溶液由蓝色变为绿色
在其他条件不变时,升高温度,平衡正向移动
(2)将上述试管置于冷水中
溶液恢复蓝色
在其他条件不变时,降低温度,平衡逆向移动
2.取两个封装有NO2和N2O4混合气体的圆底烧瓶(编号分别为1和2),将它们分别浸在盛有热水、冷水的大烧杯中,比较两个烧瓶里气体的颜色。将两个烧瓶互换位置,稍等片刻,再比较两个烧瓶里气体的颜色。完成下表[2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0]。
烧瓶编号
1
2
实验步骤
(1)置于热水
(1)置于冷水
实验现象
红棕色加深
红棕色变浅
实验步骤
(2)置于冷水
(2)置于热水
实验现象
红棕色变浅
红棕色加深
结论
在其他条件不变时,降低温度,平衡正向移动;升高温度,平衡逆向移动
问题和讨论
1.在进行浓度、温度对化学平衡影响的实验时,应注意哪些问题?
答案 注意控制变量法的运用,在研究温度对平衡移动的影响时,只能改变温度这一个条件,其他条件保持一致。还要注意对比法的运用。
2.结合实验内容,尝试归纳影响化学平衡移动的因素。
答案 浓度改变: 增加反应物的浓度,减少生成物的浓度,平衡向正反应方向移动;减少反应物的浓度,增加生成物的浓度,平衡向逆反应方向移动。
温度改变: 升高温度,平衡向吸热反应方向移动;降低温度,平衡向放热反应方向移动。
3.在对CuCl2溶液加热时,你是否观察到了[CuCl4]2-的黄色?你能说出原因吗?
答案 在对CuCl2溶液加热时,不能观察到[CuCl4]2-的黄色。因为加热时,平衡正向移动,[Cu(H2O)4]2+有部分转化为[CuCl4]2-,[Cu(H2O)4]2+显蓝色,[CuCl4]2-显黄色,而二者的混合色为绿色,所以看不到黄色。
1.下列实验、现象及结