内容正文:
【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-1FeCl3溶液、0.15 mol·L-1KSCN溶液、0.1 mol·L-1 K2Cr2O7溶液、6 mol·L-1NaOH溶液、6 mol·L-1 H2SO4溶液、0.5 mol·L-1CuCl2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
实验
步骤
①
在小烧杯中加入10 mL蒸馏水,滴入5滴0.05 mol·L-1 FeCl3溶液和5滴0.15 mol·L-1KSCN溶液,用玻璃棒搅拌,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-1FeCl3溶液
向试管b中滴入5滴0.15 mol·L-1KSCN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,平衡向正反应方向移动
实验
步骤
③
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,平衡向逆反应方向移动
2.在K2Cr2O7溶液中存在如下平衡:
+2H+
(橙色) (黄色)
实验步骤
实验现象
结论
①
向盛有2 mL 0.1 mol·L-1 K2Cr2O7溶液试管中滴加5~10滴6 mol·L-1 NaOH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
向盛有2 mL
0.1 mol·L-1 K2Cr2O7溶液试管中继续滴加5~10滴6 mol·L-1 H2SO4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
(蓝色) (黄色)
ΔH>0
实验步骤
实验现象
结论
①
分别取2 mL
0.5 mol·L-1 CuCl2溶液加入两支试管中
溶液呈蓝色
-
②
加热一支试管
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
③
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)。NO2和N2O4存在如下平衡:
2NO2(g)⥫⥬N2O4(g) ΔH<0。
烧瓶编号
1
2
实验步骤
①
置于热水
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
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+有部分转化为显蓝色, [CuCl4]2-显黄色,二者的混合色为绿色,所以看不到黄色。
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