2026届高三化学一轮复习 人教版（2019）选择性必修1 教材实验梳理

人教版化学选择性必修1教材实验梳理 （2020年5月第1版，2024年12月浙江第8次印刷） 1、P5【探究】——中和反应反应热的测定 【提出问题】在测定中和反应的反应热时，应该测量哪些数据？如何根据测得的数据计算反应热？为了提高测定的准确度，应该采取哪些措施？ 【实验测量】请按照下列步骤，用简易量热计测量盐酸与NaOH溶液反应前后的温度。 （1）反应物温度的测量。 ①用量筒量取50mL0.50mol/L盐酸，打开杯盖，倒入量热计的内筒，盖上杯盖，插入温度计，测量并记录盐酸的温度（数据填入下表）。用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用。 ②用另一个量筒量取50mL0.55mol/L NaOH溶液（为了保证盐酸完全被中和，采用稍过量的NaOH溶液），用温度计测量并记录NaOH溶液的温度（数据填入下表）。用水把温度计冲洗干净，擦干备用。 （2）反应后体系温度的测量 打开杯盖，将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒，立即盖上杯盖，插入温度计，用搅拌器匀速搅拌。密切关注温度变化，将最高温度记为反应后体系的温度（t2）。用水把温度计冲洗干净，擦干备用。 （3）重复上述步骤（1）至步骤（2）两次 【数据处理】 （1）取盐酸温度和NaOH溶液温度的平均值记为反应前体系的温度（t1）。计算温度差（t2- t1），将数据填入下表。 实验次数 反应物的温度/℃ 反应前体系的温度 反应后体系的温度 温度差 盐酸 NaOH溶液 t1/℃ t2/℃ （t2- t1）/℃ 1 2 3 （2）取三次测量所得温度差的平均值作为计算依据。 （3）根据温度差和比热容等计算反应热。 为了计算简便，可以近似地认为实验所用酸、碱稀溶液的密度、比热容与水的相同，并忽略量热计的比热容，则： ①50mL0.50mol/L盐酸的质量m1=50g，50mL 0.55mol/LNaOH溶液的质量m2=50g； ②反应后生成的溶液的比热容c=4.18J/(g·℃)，50mL 0.50mol/L盐酸与50mL 0.55mol/LNaOH溶液发生中和反应时放出的热量为：(m1+m2) ·c·（t2- t1）=________________。 ③生成1mol H2O放出的热量为________________。 【问题和讨论】在上述过程中，提高测定反应热准确度的措施有哪些？ 【解读】 （1）结论：大量实验测得，在25℃和101kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O时，放出57.3 kJ的热量。 （2）注意： ①为了保证0.50mol· L－1的盐酸完全被NaOH中和，采用0.55mol·L－1NaOH溶液，使碱稍稍过量，因为过量的碱并不参加中和反应。（酸稍微过量也可以） ②实验中用温度计先后测量酸溶液、碱溶液及混合溶液的温度时，使用同一支温度计可减小实验误差，且测量完一种溶液后，温度计必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。温度计的水银球要完全浸入溶液，且要稳定一段时间后再记下读数。 ③实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温，才能使用。 ④实验时亦可选用浓度体积都不相同的酸碱溶液进行中和热的测定，但在计算时，应取二者中量少的一种，因为过量的酸/碱并不参加中和反应。 ⑤盐酸和NOH溶液必须采用稀溶液，否则会因为阴、阳离子间的相互牵制作用大而造成误差。 ⑥反应物应一次性迅速加入，且避免有液体溅出，尽量减少热量的散失。 ⑦实验操作时动作要快，尽量减少热量的损失。 ⑧重复实验3次，取三次实验数据的平均值。若有某一组的实验数据有明显偏差，应直接舍去。 ⑨隔热层的作用是保温隔热，减少热量损失。 ⑩有条件的学校可以使用温度传感器来完成探究，学生能够清楚地看到反应中热量变化的情况，而且测定结果更准确。 2、P26【探究】——定性与定量研究影响化学反应速率的因素 【提出问题】浓度、温度、催化剂等因素如何影响化学反应速率？如何测定化学反应速率？ 【实验探究Ⅰ】选择实验用品，设计实验探究影响化学反应速率的因素。 实验用品：烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、秒表。 0.1mol/LNa2S2O3溶液、0.1mol/LH2SO4溶液、0.5mol/L H2SO4溶液、5%H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液、蒸馏水、热水。 实验方案设计： 【实验探究Ⅱ】通过实验测定并比较下列化学反应的速率。 （1）按图2-1所示组装实验装置。在锥形瓶内放入2g锌粒，通过分液漏斗加入40mL1mol/L H2SO4溶液，测量并记录收集10mLH2所用时间。 （2）如果用4mol/L H2SO4溶液代替1mol/L H2SO4溶液重复上述实验，所用时间会增加还是减少？请通过实验验证，并解释原因。 将测定结果填入下表，计算并比较化学反应速率。 【问题和讨论】上述实验探究中，你用到了哪些科学方法？ 【解读】 【实验探究Ⅰ】 （1）探究浓度对反应速率的影响 实验原理 Na2S2O3＋H2SO4= Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O 实验步骤 实验现象 两支试管中的溶液均变浑浊，滴加0.5mol·L-1 H2SO4溶液的试管先变浑浊 实验结论 其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率增大。 （2）探究温度对反应速率的影响 实验原理 Na2S2O3＋H2SO4= Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O 实验步骤 烧杯中装热水 烧杯中装冷水 实验现象 两支试管中的溶液均变浑浊，烧杯中装热水的试管先变浑浊 实验结论 其他条件相同时，升高温度，化学反应速率增大。 （3）探究催化剂对反应速率的影响 实验原理 2H2O22H2O＋O2↑ 实验步骤 实验现象 余烬复燃较慢 余烬复燃较快 实验结论 催化剂可以加快化学反应速率 【实验探究Ⅱ】 （1）结论： 4 mol·L-1硫酸与锌反应比1 mol·L-1硫酸与锌反应的速率快。 （2）注意： ①锌粒颗粒大小（表面积）基本相同（控制变量，避免表面积的干扰）。 ②40 mL的稀硫酸溶液要迅速加入。 ③在定量实验中，要注意检查装置的气密性，尤其要检查注射器的内外管是否密合得很好。且计时要迅速、准确。 ④所需时间随室温、容器容积、收集方法不同会略有差异。 ⑤为了尽可能排除锌和稀硫酸反应过程中放热带来的影响，可以选用略大的反应容器。 ⑥除了教材中给出的定量研究方法，还可以从反应前后某种离子浓度的变化、容器内气体压强的变化、固体质量的变化等角度进行定量研究。有条件的学校可以根据所选择的化学反应的特点，使用分光光度计、色度计、浊度计等仪器进行测定。 ⑦实验结束后要注意总结、提炼用到的科学方法，如控制变量法、对照试验法、科学归纳法、定性观察法等。 （3）思考与交流：实验通过测量收集10 mL H2所用的时间，来表征反应速率的快慢，除了这个方式，还可以测量哪些物理量来表征速率快慢？ 【答】：①测量一定时间内H+的浓度变化； ②测量一定时间内产生的H2的体积；③测量一定时间内锌粒的质量变化。 3、P36【实验2-1】——浓度对化学平衡的影响 向盛有5mL0.005mol/LFeCl3溶液的试管中加入5mL0.015mol/LKSCN溶液，溶液呈红色。 将上述溶液平均分装在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4滴1mol/LKSCN溶液，观察试管b、c中溶液颜色的变化，并均与试管a对比。 实验 向试管b中加入少量铁粉 向试管c中滴加4滴1mol/LKSCN溶液 现象 【解读】 （1）现象和解释： 原理 　　Fe3＋ ＋ 3SCN－ Fe(SCN)3 浅黄色　 无色 　　　　红色　　　 步骤 现象 a试管中溶液呈红色，b试管溶液红色变浅，c试管中溶液红色变深 解释 （1）加入少量铁粉，发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，使Fe3＋的浓度减小，化学平衡向逆反应方向移动，Fe(SCN)3的浓度减小，溶液红色变浅。 （2）加入KSCN溶液，SCN-的浓度增大，化学平衡向正反应方向移动，Fe(SCN)3的浓度增大，溶液红色变深。 （2）结论：在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，都可以使平衡向正反应方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向逆反应方向移动。 （3）注意： ①实验中，既可以改变反应物浓度，也可以改变生成物浓度。可让学生分析，除了教材中给出的方法，是否还有其他改变浓度的方法? ②体系中溶液颜色的深浅与所加铁粉的量有关。 ③改变浓度时，所加入的KSCN溶液浓度要略大，这样可以使现象更明显。 ④在实验过程中，应注意变量控制及对比思想的融入，如引导学生思考加入KCl溶液是否会使平衡移动等。 4、P38【实验2-2】——压强对化学平衡的影响 如图2-6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 体系压强增大 体系压强减小 现象 结论 【解读】 （1）现象和解释： 原理 2NO2(g) N2O4(g) (红棕色) (无色) 操作 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 将活塞从Ⅱ处推到Ⅰ处(压强增大) 活塞从Ⅰ处拉到Ⅱ处(压强减小) 现象 气体颜色先变深，后变浅，最终比原来深 气体颜色先变浅，后变深，最终比原来浅 解释 压缩体积使压强增大时，c(NO2)瞬间变大后又减小，平衡向左移动 增大体积使压强减小时，c(NO2)瞬间减小后又增大，平衡向右移动 （2）结论：在其他条件不变的情况下，增大压强，平衡向气体物质的量减小的方向移动；减小压强，平衡向气体物质的量增大的方向移动。 （3）注意： ①压强改变只影响有气体参加或生成的可逆反应，对于只涉及固体或液体的反应，压强的影响不予考虑。 ②通过改变容积的方式来改变压强，要区分是因为容器容积变化引起的颜色变化，还是平衡移动引起的颜色变化。 ③因NO、N2O4会腐蚀塑料和橡胶，建议用玻璃注射器。 ④该实验颜色变化较快，观察时需要认真仔细，避免错过实验现象。操作时要快速拉、推注射器的活塞，避免实验现象不明显。 5、P39【实验2-3】——温度对化学平衡的影响 如图2-7所示，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。观察混合气体颜色的变化。 实验 浸泡在热水 浸泡在冷水中 现象 结论 【解读】 （1）现象和解释： 原理 2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＝－56.9 kJ·mol-1 红棕色　　　无色 步骤 现象 热水中混合气体红棕色变深；冰水中混合气体红棕色变浅 结论 混合气体受热颜色变深，说明NO2浓度增大，即平衡向逆反应方向移动； 混合气体受冷颜色变浅，说明NO2浓度减小，即平衡向正反应方向移动。 （2）结论：在其他条件不变的情况下，升高温度，平衡向吸热反应的方向移动；降低温度，平衡向放热反应的方向移动。 （3）注意：为了使实验现象更加明显，可将两只烧瓶交替浸泡在冰水和热水中，反复操作，观察混合气体的颜色变化。 6、P43 ——气体的自发扩散过程 【解读】 实验还发现，自发过程进行的方向还与“混乱度”有关。如图2-10所示，两个集气瓶中分别盛有氯气和氢气，开始时中间用玻璃片隔开，当抽掉玻璃片后，可以观察到盛放氯气的瓶内气体颜色逐渐变浅，而盛放氢气的瓶内显现出了浅黄绿色，最后两瓶中气体的颜色相同。不需要外界的任何作用，气体通过分子的扩散自发地混合均匀。 7、P55【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、两个封有NO2和N2O4混合气体的圆底烧瓶。 铁粉、0.05mol/LFeCl3溶液、0.15mol/LKSCN溶液、0.1mol/LK2Cr2O7溶液、6mol/LNaOH溶液、6mol/LH2SO4溶液、0.5mol/LCuCl2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10mL蒸馏水，再滴入5滴0.05mol/L FeCl3溶液，5滴0.15mol/LKSCN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0.05mol/L FeCl3溶液，向试管b中滴入5滴0.15mol/LKSCN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0.05mol/L FeCl3溶液 向试管b中滴入5滴0.15mol/LKSCN溶液 实验现象 结论 （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 结论 2.在K2Cr2O7溶液中存在如下平衡： Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+ （橙色） （黄色 ） 取一支试管，加入2mL0.1mol/L 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6mol/LNaOH溶液 （2）向试管中继续滴加5-10滴6mol/L H2SO4溶液 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） 取两支试管，分别加入2mL0.5mol/LCuCl2溶液，将其中一支试管先加热，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 （2）将上述试管置于冷水中 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。 烧瓶编号 1 2 实验步骤 （1）置于热水 （1）置于冷水 实验现象 实验步骤 （2）置于冷水 （2）置于热水 实验现象 结论 【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？你还能设计出哪些实验证明浓度、温度对化学平衡的影响？ 2.结合实验内容，尝试归纳影响化学平衡移动的因素。 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？ 【解读】 一、浓度对化学平衡的影响 1． FeCl3溶液与KSCN溶液的反应 实验内容 向试管a中滴入5滴0.05mol/L FeCl3溶液 向试管b中滴入5滴0.15mol/LKSCN溶液 实验现象 溶液红色加深 溶液红色加深 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 溶液红色变浅 溶液红色变浅 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： 实验步骤 实验现象 结论 （1）向试管中滴加5-10滴6mol/LNaOH溶液 溶液变为黄色 在其他条件不变时，减小生成物的浓度，平衡向正反应方向移动 （2）向试管中继续滴加5-10滴6mol/L H2SO4溶液 溶液由黄色变为橙色 在其他条件不变时，增大生成物的浓度，平衡向逆反应方向移动 二、温度对化学平衡的影响 2．两个封装有NO2和N2O4混合气体的圆底烧瓶（编号分别为1和2） 烧瓶编号 1 2 实验步骤 （1）置于热水 （1）置于冷水 实验现象 气体红棕色加深 气体红棕色变浅 实验步骤 （2）置于冷水 （2）置于热水 实验现象 气体颜色由深变浅 气体颜色由浅变深 结论 在其他条件不变的情况下，升高温度，平衡向吸热反应的方向移动；降低温度，平衡向放热反应的方向移动。 【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？你还能设计出哪些实验证明浓度、温度对化学平衡的影响？ 【答】应注意变量控制、对照实验、科学归纳法等科学方法的运用。设计实验证明浓度、温度对化学平衡的影响时，一种方法是针对本实验中的反应，改变物质的浓度、反应温度，探究对化学平衡产生的影响；另一种方法是针对其他化学反应设计实验，研究浓度、温度对化学平衡的影响。 2．结合实验内容，尝试归纳影响化学平衡移动的因素。 【答】在本实验中，影响化学平衡移动的因素有反应物的浓度、生成物的浓度、温度，可尝试从这几种影响因素入手进行归纳。 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】无法观察到。在这个平衡体系中，[Cu(H2O)4]2+为蓝色，[CuCl4]2—为黄色，因此氯化铜溶液呈绿色。升高温度，平衡向正反应方向移动，可以观察到溶液呈黄绿色。 注意：在探究浓度对化学平衡影响的实验中，对于FeCl3溶液与KSCN溶液反应后建立的平衡体系而言，最初得到的Fe(SCN)3的浓度要小，再滴加较浓的KSCN溶液才能观察到明显的现象。 对于K2Cr2O7溶液中的平衡体系而言，直接在加碱后的体系中加酸，是为了增强颜色对比，便于观察；滴加的酸、碱的浓度要大一些，以减少加入量，减小溶液体积的影响；所加酸的量要大于所加碱的量，保证在酸与碱中和后酸还有剩余，使实验现象更加明显。 8、P58【实验3-1】——强电解质和弱电解质 取相同体积、0.1mol/L的盐酸和醋酸，比较它们pH的大小，试验其导电能力，并分别与等量镁条反应。观察、比较并记录现象。 酸 0.1mol/L盐酸 0.1mol/L醋酸 pH 导电能力 与镁条反应 【解读】 （1）现象： 酸 0.1mol/L盐酸 0.1mol/L醋酸 pH 1 约为3 导电能力 强 弱 与镁条反应 反应剧烈，产生气体 反应缓慢，产生气体 （2）结论：相同物质的量浓度的盐酸和醋酸的pH、导电能力及与活泼金属反应的剧烈程度都有差别，这说明两种酸的溶液中H+ 浓度是不同的， 即HCl和CH3COOH的电离程度不同。在稀溶液中， HCl全部电离生成H+ 和Cl- ，CH3COOH只有部分电离生成CH3COO-和H+。 （3）注意： ①建议用pH计测定两种酸的pH。 ②导电能力的实验可以借助小灯泡来完成。要注意控制实验中的变量，如电压要相同，两电极间的距离要相等。 ③镁与酸的反应是放热的，对实验会产生一定的影响，因此镁的量要少，使其与酸在短时间内反应完全。分别取两段长1cm、用砂纸打过的镁条进行实验，即可观察到明显现象。 9、P61【实验3-2】——比较醋酸和碳酸的强弱 向盛有2mL1mol/L醋酸的试管中滴加1mol/LNa2CO3溶液，观察现象。你能否由此推测CH3COOH的Ka和H2CO3的Ka1的大小 【思考与讨论】 向两个锥形瓶中各加入0.05g镁条，塞紧橡胶塞，然后用注射器分别注入2mL2mol/L盐酸、2mL2mol/L醋酸，测得锥形瓶内气体的压强随时间的变化如图3-4所示。请回答下列问题： （1）两个反应的反应速率及其变化有什么特点？ （2）反应结束时，两个锥形瓶内气体的压强基本相等，由此你能得出什么结论？ 【解读】 该实验操作较简单，对碳酸钠溶液中溶质的浓度没有特别的要求，观察到有气泡产生即可向盛有2mL1mol/L醋酸的试管中滴加1mol/L Na2CO3溶液，可以观察到有大量气泡产生，由此可以推测出醋酸的酸性比碳酸的强，CH3COOH的Ka大于H2CO3的Ka1。 【思考与讨论】 （1）两个反应的反应速率及其变化有什么特点？ 【答】等质量的镁分别与体积相同、物质的量浓度相同的盐酸和醋酸反应时，与盐酸反应的速率大，与醋酸反应的速率小。 （2）反应结束时，两个锥形瓶内气体的压强基本相等，由此你能得出什么结论？ 【答】过量的镁分别与体积相同、物质的量浓度相同的盐酸和醋酸反应时，生成氢气的体积相同。 10、P69【方法导引】——定性分析与定量分析 我们在研究物质时，常常需要对物质进行定性分析和定量分析。 确定物质的成分，包括元素、无机物所含的离子和有机物所含的官能团等，在化学上叫做定性分析。定性分析主要包括试样的外表观察和准备、初步试验（如焰色试验、灼烧试验和溶解试验等）、阳离子分析和阴离子分析等。 测定物质中元素、离子、官能团等各成分的含量，在化学上叫做定量分析。酸碱中和滴定就是一种重要的定量分析。根据分析方法的不同，定量分析可分为化学分析法和仪器分析法。化学分析法是指依特定的化学反应及其计量关系对物质进行分析的方法；仪器分析法是指利用特定的仪器对物质进行定量分析的方法。根据取样多少定量分析可分为常量分析、半微量分析、微量分析和超微量分析等 在定量分析中，实验误差是客观存在的，所以需要对所得的数据进行处理和评价。例如：在实验中，如果出现误差较大的数据，则需要重新进行实验；在几次实验结果相近的情况下，可计算它们的平均值。 11、P71【探究】——盐溶液的酸碱性 【提出问题】 酸溶液呈酸性，碱溶液呈碱性。那么，盐溶液的酸碱性如何呢？与盐的类型之间有什么关系？ 【实验探究】 （1）选择合适的方法测试下表所列盐溶液的酸碱性。 （2）根据形成该盐的酸和碱的强弱，将下表中的盐按强酸强碱盐、强酸弱碱盐、强碱弱酸盐进行分类。 盐 NaCl Na2CO3 NH4Cl KNO3 CH3COONa (NH4)2SO4 盐溶液的酸碱性 盐的类型 【结果和讨论】 分析上述实验结果，归纳盐溶液的酸碱性与盐的类型之间的关系。 盐的类型 强酸强碱盐 强酸弱碱盐 强碱弱酸盐 盐溶液的酸碱性 【解读】 （1）现象：用PH试纸测定盐溶液的酸碱性 盐 NaCl Na2CO3 NH4Cl KNO3 CH3COONa (NH4)2SO4 盐溶液的酸碱性 中性 碱性 酸性 中性 碱性 酸性 盐的类型 强酸强碱盐 强碱弱酸盐 强酸弱碱盐 强酸强碱盐 强碱弱酸盐 强酸弱碱盐 （2）结论： 盐的类型 强酸强碱盐 强酸弱碱盐 强碱弱酸盐 盐溶液的酸碱性 中性 酸性 碱性 （3）注意：①配制溶液时，最好选择分析纯的NaCl和KNO3，并且用去离子水溶解。②建议配制相同物质的量浓度的溶液（如均为0.1mol/L），用pH计测定溶液的pH。如果用pH试纸测定溶液的pH，为保证实验效果，Na2CO3溶液、CH3COONa溶液、NH4Cl溶液、(NH4)2SO4溶液中溶质的浓度要大一些（1mol/L以上）。 12、P75【探究】——反应条件对Fe2(SO4)3水解平衡的影响 【提出问题】 （1）FeCl3溶液呈酸性还是碱性？写出Fe2(SO4)3发生水解的离子方程式。 （2）从反应条件考虑，影响Fe2(SO4)3水解平衡的因素可能有哪些？ 【实验探究】 现有以下实验用品： 试管、试管夹、试管架、胶头滴管、pH计、药匙、酒精灯、火柴； 0.01 mol/L Fe2(SO4)3溶液、Fe2(SO4)3晶体、浓硫酸。 请根据所提供的实验用品（可自行增加），参照下表设计实验，完成实验并记录现象。应用平衡移动原理对实验现象进行解释。 影响因素 实验步骤 实验现象 解释 温度 反应物的浓度 生成物的浓度 【结果和讨论】 总结温度、浓度对Fe2(SO4)3水解平衡的影响，并与同学讨论。 【解读】 （1）实验设计： 影响因素 实验步骤 实验现象 解释 温度 向甲、乙两支试管中分别加入5ml0.01 mol/LFe2(SO4)3溶液，加热甲试管一段时间，测定两支试管中溶液的pH，对比观察溶液颜色的变化 甲试管中溶液的颜色明显加深，溶液的pH减小 水解过程是吸热的，加热使水解平衡向正反应方向移动，生成更多的Fe(OH)3，颜色加深，c(H+)增大，pH减小 反应物的浓度 向甲、乙两支试管中分别加入10ml0.01 mol/LFe2(SO4)3溶液，向甲试管中加入少量Fe2(SO4)3晶体，振荡、静置，对比观察溶液颜色的变化 甲试管中溶液的颜色加深 增大硫酸铁浓度，水解平衡向正反应方向移动，溶液的颜色加深 生成物的浓度 向甲、乙两支试管中分别加入10ml0.01 mol/LFe2(SO4)3溶液，向甲试管中加入少量浓硫酸，振荡、静置，对比观察溶液颜色的变化 甲试管中溶液的颜色变浅 增大硫酸浓度，水解平衡向逆反应方向移动，溶液的颜色变浅 （2）注意： 最新版教材，考虑阴离子对实验的影响将FeCl3改为Fe2(SO4)3溶液。在其他条件相同时，升高温度或增大反应物的浓度，Fe2(SO4)3的水解平向正反应方向移动；在其他条件相同时，增大生成物的浓度，Fe2(SO4)3的水解平衡向逆反应方向移动。 13、P82【实验3-3】——沉淀的溶解 向两支盛有少量Mg(OH)2固体的试管中分别滴加适量的蒸馏水和盐酸，观察并记录现象。 滴加的试剂 蒸馏水 盐酸 现象 【解读】 （1）现象：加水的试管Mg(OH)2沉淀几乎不溶解，溶液浑浊；加盐酸的试管Mg(OH)2沉淀溶解，溶液澄清 （2）结论：存在Mg(OH)2(s)⇌Mg2+(aq)+2OH—(aq)，向其中加入盐酸，中和了OH—，使沉淀溶解平衡向正反应方向移动，促进Mg(OH)2(s)的溶解。实验中有关反应的化学方程式：Mg(OH)2+ 2HCl= MgCl2+ 2H2O， 14、P83【实验3-4】——沉淀的转化（AgCl、AgI、Ag2S的转化） （1）向盛有2mL0.1mol/LNaCl溶液的试管中滴加2滴0.1mol/LAgNO3溶液，观察并记录现象。 （2）振荡试管，然后向其中滴加4滴0.1mol/LKI溶液，观察并记录现象。 （3）振荡试管，然后再向其中滴加8滴0.1mol/LNa2S溶液，观察并记录现象。 步骤 （1） （2） （3） 现象 【解读】 实验操作 实验现象 有白色沉淀析出 白色沉淀转化为黄色沉淀 黄色沉淀转化为黑色沉淀 实验原理 Ag+ + Cl- =AgCl↓ AgCl(s) + KI AgI(s) + KCl 2AgI(s) + Na2S Ag2S(s) + 2NaI 实验结论 溶解度：Ag2S<AgI<AgCl 15、P83【实验3-5】——沉淀的转化Mg(OH)2与Fe(OH)3的转化 （1）向盛有2mL0.1mol/LMgCl2溶液的试管中滴加2-4滴2mol/LNaOH溶液，观察并记录现象。 （2）向上述试管中滴加4滴0.1mol/LFeCl3溶液，静置，观察并记录现象。 步骤 （1） （2） 现象 【解读】 （1）现象及结论： 实验操作 实验现象 产生白色沉淀 白色沉淀转化为红褐色沉淀 实验原理 Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2↓ 3Mg(OH)2(s) + 2FeCl3 2Fe(OH)3(s) + 3MgCl2 实验结论 Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀，说明溶解度：Fe(OH)3<Mg(OH)2。 （2）注意：可以结合实验3-4讨论以下问题： ①AgCl与NaI溶液会发生反应吗?AgI与NaS溶液呢? ②过量的NaCl溶液与少量的AgNO,溶液反应后，溶液中是否还存在Ag? ③向上述溶液中再滴加KI溶液，生成的黄色沉淀AgI中的Ag+ 从何而来? ④AgCl的溶解度很小，溶液中Ag+的量很少，生成AgI的量应该也很少，为什么会产生大量的黄色AgI沉淀? ⑤向试管中再加入Na2S溶液，你预测会有什么现象?为什么? ⑥根据溶解度和Ksp来思考，沉淀间的转化有什么规律? 这些问题的解决有利于建构沉淀转化的认识模型，在此之后，可以让学生利用沉淀转化的认识模型，预测实验3-5的现象，继而在完成实验并分析实验现象的过程中，引导学生运用模型预测并解释化学现象、揭示现象的本质和规律。 另外，沉淀转化实验是表格型实验题的重要考查内容，需特别注意实验中物质的用量问题。 16、P91【实验活动2】——强酸和强碱的中和滴定 【实验目的】 1.练习中和滴定的实验操作；理解中和滴定的原理；探究酸碱中和反应过程中pH的变化特点。 2.通过实验进一步掌握数据分析的方法，体会定量实验在化学研究中的作用。 【实验用品】 酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、烧杯、锥形瓶、铁架台。 0.1000mol/LHCl溶液、0.1000mol/L左右的NaOH溶液、酚酞溶液、蒸馏水。 【实验步骤】 一、练习使用滴定管 1.滴定管的构造 滴定管是内径均匀、带有刻度的细长玻璃管，下端有用于控制液体流量的玻璃活塞（或由乳胶管、玻璃球组成的阀）。滴定管主要用来精确地放出一定体积的溶液。 滴定管分酸式滴定管和碱式滴定管两种（使用聚四氟乙烯活塞的滴定管为酸碱通用滴定管）。酸式滴定管用于盛装酸性溶液，不能盛装碱性溶液。 2.滴定管的使用方法 （1）检查仪器：在使用滴定管前，首先要检查活塞是否漏水，在确保不漏水后方可使用。 （2）润洗仪器：在加入酸、碱之前，洁净的酸式滴定管和碱式滴定管要分别用所要盛装的酸、碱润洗2-3次。方法是：从滴定管上口加入3-5mL所要盛装的酸或碱，倾斜着转动滴定管，使液体润湿全部滴定管内壁。然后，一手控制活塞（轻轻转动酸式滴定管的活塞；或者轻轻挤压碱式滴定管中的玻璃球），将液体从滴定管下部放入预置的烧杯中。 （3）加入反应液：分别将酸、碱加到酸式滴定管、碱式滴定管中，使液面位于滴定管“0”刻度以上2-3mL处，并将滴定管垂直固定在滴定管夹上。 （4）调节起始读数：在滴定管下放一个烧杯，调节活塞，使滴定管尖嘴部分充满反应液（如果滴定管内部有气泡，应快速放液以赶出气泡；赶出碱式滴定管乳胶管中气泡的方法如图所示），并使液面处于“0”刻度，准确记录读数。 （5）放出反应液：根据实验需要从滴定管中逐滴放出一定量的反应液。 二、用已知浓度的强酸滴定未知浓度的酸碱 1.向润洗过的酸式滴定管中加入0.100mol/LHCl溶液，赶出气泡、调节液面至“0”刻度后准确记录读数，并填入下表中。 2.向润洗过的碱式滴定管中加入待测浓度的NaOH溶液，赶出气泡、调节液面至“0”刻度后，用碱式滴定管向锥形瓶中滴入25.00mL待测溶液，再向其中滴加2滴酚酞溶液，这时溶液呈红色。 3.把锥形瓶放在酸式滴定管的下方，瓶下垫一张白纸，小心地滴入酸。边滴边摇动锥形瓶（接近终点时，改为滴加半滴酸），直到因加入半滴酸后，溶液颜色从粉红色刚好变为无色，且半分钟内不变色。这表示已经达到滴定终点。记录滴定管液面的读数，并填入下表中。 4.重复实验两次，并记录相关数据，填入下表中。 5.计算待测NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度。 滴定次数 HCl溶液 待测NaOH溶液的体积/mL 滴定前的刻度/mL 滴定后的刻度/mL 体积/mL 1 2 3 待测NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为___________ 【问题和讨论】 1.在进行中和滴定时，为什么要用酸（或碱）润洗酸式（或碱式）滴定管2-3次？ 2.滴定用的锥形瓶是否也要用待测的碱（或酸）润洗？锥形瓶装待测液前是否需要保持干燥？为什么？ 3.用0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol/L左右的HCl溶液，请以NaOH溶液的体积为横坐标，pH为纵坐标，在坐标纸（或计算机）上绘制NaOH溶液滴定HCl溶液过程中，溶液pH随NaOH溶液体积变化的曲线图。 【解读】 一、练习使用滴定管 （1）酸式滴定管可以盛装酸性溶液和强氧化性溶液，碱式滴定管一般盛装碱性溶液，而使用聚四氟乙烯活塞的滴定管则为酸碱通用滴定管。 （2）排出酸式滴定管中的气泡时，应控制活塞使液体快速流下；排出碱式滴定管中的气泡时，应使尖嘴向上，轻轻挤压乳胶管中的玻璃球。 （3）滴定管的“0”刻度在上方，且精确度为0.01mL。读数时视线要与凹液面的最低处保持水平。俯视会使读数偏小，仰视会使读数偏大。 （4）向滴定管内添加液体时，一般要加到“0”刻度以上。如果排气泡时用的液体量过多，排完气泡后要补加液体。滴定前要将液体的凹液面调到“0”刻度或“0”刻度以下，并记录数据。 （5）滴加半滴液体时，要慢慢转动酸式滴定管的活塞（或轻轻挤压碱式滴定管乳胶管中的玻璃球），使滴定管的尖嘴处悬挂一滴液体（不滴落），用锥形瓶内壁将其靠下来，并用蒸馏水将其冲人锥形瓶内。 二、用已知浓度的强酸滴定未知浓度的酸碱 （1）滴定时，一般用左手控制活塞，右手摇动锥形瓶，两眼注视锥形瓶内溶液颜色的变化。 （2）正式滴定前，可以预滴一次，即取25.00mL待测液于锥形瓶中，滴加2滴酚酞溶液，快速用0.1000mol的盐酸滴定，判断到达滴定终点时大约需要的盐酸的体积。 （3）进行数据处理时，应根据每次测定所得溶液的体积计算出相应的待测液中溶质的浓度，之后再计算所得浓度的平均值。如果某次测定所得溶液的体积明显偏大（或偏小），则应将其舍去。 （4）在滴定过程中，如果溶液由红色变为粉红色，即接近滴定终点，此时改为滴加半滴酸，直到因加入半滴酸后，溶液颜色由粉红色刚好变为无色，且半分钟内不变色，即表示到达滴定终点。 （5）滴定管不仅可以用来进行滴定实验，也可以用来量取一定体积的液体。例如，实验中可以用碱式滴定管量取25.00mL待测液，量取前也要进行查漏、洗涤、润洗、加液、赶气泡、调零等操作。 三、【问题和讨论】 1．在进行中和滴定时，为什么要用酸（或碱）润洗酸式（或碱式）滴定管2-3次？ 【答】酸式(或碱式)滴定管在洗涤时，内壁会残留少量蒸馏水，因此需要用酸（或碱）润洗滴定管2~3次，以除去蒸馏水，减少实验误差。 2．滴定用的锥形瓶是否也要用待测的碱（或酸）润洗？锥形瓶装待测液前是否需要保持干燥？为什么？ 【答】锥形瓶不需要用待测液润洗，也不需要干燥。因为残留的蒸馏水对溶质的物质的量没有影响，对滴定结果没有影响。 3．用0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol/L左右的HCl溶液的相关数据如下表所示： V[NaOH(aq)]/mL 0 5.00 10.00 15.00 18.00 19.00 19.50 19.98 pH 1.00 1.22 1.48 1.84 3.12 3.60 3.90 4.30 V[NaOH(aq)]/mL 20.00 20.02 20.08 20.10 21.00 25.00 30.00 35.00 pH 7.00 9.70 10.30 10.40 11.38 12.05 12.30 12.44 请以NaOH溶液的体积为横坐标，pH为纵坐标，在坐标纸（或计算机）上绘制NaOH溶液滴定HCl溶液过程中，溶液pH随NaOH溶液体积变化的曲线图。 四、注意 （1）锥形瓶下垫一张白纸的目的是便于观察溶液颜色的变化。 （2）以酚酞作指示剂，达到滴定终点的标准是：当滴加半滴酸后，溶液的颜色从粉红色刚好变为无色，且半分钟内不变色。 （3）注意滴定管的刻度、读数与量筒的区别。 （4）滴定速率，先快后慢。当接近终点时应改为滴加半滴溶液。 （5）水平读数，视线与凹液面最低处、刻度在同一水平线上。 （6）滴定后应稍等几分钟，使内壁上液体顺内壁流下，然后再读数。 （7）读数应精确到小数点后两位。如25.00 mL是正确的，而不是25 mL或25.000 mL。 （8）锥形瓶不能用待测液润洗。因润洗后，瓶内壁会附着一定量的待测液。 （9）在滴定过程中，锥形瓶中若有水，对实验结果无影响。 17、P94【实验活动3】——盐类水解的应用 【实验目的】 1.加深对盐类水解原理的认识。 2.了解盐类水解的广泛应用，体会化学的价值。 【实验用品】 试管、试管夹、试管架、胶头滴管、烧杯、药匙、量筒、铁架台（带铁圈）、石棉网（或陶土网）、酒精灯、火柴。 蒸馏水、FeCl3晶体、浓盐酸、饱和Na2CO3溶液、饱和FeCl3溶液、1mol/LAl2(SO4)3溶液、泥土、植物油。 【实验步骤】 1.向一支试管中加入少量FeCl3晶体，然后加入5mL蒸馏水，振荡，观察并记录现象。再向试管中加入2mL浓盐酸，振荡，观察并记录现象。 2.向三支试管中分别加入5mL混有少量泥土的浑浊水，然后向其中的两支试管中分别加入2mL饱和FeCl3溶液、2mL1mol/LAl2(SO4)3溶液，振荡。把三支试管放在试管架上，静置5min，观察并记录现象，同时进行比较。 3.向一个烧杯中加入40mL蒸馏水，加热至水沸腾，然后向沸水中逐滴加入5-6滴饱和FeCl3溶液。继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热，观察制得的Fe(OH)3胶体。 4.向两支试管中分别加入5mL饱和Na2CO3溶液，然后各滴入2-3滴植物油，振荡。将其中的一支试管加热煮沸一会儿，然后再振荡。把两支试管中的液体倒掉，并用水冲洗试管，比较哪支试管的内壁更干净。 【问题和讨论】 1.根据实验结果，说明实验室中应该如何配制FeCl3溶液。 2.写出实验过程中有关化学反应的离子方程式。 3.举出其他盐类水解应用的例子，并与同学讨论。 【解读】 在制备Fe(OH)3胶体的实验中，饱和氯化铁溶液要酸化，使其pH为1，否则实验中容易产生沉淀。在洗涤试管内壁的植物油的实验中，植物油对饱和碳酸钠溶液会起到液封的作用，在加热过程中，液体容易因沸腾而冲出。因此，加热时务必注意安全，不要振荡试管，试管口不能对着自己或他人。 【问题和讨论】  1．根据实验结果，说明实验室中应该如何配制FeCl3溶液。 答：将氯化铁晶体溶解在较浓的盐酸中，然后加水稀释到所需的浓度。  2．写出实验过程中有关化学反应的离子方程式。 答： 3．举出其他盐类水解应用的例子，并与同学讨论。 答：草木灰与铵态氮肥不能混合使用、用氯化镁晶体制备无水氯化镁等。 18、P96【实验4-1】——双液原电池 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连接，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。 【解读】 （1）实验现象：接通电路，有盐桥存在时电流计指针发生偏转，即有电流通过电路。取出盐桥，电流计指针即回到零点，说明没有电流通过。 （2）实验原理：锌片 Zn-2e-=Zn2+；铜片Cu2++2e-=Cu；Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu （3）有关盐桥知识： ①盐桥中装有饱和的KCl溶液（NH4NO3溶液）和琼脂制成的胶冻，胶冻的作用是防止管中溶液流出，离子可在其中自由移动 ②离子移动方向：Cl－移向负极区，K＋移向正极区。 ③盐桥作用：a.沟通内电路,形成闭合回路；b.提供离子，平衡电荷保持溶液电中性。 ④盐桥的制作可采用如下两种方法： a、取1g琼脂置于烧杯中，向其中加入100mL饱和KCl溶液，加热，使琼脂熔化成糊状趁热注入U形管中，待冷却后即可充当盐桥。 b、将饱和KCl溶液注入U形管，用棉花堵住两侧管口即可。 （4）注意： ①该实验将锌与硫酸铜溶液完全隔开，有利于最大限度地将化学能转化为电能，有利于转化学生在必修阶段产生的认识偏差。实验注意事项如下： ②实验前用砂纸打磨锌片表面，除去氧化膜，以便观察到电流由强到弱的变化情况。所用电解质溶液中溶质的浓度一般控制在1mol/L。 ③实验中可以测量溶液的温度是否发生变化，由此获得该体系的化学能几乎没有转化为热能的实验证据。实验表明，接通电路时，电流表的指针发生偏转：即电路中有电流通过。从上述装置中取出盐桥，电流表的指针又回到零点，即电路中没有电流通过。锌铜原电池工作时，电子由锌片沿导线移向铜片，阴离子（Cl—、SO42—）在电解质溶液中移向锌片，阳离子（K+、Cu2+)移向铜片。结合图4-1可绘制反映原电池工作原理的示意图，如图4-2所示。 19、P104【实验4-2】——电解池 在U形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形管内的现象和试纸颜色的变化。 【解读】 实验现象 电流表指针发生偏转 与负极相连的b极上逐渐覆盖了一层红色物质 与正极相连的a极上有刺激性气味的气体产生，能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝 实验结论 说明电解质溶液导电，形成闭合回路 析出金属铜 产生了氯气 电极反应 阳极(a极)：2Cl－－2e－===Cl2↑ (氧化反应) 阴极(b极)：Cu2＋＋2e－===Cu (还原反应) 实验注意事项： （1）该实验用25%的CuCl2溶液（呈亮绿色）为宜，如果溶液中溶质的质量分数太大，通电后阴极区溶液往往会出现黑色。 （2）电解所用电压以6~12V为宜。 （3）碳棒下端平面的边缘应磨得稍尖一些，以利于生成的气体逸出。 （4）湿润的碘化钾淀粉试纸显蓝色后就应移开，若与氯气接触时间过长，因会发生化学反应而使蓝色消失：5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl。 （5）该实验也可以在小烧杯中进行，使两个电极相距2~3cm，平行插入CuCl2溶液，这样可以缩短实验时间，通电1min即可观察到阳极表面有气泡逸出，通电3min即可观察到阴极表面有一薄层红色的铜。湿润的碘化钾淀粉试纸变成蓝色，根据气体的刺激性气味和试纸变色情况，可以推测产生的是氯气。实验表明，CuC12溶液在通电条件下生成了Cu和Cl2。通电前，Cu2+和Cl—在溶液中作自由运动（如图4-10I）。通电时，这些自由运动的离子改作定向运动，即阴离子（Cl—）向阳极（与直流电源的正极相连）（电化学中规定：发生氧化反应的为阳极，发生还原反应的为阴极。）迁移，阳离子（Cu2+）向阴极（与直流电源的负极相连）迁移（如图4-10Ⅱ）。在阳极上Cl—失去电子发生氧化反应，在阴极上Cu2+得到电子发生还原反应，这个过程叫做放电。 结合图4-10Ⅱ绘制反映电解池工作原理的示意图，如图4-4所示。 20、P112【实验4-3】——电化学腐蚀实验 （1）将经过酸洗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。解释产生不同现象的原因。 【解读】 实验（1）：将经过酸洗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。 （1）实验现象：导管中液面上升 （2）实验解释：装置中铁、碳和饱和食盐水构成原电池，铁钉发生吸氧腐蚀， 负极：Fe－2e－=Fe2＋，正极：O2＋2H2O＋4e－=4OH－ （3）注意事项：该实验的目的是通过观察导管中水柱的变化，感知试管中气体压强的变化，推测出试管中的氧气发生了反应，进而认识钢铁发生吸氧腐蚀的原理。 ①多用几枚铁钉，增大铁钉腐蚀时的耗氧量，以便在短时间内观察到明显的实验现象。 ②对铁钉进行预处理。 a新购入的铁钉表面往往有一层油脂，要先用10%的NaOH溶液进行浸泡，再用蒸馏水清洗，然后用2mol/L HCl溶液除去铁钉表面残余的NaOH溶液，并用蒸馏水清洗干净，最后用饱和食盐水浸洗，即可加入具支试管中。 b生锈的铁钉要先用砂纸打磨除锈，之后用2mol/L HCl溶液除去铁钉表面残余的铁锈，再用蒸馏水清洗铁钉，避免残留的酸液干扰实验，最后用饱和食盐水浸洗，即可加入具支试管中。 ③实验前要检查装置的气密性，确保实验装置的气密性良好。 实验（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。解释产生不同现象的原因。 （1）示意图： （2）实验现象：开始时试管中均有无色气体产生，滴加硫酸铜溶液后产生气体的速率明显加快 （3）实验解释：Zn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 （4）注意事项：该实验的目的是直观感受到电化学腐蚀的速率比化学腐蚀的大，从而认识预防金属发生电化学腐蚀的重要性。 ①硫酸铜溶液中溶质的浓度要略大，滴加1~2滴即可。 ②稀盐酸中溶质的浓度要适当。用0.5mol/L稀盐酸进行实验，即可观察到明显的现象，如果用较浓的盐酸进行实验，生成气泡的速率很大，再加入硫酸铜溶液，生成气泡速率的变化不明显。如果用较稀的盐酸进行实验，生成的气泡肉眼几乎不可见。 21、P114【实验4-4】——验证牺牲阳极的阴极保护法 （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。 实验装置 电流表 阳极 阴极 现象 有关反应 （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皿中；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。 已知：Fe2＋与K3[Fe(CN)6]溶液（黄色）反应生成KFe[Fe(CN)6] 沉淀（带有特征蓝色），这是检验Fe2＋的常用方法。 【解读】 实验（1）： （1）现象： 实验装置 电流表 阳极 阴极 现象 指针偏转 锌片逐渐溶解 Fe电极上无气泡产生，无蓝色沉淀生成 有关反应 — Zn－2e－===Zn2＋ O2+4e +4H+=2H2O （2）结论：说明溶液中不存在Fe2+，证明Fe作正极未被腐蚀。 （3）注意： 该实验的目的是通过模拟牺牲船体上镶嵌的锌块而避免船体遭受腐蚀，使学生认识牺牲阳极法的意义和价值。实验中要注意：酸化的3%NaCl溶液的pH不宜太小，否则Fe电极会有H2产生，调节溶液的pH在5左右比较适宜。 实验（2）： （1）现象： （a）靠近锌皮处颜色无变化，靠近裸露在外的铁钉处出现红色，（b）靠近铜丝处出现红色，靠近裸露在外的铁钉处出现蓝色 （2）结论：铁作为负极时易腐蚀，作为正极时未腐蚀 （3）注意：该实验的目的是说明铁与活动性不同的金属接触时，其腐蚀程度是有差异的。要避免铁受到腐蚀，需用较活泼的金属（如锌、镁等）与其连接。这组对比实验趣味性强、现象明显，可设计成分组实验。 ①将液体倒入培养皿后，立即将裹有锌皮的铁钉或缠有铜丝的铁钉放入液体中。 ②锌皮或铜丝一定要紧密地缠绕在铁钉上，确保锌皮或铜丝与铁钉充分接触。 ③铜丝缠绕在铁钉上时，铜丝与铜丝间应紧密接触，尽量不留空隙，避免出现的现象不美观，影响观察。 22、P122【实验活动4】——简单的电镀实验 【实验目的】 1.认识电解原理及其在工业生产中的应用。 2.了解电镀的原理。 【实验用品】 烧杯、砂纸、导线、2-3V的直流电源、电流表。 铁质镀件、铜片、电镀液（以CuSO4溶液为主配制）（在CuSO4溶液中加入一些氨水，制成铜氨溶液，可使镀层光亮。）、1mol/LNaOH溶液、20%盐酸。 【实验步骤】 1.用砂纸把铁制镀件打磨干净，放入1mol/LNaOH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。将两极平行浸入电镀液中，两极间距5cm，5-10min后取出，观察镀件表面发生的变化。 【问题和讨论】 1.电镀前，如果将铜片与直流电源的负极相连，铁制镀件与直流电源的正极相连，通电后观察到的现象是什么？阴极和阳极发生的反应分别是什么？ 2.查阅资料，了解工业生产中提高电镀质量的方法。 【解读】 本实验内容属于电解原理的应用，可以进一步认识构成电解池的四个要素及电解池的工作原理，培养系统分析能力和动手能力，学会对实际应用中的关键要素进行分析和提炼，从而与建构的电解池模型有效结合。（1）注意： ①电镀时最好使用新铁钉（如使用其他铁制品，应预先把镀件打磨光亮），经水洗（除去铁制品表层的尘污）、碱洗（除去油污）、酸洗（中和黏附的碱液）、水洗（除去残留的酸液），洗净后应立即进行电镀。 ②向1mol/LCuSO4溶液中边搅拌边滴加浓氨水，至溶液全部变为深蓝色的铜氨溶液，此时放入洗净的新铁钉，几秒钟后取出，没有铜析出，表明所配溶液中溶质的浓度适宜。在室温下，用上述铜氨溶液做电镀液，通电10s（通电时可用玻璃棒轻轻搅拌），在铁钉表面可看到光亮的紫红色。 ③本实验中的电镀液也可采用下列配方：将175~250g硫酸铜晶体、22~38 mL 98% 浓硫酸、1.0~1.5 g酚磺酸溶于水配成1000mL溶液。电镀时，控制平均电流密度为1~2 A/dm，温度为20~30℃。 （2）问题和讨论： 1．电镀前，如果将铜片与直流电源的负极相连，铁制镀件与直流电源的正极相连，通电后观察到的现象是什么？阴极和阳极发生的反应分别是什么？ 【答】电镀前，如果将铜片与直流电源的负极相连，铁制镀件与直流电源的正极相连，通电后，阳极反应为：Fe-2e = Fe2+，阴极反应为：Cu2++2e—= Cu。 2．查阅资料，了解工业生产中提高电镀质量的方法。 【答】工业生产中提高电镀质量的方法可归纳为以下几个方面：（1）化工艺参数控制（如‌主盐浓度调整、pH值调控、‌温度与时间管理等）；（2）强化原材料与预处理（如基材与化学品选择、表面预处理技术‌）；（3）设备与槽液管理（自动化设备应用、槽液维护）；（4）镀层质量保障措施（如‌电流密度优化‌、‌后处理强化）；（5）全过程质量管理（‌建立控制点、‌标准化操作）。 23、P123【实验活动5】——制作简单的燃料电池 【实验目的】 1.理解燃料电池的工作原理。 2.设计和制作一个氢氧燃料电池。 【实验用品】 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）。 1mol/LNa2SO4溶液、酚酞溶液。 【实验步骤】 1.电解水 在U形管中注入1mol/LNa2SO4溶液，然后向其中滴加1-2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 当上述电解过程进行1-2min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（或发光二极管、音乐盒等）相连，闭合K2，观察现象。 【问题和讨论】 列表比较氢氧燃料电池的工作原理和电解水的原理 【解读】 本实验具有一定的综合性，一方面根据电解原理，通过电解水制备氢气和氧气，实现电能转化为化学能；另一方面根据原电池原理，使氢气、氧气与电解质溶液组成燃料电池，实现化学能转化为电能。 （1）注意： ①石墨棒在使用前应该经过烘干活化处理。普通石墨棒表面较光滑，在电解过程中难以吸附较多的氢气和氧气，导致电流表指针偏转时间较短，实验效果不明显。可将石墨棒置于高温火焰上灼烧到红热状态，再投入冷水中，使其表面变得粗糙多孔。 ②由于石墨电极表面存在差异、材质不纯或表面吸附空气等原因，在没有进行电解水获得氢气和氧气的实验时，也可能会形成微弱的电流。因此，建议不要使用检流计或毫安表来检验。 ③若采用发光二极管代替电流表，要注意正确判断其正极和负极，防止因二极管的电极接反而导致其不能发光。发光二极管灯脚中，长脚为正极，短脚为负极。 （2）问题和讨论： 列表比较氢氧燃料电池的工作原理和电解水的原理。 【答】在氢氧燃料电池中，电解质溶液可以是酸性的，也可以是碱性的。在电解水时，为增强导电性，常在水中滴加几滴稀硫酸或NaOH溶液等电解质溶液。 电化学反应 氢氧燃料电池（电解质溶液为酸性） 电解水（向水中滴加几滴稀硫酸） 氧化反应 负极：H2—2e— = 2H+ 阳极：2H2O - 4e— = O2 ↑+4H+ 还原反应 正极：O2+4e +4H+=2H2O 阴极：2H2O + 2e— = H2↑ +2OH— 能量转化 化学能转化为电能 电能转化为化学能 2 学科网（北京）股份有限公司 $$