高中化学实验概要.docx
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高中化学实验概要
选修3实验小结
【实验2-1】
将下表中的少量固体溶于足量的水中，观察实验现象并填写表格。
固体
1CuSO4
白色
②CuCl2·2H2O
绿色
③CuBr2
深褐色
④NaCl
白色
⑤K2SO4
白色
⑥KBr
白色
哪些溶液呈天蓝色
实验说明什么离子呈天蓝色，什么离子没有颜色
实验器材：
试管（6支），药匙，烧杯。
实验药品：
CuSO4固体，CuCl2·2H2O固体，CuBr2固体，NaCl固体，K2SO4固体，KBr固体，蒸馏水。
实验步骤：
1、取6支洁净的试管，分别加入少量的CuSO4、CuCl2·2H2O、CuBr2、NaCl、K2SO4、KBr固体；
2、分别加入一定量的蒸馏水，使固体充分溶解；
3、观察并记录实验现象。
【实验2-2】
向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成蓝色沉淀，继续添加氨水，得到深蓝色的透明溶液；若加入极性较小的溶剂（如乙醇），将析出深蓝色的晶体。
实验器材：
试管，烧杯，胶头滴管。
实验药品：
硫酸铜水溶液，氨水，乙醇，蒸馏水。
实验步骤：
1、取一支洁净的试管，加入2～3mL硫酸铜溶液，用胶头滴管向其中滴加氨水，观察到有蓝色沉淀生成；
2、继续向上述溶液中滴加氨水，蓝色沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液；
3、向深蓝色溶液中滴加乙醇，析出深蓝色晶体。
【实验2-3】
在盛有氯化铁溶液（或任何含有的Fe3+溶液）的试管中滴加1滴硫氰化钾（KSCN）溶液，观察实验现象。
实验器材：
试管，胶头滴管，烧杯。
实验药品：
氯化铁溶液，硫氰化钾溶液，蒸馏水。
实验步骤：
1、取2～3mL氯化铁溶液于洁净的试管中；
2、向溶液中加1滴硫氰化钾溶液，观察并记录颜色变化。
选修4实验小结
【实验2-1】
按图2-1安装两套实验装置，在锥形瓶内各盛有2g锌粒（颗粒大小基本相同），通过分液漏斗分别加入40mL1mol/L和40mL4moL/L的硫酸溶液，比较二者收集10mLH2所用的时间。
图2-1排水量气装置图
实验器材：
带橡胶塞的锥形瓶，分液漏斗，玻璃导管，注射器，铁架台，烧杯，量筒，电子天平，计时器。
实验药品：
1mol/L和4moL/L的硫酸溶液，锌粒，蒸馏水。
实验步骤：
1、如图安装好实验装置（2套），并检验装置的气密性；
2、向锥形瓶中分别加入2g锌粒，通过分液漏斗分别加入40mL1mol/L和40mL4moL/L的硫酸溶液；
3、比较两个注射器内分别收集10mLH2所用时间；
实验改进：
气体收集装置可以用排水量气装置代替，效果会更好。
【实验2-2】
取两支试管，各加入4mL0.01mol/L的KMnO4酸性溶液，然后向一支试管中加入2mL0.1mol/L的H2C2O4（草酸）溶液，记录溶液褪色所需的时间；向另一支试管中加入2mL0.2mol/L的H2C2O4溶液，记录溶液褪色所需的时间。
实验中发生了如下反应：
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
加入试剂
0.1mol/L的H2C2O4溶液
0.2mol/L的H2C2O4溶液
实验现象
褪色时间
结论
实验器材：
试管，胶头滴管，量筒，计时器，烧杯。
实验药品：
0.2mol/L的H2C2O4溶液，0.1mol/L的H2C2O4溶液，KMnO4酸性溶液，蒸馏水。
实验步骤：
1、取两支洁净的试管，各加入4mL0.01mol/L的KMnO4酸性溶液；
2、向一支试管中加入2mL0.1mol/L的H2C2O4（草酸）溶液，另一支试管中加入2mL0.2mol/L的H2C2O4溶液，分别记录溶液褪色所需的时间。
【实验2-3】
取两支试管，各加入5mL0.1mol/L的Na2S2O3溶液；另取两支试管各加入5mL0.1mol/L的H2SO4溶液；将4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，分别混合并搅拌。
记录出现浑浊的时间。
实验中反应的化学方程式为：
Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O
试剂种类及用量
5mL0.1mol/L的Na2S2O3溶液
5mL0.1mol/L的H2SO4溶液
5mL0.1mol/L的Na2S2O3溶液
5mL0.1mol/L的H2SO4溶液
实验温度
出现浑浊时间
结论
实验器材：
试管，量筒，烧杯，铁架台，酒精灯，玻璃棒，计时器。
实验药品：
0.1mol/L的Na2S2O3溶液，0.1mol/L的H2SO4溶液，蒸馏水。
实验步骤：
1、取1、2号两支试管，各加入5mL0.1mol/L的Na2S2O3溶液；
2、另取3、4号两支试管各加入5mL0.1mol/L的H2SO4溶液；
3、将1、3号两支试管放入冷水中，2、4两支试管放入热水中，一段时间后，分别混合搅拌，并记录出现浑浊的时间。
实验改进：
1、本实验所用的冷水用自来水即可，若用冰水混合物温度更低，出现浑浊的时间更长，更利于比较；
2、为了便于比较，可在试管背后做一个黑色标记；
3、计时器最好用体育比赛用的秒表来连续计时。
【实验2-4】
实验装置如图2-3所示，锥形瓶内盛有10mL左右10%的H2O2溶液，双孔胶塞上插有短导管和漏斗，短导管里插有带余烬的木条。
开始时余烬没有明显的变化，经漏斗向锥形瓶内加入少量MnO2后，锥形瓶内迅速产生大量气泡，余烬复燃。
实验器材：
锥形瓶，漏斗，短导管，双孔胶塞，木条，药匙，火柴，烧杯，量筒；
实验药品：
10%的H2O2溶液，MnO2固体，蒸馏水；
实验步骤：
1、安装实验装置如图，向锥形瓶内添加10mL左右10%的H2O2溶液；
2、在短导管里插有带余烬的木条，然后迅速经漏斗向锥形瓶内加入少量MnO2，观察并记录实验现象。
实验说明：
1、注意根据过氧化氢的浓度来调整木条余烬距离液面的高度。
浓度较高时，应离液面远些，否则会因泡沫过多而使余烬熄灭；浓度较低时，应距离液面近些，以免实验现象不明显；
2、当把带余烬的木条放入锥形瓶时，要迅速撒入MnO2固体粉末，不要让余烬停留时间过长，以免烟多影响观察。
【实验2-5】
已知在K2Cr2O7的溶液中存在如下平衡：
Cr2O72-＋H2O≒CrO42-+2H+
K2Cr2O7为橙色，K2CrO4为黄色。
取两支试管各加入5mL0.1mol/LK2Cr2O7溶液，然后按下表步骤操作，观察并记录溶液颜色的变化。
编号
1
2
步骤
滴加5~15滴浓H2SO4
滴加5~15滴6mol/LNaOH溶液
K2Cr2O7溶液
实验器材：
试管，胶头滴管，烧杯，量筒；
实验药品：
0.1mol/LK2Cr2O7溶液，浓H2SO4，6mol/LNaOH溶液，蒸馏水。
实验步骤：
1、取两支试管分别编号1、2，然后各加入5mL0.1mol/LK2Cr2O7溶液；
2、向1号试管中滴加5~15滴浓H2SO4，2号试管中滴加5~15滴6mol/LNaOH溶液；
3、观察并记录实验现象。
【实验2-6】
向盛有5mL0.005mol/LFeCl3溶液的试管中加入5mL0.01mol/LKSCN溶液，溶液呈红色。
在这个反应中存在下述平衡：
Fe3++3SCN-≒Fe（SCN）3（红色）
（1）将上述溶液均分置于两支试管中；向其中一支试管加入饱和FeCl3溶液4滴，充分震荡，观察溶液颜色变化；向另一支试管中滴加4滴1mol/LKSCN溶液，观察溶液颜色变化。
（2）向上述两支试管中各滴加0.01mol/LNaOH溶液3~5滴，观察现象，填写下表。
编号
1
2
步骤
（1）
滴加饱和FeCl3溶液
滴加1mol/LKSCN溶液
现象
步骤
（2）
滴加NaOH溶液
滴加NaOH溶液
现象
结论
实验器材：
试管，量筒，胶头滴管，烧杯；
实验药品：
0.005mol/LFeCl3溶液，0.01mol/LKSCN溶液，饱和FeCl3溶液，1mol/LKSCN溶液，0.01mol/LNaOH
实验步骤：
略。
实验说明：
因为Fe（OH）3的溶解度非常小，滴加NaOH后发生反应Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓，使溶液中的Fe3+浓度降低，混合液的颜色变浅。
NaOH溶液不要加入过多，只要使溶液的颜色变浅即可。
【实验2-7】
NO2球浸泡在冰水、热水中，观察颜色变化。
2NO2≒N2O4△H=-56.9kJ/mol
（红棕色）（无色）
实验器材：
带单孔胶塞的圆底烧瓶，导管，导管夹，烧杯；
实验药品：
NO2气体，，冷水，热水；
实验步骤：
略。
实验说明：
可以把的平衡球在热水和冷水中交替浸泡，观察颜色变化，效果更直观。
【实验3-1】
分别试验等体积、等浓度的盐酸、醋酸溶液与等量镁条的反应；并测试这两种酸的pH。
1mol/LHCl
1mol/LCH3COOH
与镁条反应的现象
溶液的pH
实验器材：
试管，量筒，烧杯，pH试纸，玻璃棒，表面皿；
实验药品：
1mol/LHCl，1mol/LCH3COOH，镁条，蒸馏水；
实验步骤：
1、取两支试管，分别加入5mL1mol/LHCl和1mol/LCH3COOH溶液；
2、取大小差不多两镁带，同时加入两支试管中，观察实验现象；
3、用两支试管分别取1mol/LHCl和1mol/LCH3COOH溶液，测得其pH值。
实验说明：
为了让学生通过感性认识加深理解，可以补充后续实验：
1、用两支试管分别取5mL0.1mol/LHCl和0.1mol/LCH3COOH溶液，测得其溶液的pH。
2、用两支试管取5mL0.1mol/LHCl和0.1mol/LCH3COOH溶液，分别在试管内加入0.5gNaCl晶体和0.5gCH3COONH4晶体，充分震荡后，测其溶液的pH。
【实验3-2】
向两支分别盛有0.1mol/L醋酸和饱和硼酸溶液的试管中滴加等浓度的Na2CO3溶液，观察现象。
硼酸在水中属于可溶性物质，在常温下，饱和硼酸溶液的浓度约为1mol/L。
实验中，可先测饱和硼酸溶液的pH（约等于5），了解其弱酸性，再使其与Na2CO3溶液反应。
【实验3-3】
向3支盛有少量Mg（OH）2沉淀的试管中分别滴加适量的蒸馏水．盐酸和氯化铵溶液，观察并记录现象。
实验说明：
实验中的Mg（OH）2沉淀可以通过MgCl2溶液与NaOH溶液反应生成，然后通过过滤或离心机分离获得沉淀物。
实验中应使用过量的NH4Cl浓溶液，并要注意充分振荡，以加速Mg（OH）2的溶解。
实际上，Mg（OH）2沉淀溶于NH4Cl溶液具有较大的可逆性。
Mg（OH）2可以溶于NH4Cl溶液转化成MgCl2和NH3·H2O，而MgCl2溶液也能与氨水作用生成Mg（OH）2沉淀。
原因是：
Mg2+在溶液中开始沉淀的pH为9.5，完全沉淀时的pH为11.0。
虽然Mg（OH）2属于难溶电解质，但其溶解于水的部分足以使酚酞溶液变红。
如果在该实验中补充这个内容，也可以帮助学生直观认识到物质的“不溶性”是相对的。
实验现象如下表所示：
【实验3-4】
向盛有10滴0.1mol/LAgNO3溶液的试管中滴加0.1mol/LNaCl溶液，至不再有白色沉淀生成。
向其中滴加0.1mol/LKI溶液，观察现象；再向其中滴加0.1mol/L的Na2S溶液，观察现象。
围绕【实验3-4】的讨论，结合卤化银的转化和硫化银的生成，需要从溶解平衡移动的角度具体分析，例如：
尽管课程标准并不要求学生掌握“溶度积相关的计算”，但为了便于学生在【思考与交流】活动中能真正理解难溶电解质转化的原理，可以考虑把相关溶度积常数作为信息提供给学生，通过教师的辅助，使学生大致了解：
虽然AgCl饱和溶液中c（Ag+）很小，但AgI的溶解度更小，所以能使溶液中c（Ag+）降到更低，致使AgCl的溶解平衡发生移动，最终会全部转化为AgI。
在完成上述分析之后，应引导学生写出相关反应的离子方程式：
I-+AgCl（s）
AgI（s）+Cl-
这有助于学生对难溶电解质的转化有一个比较完整的理解。
【实验3-5】
向盛有1mL0.1mol/LMgCl2溶液的试管中滴加1~2滴2mol/LNaOH溶液，有白色沉淀生成，再滴加2滴0.1mol/LFeCl3溶液，静置。
观察现象。
为加速Mg（OH）2转化成Fe（OH）3，可在滴加FeCl3溶液之后充分振荡，再静置观察。
【实验4-1】
装置如图所示，用一个充满电解质溶液的盐桥，将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的CuSO4溶液连接起来，然后将锌片和铜片用导线连接，并在中间串联一个电流表，观察有什么现象发生。
取出盐桥，又有什么现象发生？
（盐桥通常是装有饱和KCl琼脂溶胶的U形管，溶液不致流出来，但离子则可以在其中自由移动）
实验前应用砂纸将锌片表面打磨，除去氧化膜，以便观察到正常的电流强度由大到小的变化情况。
所用电解质溶液的浓度一般控制在1mol/L。
盐桥的制作方法：
方法1：
取1g琼脂置于烧杯中，加入100mL饱和KCl溶液，加热，使琼脂融化成糊状，趁热加入U形管中，待冷却后即可充当盐桥。
方法2：
将KCl饱和溶液装入U形管，用棉花堵住管口即可。
【实验4-2】
在U型管中注入CuCl2溶液，插入两根石墨棒作电极，把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与直流电源正极相连的电极（阳极）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。
（1）该实验用25%的CuCl2溶液（呈亮绿色）为宜，如果溶液中所含溶质的质量分数太大，通电后阴极区溶液往往会出现黑色，这是由于被还原出来的微小铜粒没有沉积在碳棒上，而悬浮于溶液中的缘故。
（2）电解所用电压以6～12V为宜。
（3）碳棒的下端平面边缘应磨得稍尖一些，以利于生成的气体逸出。
（4）湿润的淀粉碘化钾试纸显蓝色后就应拿开，通气时间过长，蓝色反而会消失（因会发生下列反应：
5Cl2+I2+6H2O==2HIO3+10HCl）。
（5）该实验也可以在小烧杯中进行，使两电极相距2～3cm平等插入CuCl2溶液，这样可以使演示时间缩短，通电约1min即可观察到阳极表面有气泡逸出，约3min即可观察到阴极表面有一薄层红色的铜。
【实验4-3】
铁的吸氧腐蚀实验
实验中须注意以下几点：
（1）多用几枚铁钉，增大铁钉腐蚀时的耗氧量，以便在短时间内可观察到更为明显的实验效果。
（2）经过酸洗除锈的铁钉，须用清水洗（避免残留酸液干扰实验），然后用饱和食盐水浸洗一下，即可加入到具支试管中。
（3）整个装置应保证密封状态良好，几分钟后就可以看到导管中水柱明显上升。
原因是铁钉发生吸氧腐蚀时，使具支试管内O2减小，压强降低，促使导管内水柱上升。
【补充实验4-4-1】为了增强实验的探究性，可补充下面的实验。
图4-3铁的吸氧腐蚀实验
（1）向100mL烧杯中加入约50mL饱和食盐水后，插入两个玻璃筒（无底）；
（2）将一颗无锈铁钉和一个碳棒分别用导线与电流计连接后，再分别插入两个玻璃筒中（装置如图4-3所示），立即可观察到有电子自铁钉流向碳棒，表明铁钉与碳棒已构成原电池的两个电极；
（3）1min后，向插入铁钉的玻璃筒内滴入K3［Fe（CN）6］溶液，即可观察到铁钉附近的溶液变蓝色，表明铁被氧化，生成了Fe2+；
（4）向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到碳棒附近的溶液变红色，表明溶液pH增大，呈碱性。
将该实验中观察到的现象与【实验4-3】结合起来讨论，能更好地说明钢铁生锈时发生吸氧腐蚀的原理。
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