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高中化学人教版一轮复习 选修4实验整合（复习课件）
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这是一份高中化学人教版一轮复习 选修4实验整合（复习课件），共41页。PPT课件主要包含了实验2-2，实验2-3，实验2-4，催化剂具有选择性，P23实验探究，溶液橙色加深，溶液橙色变浅，实验2-6，实验2-7，pH值测定方法等内容，欢迎下载使用。
根据强酸与强碱溶液反应前后溶液温度的变化，计算出生成1 mlH2O放出的热量。
热量的计算公式：(m1+ m2) · c · (t2- t1)
（2）实验步骤
②量取盐酸倒入小烧杯并测量其温度。
③另取一量筒量取NaOH溶液并测其温度。
④将量筒中NaOH溶液倒入盛盐酸的小 烧杯中，用玻璃棒轻轻搅动溶液，记录混合溶液的最高温度。
⑤重复实验三次，取测量所得数据的平均值进行计算。
实验用品： 大烧杯(500 mL) 小烧杯(100 mL) 泡沫塑料或纸条 塑料板或硬纸板（两个孔） 温度计 环形玻璃搅拌棒 量筒(50 mL)两个药品： 0.50 ml/L 盐酸 0.55 ml/L NaOH溶液
————测量反应前后的温度
和空气绝缘， 防止热量损失
——搅拌，使反应液混合均匀
计算生成 1 ml H2O 时的反应热：
判断下列实验操作对中和热测定的数值有如何影响？
①大烧杯上没有盖硬纸板②用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行实验 ③用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸溶液 进行实验 ④实验中改用60 mL 0.50 ml/L盐酸跟50 mL 0.55 ml/L NaOH溶液进行实验
利用如图所示装置测定中和反应反应热的实验步骤如下：①用量筒量取50 mL 0.50 ml·L－1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；②用另一量筒量取50 mL 0.55 ml·L－1 NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液的最高温度。回答下列问题：(1)为什么所用NaOH溶液要稍过量？ 。
(2)倒入NaOH溶液的正确操作是 (填字母)。A.沿玻璃棒缓慢倒入 B.分三次倒入 C.一次迅速倒入
(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是 (填字母)。A.用温度计小心搅拌 B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌C.轻轻地振荡烧杯 D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动
(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 ml·L－1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为 。
ΔH1＝ΔH2＜ΔH3
实验【2-1】中，还能根据反应速率相关量的那些变化来测定该反应的反应速率？
定性①观察产生气泡的 快、慢②观察试管中剩余锌 粒的多、少③用手触摸试管，感 受试管外壁温度的 高、低
定量①测量单位时间内所产生 的氢气的体积或质量 ②测量单位时间内所消耗 的锌粒的质量 ③测量单位时间内溶液所 上升的温度
如图安装好实验装置(装置气密性良好)，在锥形瓶内盛有6.5 g锌粒(Zn的相对原子质量为65)，通过分液漏斗加入40 mL 2.5 ml·L－1的稀硫酸，将产生的H2收集在注射器中，10 s时恰好收集到标准状况下的H2 44.8 mL。回答下列问题(1)根据装置图，还缺少的实验用品为_____。(2)用H＋表示10 s内该反应的反应速率为________________。(3)用H2表示10 s内该反应的反应速率为________ml·s－1。(4)用锌粒表示10 s内该反应的反应速率为______ g·s－1。
0.01 ml·L－1·s－1
(5)用H＋或H2表示的化学反应速率比实际偏大，其原因是什么，怎样改正。________________________________________________________________________。
由于滴入的稀硫酸占体积，造成进入注射器内的气体体积偏大，H2的体积偏大；可以把分液漏斗换成恒压滴液漏斗
0.01ml/L的KMnO4 酸性溶液
0.1ml/LH2C2O4溶液
0.2ml/LH2C2O4溶液
【实验探究】 不同浓度草酸与酸性高锰酸钾溶液的反应
2KMnO4 + 5H2C2O4 +3H2SO4=K2SO4 +2MnSO4 +10CO2↑+8H2O
下列表格中的各种情况，可以用对应选项中的图像表示的是
5mL0.1ml/L的H2SO4
+ 5mL0.1ml/LNa2S2O3
不同温度条件下同浓度硫酸与Na2S2O3溶液的反应
Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O
升高温度，反应速率增大
降低温度，反应速率减小
2H2O2 ====2H2O +O2↑
实验Ⅱ：另取两支试管分别加入5 mL 5% H2O2溶液和5 mL 10% H2O2溶液，均未观察到有明显的气泡产生。①双氧水分解的化学方程式是_____________________。
(2)进行以下对比实验，并记录实验现象。实验Ⅰ：
②实验Ⅰ的目的是_____________________________________________。
其他条件相同时，探究温度对H2O2分解速率的影响
③实验Ⅱ未观察到预期现象，为了达到该实验的目的，可采取的改进措施是_____________________________________________________________________________________________________________。
将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中(或向两支试管中同时滴入2滴1 ml·L－1的FeCl3溶液)，观察产生气泡的速率
已知: 4H++4I-+O2=2I2+2H2O 现有1ml/L KI溶液、0.1ml/LH2SO4溶液和淀粉溶液，请设计实验探究溶液出现蓝色的时间与温度的关系？
其它条件相同时，温度高，出现蓝色的时间短； 温度低，出现蓝色的时间长。
（2）一般，温度每升高10℃，化学反应速率增大2～4倍
（1）反应若是可逆反应，升高温度，正、逆反应速率都加快，降低温度，正、逆反应速率都减小。
【结论】（1）其它条件不变时，选用适当的催化剂可以改变反应速率；正催化剂使反应速率加快，负催化剂使反应速率减慢。
【实验探究】 双氧水中加入MnO2前后的反应对比
（2）催化剂具有选择性。
【P26实验2-5探究1】 重铬酸钾溶液中加入酸、碱的颜色变化？
橙色 黄色
六、外界条件对化学平衡的影响
溶液红色变浅有红褐色沉淀出现
【P26实验2-6探究2】硫氰化钾与氯化铁混合溶液中加入氯化铁溶液、 硫氰化钾溶液的现象，再加入氢氧化钠溶液呢？
比较同体积、同浓度的盐酸和醋酸与等量镁条反应及溶液的pH值
思考：（1）镁条和酸的反应的实质是什么？影响反应速率的因素是什么？
（2）当酸溶液的物质的量浓度相等时，溶液中的H+浓度是否相等？ 怎么判断？
（3）为什么相同体积、相同浓度的盐酸和醋酸中，H+浓度却不同？
定性测定：酸碱指示剂法（教材P47）
定量测定：pH试纸法 pH计法
使用方法：直接把待测液滴在干燥的pH试纸上，试纸上显出颜色后马上跟标准比色卡相对比
（一）仪器：酸式(碱式)滴定管、滴定管夹、铁架台、 烧杯、锥形瓶、
[关于滴定管]（P50）
1、分酸式、碱式两种。 酸式可盛装酸性物质和氧化性物质
2、刻度：最小刻度“0”在上端 最下端无刻度
3、读数：必须读到小数点后两位。
用途：精确地放出一定体积的溶液。
（二） 试剂：标准液、待测液、指示剂
2、水洗：滴定管和锥形瓶
左手--- 控制活塞开关
右手--- 向一个方向振荡锥形瓶
眼--- 锥形瓶中颜色变化、滴定管下端溶液流速
9、重复实验2 ~ 3次
3-5mL液体，2-3次
液面位于“0”刻度以上2 ~ 3 cm处
（体积估读到0.01mL）
（最后一滴刚好使溶液变色且半分钟不再变化为止。）
例：用已知浓度的盐酸标准液来滴定未知浓度的NaOH溶液
标准液：HCl待测液：NaOH
①碱式滴定管水洗后未润洗：
――标准液溶液降低， V[HCl(aq)] ↑ ――偏高
②酸式滴定管水洗后未润洗：
③锥形瓶水洗后用NaOH 溶液润洗：
――锥形瓶中待测液的物质的量增大，V[HCl(aq)] ↑ ――偏高
①滴定前俯视酸式滴定管，滴定后平视：
――V[HCl(aq)] ↑ ――偏高
②滴定前仰视，滴定后俯视酸式滴定管：
――V[HCl(aq)] ↓ ――偏低
③滴定完毕后，立即读数：
――管内壁上有液体未流下――V[HCl(aq)] ↑ ――偏高
NaCl溶液Na2SO4溶液NH4Cl溶液Al2(SO4)3溶液CH3COONa溶液Na2CO3溶液NaHCO3溶液
强酸强碱所生成盐的水溶液呈中性
强酸弱碱所生成盐的水溶液呈酸性
强碱弱酸所生成盐的水溶液呈碱性
一、探究盐溶液的酸碱性
例如：硝酸银溶液和氯化钠完全反应时，溶液中是否 存在Cl-和Ag+ ？
现象：生成白色沉淀；加入碘化钾后生成黄色沉淀；加入硫化钠后生成黑色沉淀。
沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的方向转化,两者差别越大,转化越容易。
（1）沉淀转化的实质：使溶液中的离子浓度更小
2.[2020·全国卷Ⅰ，27(2)(3)(4)(5)(6)]为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。回答下列问题：(2)电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率(u∞)应尽可能地相近。根据下表数据，盐桥中应选择_____作为电解质。
(3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入______电极溶液中。
(4)电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c(Fe2＋)增加了0.02 ml·L－1。石墨电极上未见Fe析出。可知，石墨电极溶液中c(Fe2＋)＝_____________。
0.09 ml·L－1
(5)根据(3)、(4)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为____，铁电极的电极反应式为____。因此，验证了Fe2＋氧化性小于____，还原性小于____。
阴极： 碳棒上覆盖了一层红色物质。
阳极： 生成有刺激性气味的气体， 该气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。
说明：阴极有Cu生成，阳极有Cl2生成。
【实验4-2】电解CuCl2溶液
电解氯化铜溶液微观模拟
思考：为什么CuCl2溶液在通电时会生成Cu和Cl2的呢？
结论：电解质溶液在导电的同时发生了氧化还原反应。
(1)通电前水中的离子及运动状况?
(2)通电后这些离子的运动状况有何改变?
(3)当离子定向移动到电极表面上时,发生了什么变化?
Cu2+ + 2e- = Cu
2Cl- - 2e- = Cl2
氧化性：Cu2+>H+ 还原性：Cl->OH-
钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。
水膜呈中性或酸性很弱。
2Fe−4e=2Fe2+
O2+2H2O+4e=4OH-
Fe+2H+=Fe2++H2↑
2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
2Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O+(3-n) H2O
二、金属的电化学防护：
1、牺牲阳极的阴极保护法
形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。
铁氰化钾 K3[Fe(CN) 6]
3Fe2++2[Fe(CN)6] 3- = Fe3[Fe(CN)6]2↓（特征蓝色）
用牺牲镁块的方法防地下钢铁管道的腐蚀镁块必须要定期更换
牺牲阳极的阴极保护法
用牺牲锌块的方法保护船身，锌块须定期更换
根据强酸与强碱溶液反应前后溶液温度的变化，计算出生成1 mlH2O放出的热量。
热量的计算公式：(m1+ m2) · c · (t2- t1)
（2）实验步骤
②量取盐酸倒入小烧杯并测量其温度。
③另取一量筒量取NaOH溶液并测其温度。
④将量筒中NaOH溶液倒入盛盐酸的小 烧杯中，用玻璃棒轻轻搅动溶液，记录混合溶液的最高温度。
⑤重复实验三次，取测量所得数据的平均值进行计算。
实验用品： 大烧杯(500 mL) 小烧杯(100 mL) 泡沫塑料或纸条 塑料板或硬纸板（两个孔） 温度计 环形玻璃搅拌棒 量筒(50 mL)两个药品： 0.50 ml/L 盐酸 0.55 ml/L NaOH溶液
————测量反应前后的温度
和空气绝缘， 防止热量损失
——搅拌，使反应液混合均匀
计算生成 1 ml H2O 时的反应热：
判断下列实验操作对中和热测定的数值有如何影响？
①大烧杯上没有盖硬纸板②用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行实验 ③用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸溶液 进行实验 ④实验中改用60 mL 0.50 ml/L盐酸跟50 mL 0.55 ml/L NaOH溶液进行实验
利用如图所示装置测定中和反应反应热的实验步骤如下：①用量筒量取50 mL 0.50 ml·L－1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；②用另一量筒量取50 mL 0.55 ml·L－1 NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液的最高温度。回答下列问题：(1)为什么所用NaOH溶液要稍过量？ 。
(2)倒入NaOH溶液的正确操作是 (填字母)。A.沿玻璃棒缓慢倒入 B.分三次倒入 C.一次迅速倒入
(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是 (填字母)。A.用温度计小心搅拌 B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌C.轻轻地振荡烧杯 D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动
(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 ml·L－1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为 。
ΔH1＝ΔH2＜ΔH3
实验【2-1】中，还能根据反应速率相关量的那些变化来测定该反应的反应速率？
定性①观察产生气泡的 快、慢②观察试管中剩余锌 粒的多、少③用手触摸试管，感 受试管外壁温度的 高、低
定量①测量单位时间内所产生 的氢气的体积或质量 ②测量单位时间内所消耗 的锌粒的质量 ③测量单位时间内溶液所 上升的温度
如图安装好实验装置(装置气密性良好)，在锥形瓶内盛有6.5 g锌粒(Zn的相对原子质量为65)，通过分液漏斗加入40 mL 2.5 ml·L－1的稀硫酸，将产生的H2收集在注射器中，10 s时恰好收集到标准状况下的H2 44.8 mL。回答下列问题(1)根据装置图，还缺少的实验用品为_____。(2)用H＋表示10 s内该反应的反应速率为________________。(3)用H2表示10 s内该反应的反应速率为________ml·s－1。(4)用锌粒表示10 s内该反应的反应速率为______ g·s－1。
0.01 ml·L－1·s－1
(5)用H＋或H2表示的化学反应速率比实际偏大，其原因是什么，怎样改正。________________________________________________________________________。
由于滴入的稀硫酸占体积，造成进入注射器内的气体体积偏大，H2的体积偏大；可以把分液漏斗换成恒压滴液漏斗
0.01ml/L的KMnO4 酸性溶液
0.1ml/LH2C2O4溶液
0.2ml/LH2C2O4溶液
【实验探究】 不同浓度草酸与酸性高锰酸钾溶液的反应
2KMnO4 + 5H2C2O4 +3H2SO4=K2SO4 +2MnSO4 +10CO2↑+8H2O
下列表格中的各种情况，可以用对应选项中的图像表示的是
5mL0.1ml/L的H2SO4
+ 5mL0.1ml/LNa2S2O3
不同温度条件下同浓度硫酸与Na2S2O3溶液的反应
Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O
升高温度，反应速率增大
降低温度，反应速率减小
2H2O2 ====2H2O +O2↑
实验Ⅱ：另取两支试管分别加入5 mL 5% H2O2溶液和5 mL 10% H2O2溶液，均未观察到有明显的气泡产生。①双氧水分解的化学方程式是_____________________。
(2)进行以下对比实验，并记录实验现象。实验Ⅰ：
②实验Ⅰ的目的是_____________________________________________。
其他条件相同时，探究温度对H2O2分解速率的影响
③实验Ⅱ未观察到预期现象，为了达到该实验的目的，可采取的改进措施是_____________________________________________________________________________________________________________。
将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中(或向两支试管中同时滴入2滴1 ml·L－1的FeCl3溶液)，观察产生气泡的速率
已知: 4H++4I-+O2=2I2+2H2O 现有1ml/L KI溶液、0.1ml/LH2SO4溶液和淀粉溶液，请设计实验探究溶液出现蓝色的时间与温度的关系？
其它条件相同时，温度高，出现蓝色的时间短； 温度低，出现蓝色的时间长。
（2）一般，温度每升高10℃，化学反应速率增大2～4倍
（1）反应若是可逆反应，升高温度，正、逆反应速率都加快，降低温度，正、逆反应速率都减小。
【结论】（1）其它条件不变时，选用适当的催化剂可以改变反应速率；正催化剂使反应速率加快，负催化剂使反应速率减慢。
【实验探究】 双氧水中加入MnO2前后的反应对比
（2）催化剂具有选择性。
【P26实验2-5探究1】 重铬酸钾溶液中加入酸、碱的颜色变化？
橙色 黄色
六、外界条件对化学平衡的影响
溶液红色变浅有红褐色沉淀出现
【P26实验2-6探究2】硫氰化钾与氯化铁混合溶液中加入氯化铁溶液、 硫氰化钾溶液的现象，再加入氢氧化钠溶液呢？
比较同体积、同浓度的盐酸和醋酸与等量镁条反应及溶液的pH值
思考：（1）镁条和酸的反应的实质是什么？影响反应速率的因素是什么？
（2）当酸溶液的物质的量浓度相等时，溶液中的H+浓度是否相等？ 怎么判断？
（3）为什么相同体积、相同浓度的盐酸和醋酸中，H+浓度却不同？
定性测定：酸碱指示剂法（教材P47）
定量测定：pH试纸法 pH计法
使用方法：直接把待测液滴在干燥的pH试纸上，试纸上显出颜色后马上跟标准比色卡相对比
（一）仪器：酸式(碱式)滴定管、滴定管夹、铁架台、 烧杯、锥形瓶、
[关于滴定管]（P50）
1、分酸式、碱式两种。 酸式可盛装酸性物质和氧化性物质
2、刻度：最小刻度“0”在上端 最下端无刻度
3、读数：必须读到小数点后两位。
用途：精确地放出一定体积的溶液。
（二） 试剂：标准液、待测液、指示剂
2、水洗：滴定管和锥形瓶
左手--- 控制活塞开关
右手--- 向一个方向振荡锥形瓶
眼--- 锥形瓶中颜色变化、滴定管下端溶液流速
9、重复实验2 ~ 3次
3-5mL液体，2-3次
液面位于“0”刻度以上2 ~ 3 cm处
（体积估读到0.01mL）
（最后一滴刚好使溶液变色且半分钟不再变化为止。）
例：用已知浓度的盐酸标准液来滴定未知浓度的NaOH溶液
标准液：HCl待测液：NaOH
①碱式滴定管水洗后未润洗：
――标准液溶液降低， V[HCl(aq)] ↑ ――偏高
②酸式滴定管水洗后未润洗：
③锥形瓶水洗后用NaOH 溶液润洗：
――锥形瓶中待测液的物质的量增大，V[HCl(aq)] ↑ ――偏高
①滴定前俯视酸式滴定管，滴定后平视：
――V[HCl(aq)] ↑ ――偏高
②滴定前仰视，滴定后俯视酸式滴定管：
――V[HCl(aq)] ↓ ――偏低
③滴定完毕后，立即读数：
――管内壁上有液体未流下――V[HCl(aq)] ↑ ――偏高
NaCl溶液Na2SO4溶液NH4Cl溶液Al2(SO4)3溶液CH3COONa溶液Na2CO3溶液NaHCO3溶液
强酸强碱所生成盐的水溶液呈中性
强酸弱碱所生成盐的水溶液呈酸性
强碱弱酸所生成盐的水溶液呈碱性
一、探究盐溶液的酸碱性
例如：硝酸银溶液和氯化钠完全反应时，溶液中是否 存在Cl-和Ag+ ？
现象：生成白色沉淀；加入碘化钾后生成黄色沉淀；加入硫化钠后生成黑色沉淀。
沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的方向转化,两者差别越大,转化越容易。
（1）沉淀转化的实质：使溶液中的离子浓度更小
2.[2020·全国卷Ⅰ，27(2)(3)(4)(5)(6)]为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。回答下列问题：(2)电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率(u∞)应尽可能地相近。根据下表数据，盐桥中应选择_____作为电解质。
(3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入______电极溶液中。
(4)电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c(Fe2＋)增加了0.02 ml·L－1。石墨电极上未见Fe析出。可知，石墨电极溶液中c(Fe2＋)＝_____________。
0.09 ml·L－1
(5)根据(3)、(4)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为____，铁电极的电极反应式为____。因此，验证了Fe2＋氧化性小于____，还原性小于____。
阴极： 碳棒上覆盖了一层红色物质。
阳极： 生成有刺激性气味的气体， 该气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。
说明：阴极有Cu生成，阳极有Cl2生成。
【实验4-2】电解CuCl2溶液
电解氯化铜溶液微观模拟
思考：为什么CuCl2溶液在通电时会生成Cu和Cl2的呢？
结论：电解质溶液在导电的同时发生了氧化还原反应。
(1)通电前水中的离子及运动状况?
(2)通电后这些离子的运动状况有何改变?
(3)当离子定向移动到电极表面上时,发生了什么变化?
Cu2+ + 2e- = Cu
2Cl- - 2e- = Cl2
氧化性：Cu2+>H+ 还原性：Cl->OH-
钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。
水膜呈中性或酸性很弱。
2Fe−4e=2Fe2+
O2+2H2O+4e=4OH-
Fe+2H+=Fe2++H2↑
2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
2Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O+(3-n) H2O
二、金属的电化学防护：
1、牺牲阳极的阴极保护法
形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。
铁氰化钾 K3[Fe(CN) 6]
3Fe2++2[Fe(CN)6] 3- = Fe3[Fe(CN)6]2↓（特征蓝色）
用牺牲镁块的方法防地下钢铁管道的腐蚀镁块必须要定期更换
牺牲阳极的阴极保护法
用牺牲锌块的方法保护船身，锌块须定期更换
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