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1、,實(shí)驗(yàn)一 過(guò)氧化氫分解熱的測(cè)定,溫度計(jì)與秒表的使用,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?測(cè)定過(guò)氧化氫稀溶液的分解熱，了解測(cè)定反應(yīng)熱效應(yīng)的一般原理與方法。學(xué)習(xí)溫度計(jì)，秒表的使用于簡(jiǎn)單的作圖方法。,實(shí)驗(yàn)原理,本實(shí)驗(yàn)以二氧化錳為催化劑， Cp為量熱計(jì)的熱容。 CcH2OmH2O+Cp。cH2O4.184Jg-1K-1水的密度約等于1.00kg*L-1,因此mH2OVH2O,實(shí)驗(yàn)原理,量熱計(jì)的熱容測(cè)定： 往盛有質(zhì)量為m的水（溫度為T1）的量熱計(jì)中，迅速加入相同質(zhì)量的熱水（溫度為T2）,測(cè)得混合后的水溫為T3熱水失熱冷水得熱cH2OmH2O(T2-T3)=cH2OmH2O(T3-T1)+Cp(T3-T1)Cp=cH2OmH2O(

2、T2+T1-2T3)/T3-T1,實(shí)驗(yàn)原理,嚴(yán)格地說(shuō)，簡(jiǎn)易量熱計(jì)并非絕熱體系，當(dāng)冷水溫度正在上升時(shí)，體系和環(huán)境已經(jīng)發(fā)生了熱交換，這就不能觀測(cè)到最大溫度變化。這一誤差可以用外推作圖法消除。,試驗(yàn)步驟,測(cè)定量熱計(jì)的熱容Cp 用量筒取50mL蒸餾水，倒入干凈的保溫杯中，蓋好塞子，用雙手握住保溫杯進(jìn)搖動(dòng)（注意盡可能不讓液體濺到塞子上），幾分鐘后用精密溫度計(jì)觀測(cè)溫度，若連續(xù)3分鐘溫度不變，記下溫度T1。 在量取50mL蒸餾水，倒入100mL燒杯中，把此燒杯置于溫度高于室溫20攝氏度的熱水浴中，放置1015分鐘后，用精密溫度計(jì)準(zhǔn)確讀出熱水溫度T2(在其他準(zhǔn)備工作之前就把蒸餾水至于熱水浴中，熱水溫度不能高于

3、50攝氏度)，,試驗(yàn)步驟,迅速將此熱水倒入保溫杯中，蓋好塞子，以上述同樣方法搖動(dòng)保溫杯。再倒熱水的同時(shí)，按動(dòng)秒表，每秒記錄一次溫度。記錄三次后，隔秒記錄一次，直到體系溫度不再變化或等速下降為止。記錄混合后的最高溫度T3，倒進(jìn)保溫杯中的水，把保溫杯洗凈并用吸水紙擦干待用。,試驗(yàn)步驟,測(cè)定過(guò)氧化氫稀溶液的分解熱 取100mL0.03%H2O2倒入燒杯中，塞好塞子，緩緩搖動(dòng)保溫杯，用精密溫度計(jì)觀察溫度3分鐘記下溫度T/1。 迅速加入0.5g研細(xì)過(guò)的二氧化錳粉末，塞好塞子，立即搖動(dòng)保溫杯，同時(shí)按動(dòng)秒表，每隔10秒記錄一次溫度。當(dāng)溫度生到最高點(diǎn)事，記下此時(shí)的溫度T/2,試驗(yàn)步驟,以后每隔20秒記錄一次溫

4、度。相當(dāng)一段時(shí)間（例如3分鐘）內(nèi)若溫度保持不變，T/2即可視為反應(yīng)達(dá)到的最高溫度，否則就用外推法求出反應(yīng)的最高溫度。,數(shù)據(jù)記錄和處理,分解熱的計(jì)算： Q=Cp(T/2-T/1)+cH2OmH2O(T/2-T/1) cH2O(aq) cH2O=4.184Jg-1K-1 mH2O(aq)VH2O2 (aq) Q=CpT=4.184VH2O2(aq)T,數(shù)據(jù)記錄和處理,rHm = -98.05kJ mol-1實(shí)驗(yàn)測(cè)定值與理論值相對(duì)百分誤差應(yīng)該在+10%以內(nèi)。,思考題,杯蓋上的小孔為什么要比溫度計(jì)直徑稍大？這將對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生何影響？為什么要使二氧化錳粉末懸浮在過(guò)氧化氫溶液中？在測(cè)定量熱計(jì)裝置的熱容時(shí)，

5、使用一支溫度計(jì)先后測(cè)定冷水與熱水的溫度好，還是使用兩支溫度計(jì)分別測(cè)定冷水熱水的溫度好？各有什么利弊？實(shí)驗(yàn)中使用二氧化錳的目的是什么？在計(jì)算反應(yīng)放出的總熱量時(shí)，是否要考慮加入的二氧化錳的熱效應(yīng)？,實(shí)驗(yàn)二 化學(xué)反應(yīng)速率與活化能,數(shù)據(jù)的表達(dá)與處理,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解濃度，溫度與催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響。測(cè)定二硫酸銨與碘化鉀的反應(yīng)速率，并計(jì)算反應(yīng)級(jí)數(shù)，反應(yīng)速率常數(shù)與反應(yīng)的活化能。,實(shí)驗(yàn)原理,在水溶液中過(guò)二硫酸銨與碘化鉀發(fā)生如下反應(yīng)： (NH4)2S2O8+3KI(NH4)2SO4+K2SO4+KI3其反應(yīng)的微分速率方程為：v=kcmS2O82-cnI-。 v為瞬時(shí)速率，cS2O82-,cI-為起始濃度，v為

6、初速率（v0)。k是反應(yīng)速率常數(shù)，m與n之和是反應(yīng)級(jí)數(shù)。,實(shí)驗(yàn)原理,實(shí)驗(yàn)測(cè)定的是一段時(shí)間間隔（t)內(nèi)反應(yīng)的平均速率v 。v=-cS2O82-/t，近似用平均速率代替初速率v0=kcmS2O82-cnI-=-cS2O82-/t為檢出在t內(nèi)S2O82-濃度改變值，須混入一定體積已知濃度的Na2S2O3溶液與淀粉溶液,在反應(yīng)（1）進(jìn)行同時(shí)發(fā)生： 2S2O32-+I3- S4O62-+3I- （2）,實(shí)驗(yàn)原理,S2O82-+3I- 2SO42-+I3- （1） 2S2O32-+I3- S4O62-+3I- （2） 這個(gè)反應(yīng)比（1）進(jìn)行得快得多，幾乎瞬間完成。一當(dāng)Na2S2O3耗盡，反應(yīng)（1）繼續(xù)生成的

7、I3-就與淀粉反應(yīng)而呈現(xiàn)出特有的藍(lán)色。從反應(yīng)（1）和（2）可以看出，在t內(nèi)S2O82-的減小量為cS2O82-=cS2O32-/2,實(shí)驗(yàn)原理,通過(guò)改變S2O82-與I-的初始濃度，測(cè)定消耗等物質(zhì)的量濃度的S2O82-所需要的不同t，計(jì)算不同初始濃度的初速率，進(jìn)而確定該反應(yīng)的微分速率方程與反應(yīng)級(jí)數(shù)。,實(shí)驗(yàn)步驟,濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響；計(jì)算k，m，n 在室溫條件下，按表8-1配方橫排取五組液體。先取完五組一種液體，再取第二種。例如，用量筒分別量取20.0mL 0.20molL-1 KI溶液，8.0mL 0.010molL-1 Na2S2O3溶液與2.0mL 0.4%淀粉溶液，全部倒入燒杯中，混合均勻

8、為第一組。然后用另一量筒取20.0mL 0.20molL-1(NH4)2S2O8溶液，迅速倒入上述混合液中，同時(shí)按動(dòng)秒表，并不停攪動(dòng)，仔細(xì)觀察。當(dāng)溶液剛出現(xiàn)藍(lán)色時(shí)，立即停止計(jì)時(shí)，記錄反應(yīng)時(shí)間和室溫。,實(shí)驗(yàn)步驟,溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 取上面五組實(shí)驗(yàn)中最慢的一組，按表中藥品用量，放入不同溫度水浴大燒杯中，當(dāng)溫度達(dá)到平衡時(shí)，將過(guò)二硫酸銨溶液迅速加入，重復(fù)上面實(shí)驗(yàn)，當(dāng)溶液出現(xiàn)藍(lán)色時(shí)，記錄反應(yīng)時(shí)間。,實(shí)驗(yàn)步驟,催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響取上面五組實(shí)驗(yàn)中最慢的一組，按表中藥品用量，在加2滴0.02molL-1Cu(NO3)2溶液后，重復(fù)上面實(shí)驗(yàn)，當(dāng)溶液出現(xiàn)藍(lán)色時(shí)，記錄反應(yīng)時(shí)間。將此實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與表的數(shù)據(jù)進(jìn)

9、行定性比較，看看催化劑對(duì)反應(yīng)速度的影響。,數(shù)據(jù)處理,反應(yīng)級(jí)數(shù)與反應(yīng)速率常數(shù)的計(jì)算對(duì)反應(yīng)速率方程v=kcmS2O82-cnI-兩邊取對(duì)數(shù)：lgv=mlgcS2O82-+nlgcI-+lgk以實(shí)驗(yàn)，中的lgv對(duì)lgcS2O82-作圖，得一斜率為m的直線。以實(shí)驗(yàn)，中的lgv對(duì)lgcI-作圖，可求得一斜率為n的直線，總反應(yīng)級(jí)數(shù)為m+n。將求得的m與n帶入v=kcmS2O82-cnI-便可求的反應(yīng)速率常數(shù)。,數(shù)據(jù)處理,反應(yīng)活化能的計(jì)算lgk=A-Ea/2.30RT。Ea為反應(yīng)活化能，R為摩爾氣體常數(shù)，T為熱力學(xué)溫度。測(cè)出不同溫度的k值，一lgk對(duì)1/T作圖，可得一斜率為-Ea/2.30RT的直線，由斜率

10、求出活化能Ea。,數(shù)據(jù)處理,誤差計(jì)算本實(shí)驗(yàn)活化能的測(cè)定值的誤差不超過(guò)10%。文獻(xiàn)值：51.8kJmol-1 。,思考題,若不用S2O82-,而用I-或I3-的濃度變化來(lái)表示反應(yīng)速率，反應(yīng)速率常數(shù)k是否一樣？化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)級(jí)數(shù)是怎樣確定的？用本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果加以說(shuō)明。用Arrhenius公式計(jì)算反應(yīng)活化能。并與作圖法得到的值相比較。本實(shí)驗(yàn)研究了濃度，溫度，催化劑對(duì)反應(yīng)的影響，對(duì)有氣體參加的反應(yīng)，壓力有怎樣的影響？如果對(duì)2NO+O2=2NO2的反應(yīng)，將壓力增加到原來(lái)的二倍，那么反應(yīng)速率將增加幾倍？,實(shí)驗(yàn)三醋酸電離度和電離常數(shù)的測(cè)定,H計(jì)的使用,試驗(yàn)?zāi)康?測(cè)定醋酸的電離度和電離常數(shù)。學(xué)習(xí)吸量管、移液管的

11、使用。學(xué)習(xí)使用pH計(jì)。,實(shí)驗(yàn)原理,醋酸為弱電解質(zhì)，在水溶液中存在如下平衡：HAc = H+ + Ac-Ka,實(shí)驗(yàn)步驟,配制不同濃度的醋酸溶液 用移液管與吸量管分別取 25.00mL,5.00mL,2.50mL已知準(zhǔn)確濃度的 醋酸溶液，把它們分別加入三個(gè)50mL容量瓶中，再用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻，并計(jì)算出三個(gè)容量瓶中醋酸的準(zhǔn)確濃度。,二 測(cè)定醋酸溶液的pH，計(jì)算醋酸的電離度與電離平衡常數(shù)把以上的醋酸溶液裝入四支潔凈干燥燒杯中，按由稀到濃的順序用pH計(jì)測(cè)定它們的pH值，并記錄數(shù)據(jù)與室溫。計(jì)算電離度與電離平衡常數(shù)。pH=lg CH+,本實(shí)驗(yàn)測(cè)定的K在1.010-5到2.010-5的范圍內(nèi)合格（25

12、攝氏度的文獻(xiàn)值為1.7610-5）。誤差計(jì)算,思考題,燒杯是否必須烘干？還可以作怎樣處理？測(cè)定pH時(shí)，為什么要按從稀到濃的次序？做好本試驗(yàn)的操作關(guān)鍵是什么？改變所測(cè)醋酸溶液的溫度或濃度，則電離度與電離平衡常數(shù)有無(wú)變化？若有變化，會(huì)有怎樣的變化？,實(shí)驗(yàn)四 氧化還原反應(yīng)與氧化還原平衡,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握原電池的原理。掌握電極的本性，電對(duì)的氧化型或還原型物質(zhì)的濃度，介質(zhì)的酸度等因素對(duì)電極電勢(shì)，氧化還原反應(yīng)的方向，產(chǎn)物，速率的影響。通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解化學(xué)電池的電動(dòng)勢(shì)。,實(shí)驗(yàn)原理,電動(dòng)勢(shì)與電極電勢(shì)：E=正- 負(fù)濃度對(duì)電極電勢(shì)的影響：=+(0.0592/n)lg(c氧n/c還m)自發(fā)進(jìn)行的方向： G=-nFE平衡常

13、數(shù)的計(jì)算： lgK=-G/2.303RT,實(shí)驗(yàn)步驟,氧化還原反應(yīng)和電極電勢(shì)1在試管中加入0.5mL 0.1molL-1 KI溶液與2滴0.1molL-1FeCl3溶液，搖勻后加入0.5mLCCl4，充分震蕩觀察CCl4顏色有無(wú)變化。2用0.1molL-1KBr溶液代替KI溶液進(jìn)行同樣試驗(yàn)，觀察現(xiàn)象。 3往兩支試管中分別加入3滴碘水，溴水，然后加入月0.5mL 0.1molL-1FeSO4溶液，搖勻后，注入0.5mL CCl4,充分震蕩，觀察CCl4有無(wú)變化。 I2 /I- =0.5345V Fe3+/Fe2+ =0.769V Br2/Br- =1.157V,實(shí)驗(yàn)步驟,根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，定性地比

14、較Br2/Br-,I2/I-與Fe3+/Fe2+三個(gè)電對(duì)的電極電勢(shì)。,實(shí)驗(yàn)步驟,酸度對(duì)氧化還原反應(yīng)的影響1 在3支均盛有0.5mL 0.1molL1 Na2SO3溶液的試管中，分別加入0.5mL 1molL-1 H2SO4溶液及0.5mL蒸餾水與0.5mL 6molL-1 NaOH溶液，混合均勻后在各滴入2滴0.01molL-1 KMnO4溶液，觀察顏色并寫(xiě)出反應(yīng)式。2 在試管中加入0.5mL 0.1molL-1 KI溶液與2滴0.1molL-1 KIO3溶液，再加幾滴淀粉溶液，混合后觀察顏色變化。然后加入2至3滴1molL-1 H2SO4溶液酸化，觀察變化，最后加入2至3滴6molL-1Na

15、OH使混合液顯堿性，觀察變化，并寫(xiě)出反應(yīng)式。,實(shí)驗(yàn)步驟,濃度對(duì)氧化還原反應(yīng)的影響 1 往盛有H2O,CCl4與0.1molL-1 Fe2(SO4)3各0.5mL的試管中加入0.5mL 0.1molL-1 KI溶液，震蕩后觀察CCl4的顏色。 2 往盛有CCl4,1molL-1 FeSO4與0.1molL-1 Fe2(SO4)3各0.5mL 0.1molL-1 KI溶液，振蕩后觀察觀察CCl4的顏色。比較與上一實(shí)驗(yàn)CCl4的顏色不同。 3 在實(shí)驗(yàn)1的試管中加入少許NH4F固體，振蕩，觀察CCl4的顏色。,實(shí)驗(yàn)步驟,環(huán)境酸度對(duì)氧化還原反應(yīng)的影響 在兩支各盛0.5mL 0.1molL-1KBr溶液的

16、試管中分別加入0.5mL 1molL-1 H2SO4與6molL-1 HAc溶液，然后加入2滴0.01molL-1 KMnO4溶液，觀察試管中紫紅色退去的速度，并寫(xiě)出反應(yīng)方程式。,實(shí)驗(yàn)步驟,氧化數(shù)居中的物質(zhì)的氧化還原性 1 在試管中加入0.5mL 0.1molL-1 KI與2至3滴1molL-1 H2SO4，在加入1至2滴3% H2O2,觀察溶液的顏色。 2 在試管中加入2滴0.01molL-1 KMnO4溶液，在加入3滴1molL-1 H2SO4溶液，搖勻后加入2滴3% H2O2,觀察溶液顏色。,思考題,若用適量氯水分別與溴化鉀，碘化鉀，溶液反應(yīng)并加入CCl4,估計(jì)CCl4的顏色。利用濃差電池做電源電解Na2SO4水溶液的實(shí)質(zhì)是什么物質(zhì)被電解？使酚酞出現(xiàn)紅色的一極是什么極？問(wèn)什么？酸度對(duì)氧化還原反應(yīng)速率的影響的實(shí)驗(yàn)是否說(shuō)明KMnO4溶液在酸度高時(shí)氧化性較強(qiáng)，為什么？為什么H2O2既具有氧化性，又具有還原性?試從電極電勢(shì)予以說(shuō)明。,實(shí)驗(yàn)五 第一過(guò)渡系元素,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握第四周期幾個(gè)主要元素主要氧化態(tài)的化合物的重要性質(zhì)及各氧化態(tài)之間相互轉(zhuǎn)化的條件。,實(shí)驗(yàn)原理,第四周期過(guò)渡元素的共性為核外