定量实验2(精品).ppt
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1、实验化学:催化剂对过氧化氢分解速率的影响实验化学:催化剂对过氧化氢分解速率的影响基础基础1:过氧化氢俗称双氧水,不稳定,易分解。:过氧化氢俗称双氧水,不稳定,易分解。溶溶液的酸碱性对液的酸碱性对H H2 2O O2 2的稳定性有较大的影响的稳定性有较大的影响,如在碱性,如在碱性溶液中,溶液中,H2O2分解较快。另外,分解较快。另外,见光、遇热、遇到大见光、遇热、遇到大多数的金属氧化物(多数的金属氧化物(MnO2、Fe2O3、CuO等)分解也等)分解也很快。很快。MnO2的用量以及颗粒大小均会影响分解速率。的用量以及颗粒大小均会影响分解速率。基础基础2:判断:判断H2O2分解速率的大小,可以通过
2、分解速率的大小,可以通过定性:析出气泡的快慢程度;定性:析出气泡的快慢程度;定量:测定单位时间内放出定量:测定单位时间内放出O2的体积;的体积;例例:学学生生为为了了探探究究“催催化化剂剂对对过过氧氧化化氢氢分分解解反反应应速速率率的的影影响响”,准准备备了了以以下下仪仪器器和和试试剂剂:仪仪器器:药药匙匙、锥锥形形瓶瓶、双双孔孔橡橡胶胶塞塞、导导管管、橡橡胶胶管管、螺螺旋旋夹夹、量量筒筒、分液漏斗、水槽等等分液漏斗、水槽等等 试剂:试剂:6%双氧水、双氧水、MnO2、CuO、活性炭、活性炭、FeCl3固体、固体、KI溶液、蒸馏水等溶液、蒸馏水等实实验验:取取用用活活性性炭炭、氧氧化化铜铜、M
3、nO2和和KI作作催催化化剂剂,均均取取粉粉末末状状固固体体(KI除除外外),每次实验均取其质量每次实验均取其质量0.1g,双氧水每次均用双氧水每次均用5mL。(1)从实验的数据中,你得出的有关催化剂催化效率的结论是:)从实验的数据中,你得出的有关催化剂催化效率的结论是:(2)根根据据上上述述信信息息,请请选选择择哪哪些些仪仪器器组组合合成成一一套套装装置置可可完完成成上上述述实实验验。所所选仪器是:选仪器是:(填序号(填序号(3)所给的仪器中,还缺少的必要的仪器是)所给的仪器中,还缺少的必要的仪器是(至少两种)(至少两种)同一催化剂的催化效率与接触面积有关;不同的催化剂对同一反应的催化效率不
4、同。同一催化剂的催化效率与接触面积有关;不同的催化剂对同一反应的催化效率不同。托盘天平、计时器托盘天平、计时器 (4)为比较)为比较Fe3+和和Cu2+对对H2O2分解的催化效果,分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图甲的实验。某化学研究小组的同学分别设计了如图甲的实验。请回答相关问题:请回答相关问题:定性分析:如图甲可通过观察定性分析:如图甲可通过观察 ,定性比较得出结论。有同学提出将,定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为改为Fe2(SO4)3 更为合理,其理由是更为合理,其理由是 。产生气泡的快慢产生气泡的快慢 消除阴离子不同对实验的干扰消除阴离子不同对实验的干扰 实验
5、化学:硝酸钾晶体的制备实验化学:硝酸钾晶体的制备一:制备原理分析:一:制备原理分析:39.838.437.336.636.336.035.835.7NaCl 18014812410496888073NaNO3 56.751.145.540.037.034.031.027.6KCl 24616911063.945.831.620.913.3KNO3 1008060403020100T()表表1 KNO3等四种盐等四种盐在不同温度下的溶解度(在不同温度下的溶解度(g/100g水)水)NaNO3+KCl NaCl+KNO3理论分析:理论分析:根据根据KNO3、NaCl溶解度随温度的变化特点,溶解度随
6、温度的变化特点,可将混合液加热浓缩,当温度高于可将混合液加热浓缩,当温度高于100 时,由于时,由于KNO3溶溶解度增加很多,不析出,但解度增加很多,不析出,但NaCl的溶解度增加甚少,故随的溶解度增加甚少,故随溶剂的减少而析出。通过过滤除去溶剂的减少而析出。通过过滤除去NaCl后,再将此溶液冷后,再将此溶液冷却至室温,即有大量的却至室温,即有大量的KNO3晶体析出。晶体析出。类比联系类比联系 自然界中存在天然纯碱主要来自于碱湖和固体碱矿。自然界中存在天然纯碱主要来自于碱湖和固体碱矿。工业上以氯化钠为原料生产纯碱。工业上以氯化钠为原料生产纯碱。我国化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法的原理是将我国化
7、工专家侯德榜发明的侯氏制碱法的原理是将二氧化碳通入到氨水的氯化钠饱和溶液中,其原理为:二氧化碳通入到氨水的氯化钠饱和溶液中,其原理为:NH3+CO2+H2O=NH4HCO3 NaCl+NH4HCO3=NaHCO3+NH4Cl 然后分离得到然后分离得到NaHCO3,使其受热分解得到使其受热分解得到Na2CO3。实验方案组织实验方案组织1、称取、溶解:称取、溶解:称取称取20g NaNO3 和和17g KCl放入放入100mL小烧杯中,加入小烧杯中,加入35mL蒸馏水。蒸馏水。考虑:如何加快固体的溶解考虑:如何加快固体的溶解?加热至沸并不断搅拌加热至沸并不断搅拌2、蒸发结晶析出、蒸发结晶析出NaC
8、l:继续加热、搅拌,减少水量继续加热、搅拌,减少水量考虑:蒸发到什么时候?考虑:蒸发到什么时候?溶液减少约为原来一半溶液减少约为原来一半考虑:此时如何分离除去氯化钠晶体以得到考虑:此时如何分离除去氯化钠晶体以得到KNO3溶液?溶液?若用常压过滤对若用常压过滤对KNO3溶液的分离是否有影响?溶液的分离是否有影响?过滤存在问题:因过滤速度慢,导致过滤存在问题:因过滤速度慢,导致KNO3溶液温度降溶液温度降低而使低而使KNO3晶体析出。晶体析出。实验方案组织实验方案组织3、趁热过滤、趁热过滤:当溶液体积减少到约为原来一半时,迅当溶液体积减少到约为原来一半时,迅速趁热过滤。承接滤液的烧杯应预先加速趁热
9、过滤。承接滤液的烧杯应预先加2 2mLmL蒸馏水。蒸馏水。考虑:过滤时烧杯为何要预先加考虑:过滤时烧杯为何要预先加2mL蒸馏水?蒸馏水?使使NaCl由饱和溶液变成不饱和溶液由饱和溶液变成不饱和溶液,以防其在以防其在KNO3冷却结晶时因降温而析出。冷却结晶时因降温而析出。4、冷却结晶,减压过滤得到、冷却结晶,减压过滤得到KNO3晶体晶体:把滤液把滤液(KNO3,含含NaCl)冷却到室温,然后进行减压过滤得到较干燥冷却到室温,然后进行减压过滤得到较干燥的晶体。的晶体。考虑:得到的硝酸钾晶体纯度如何?考虑:得到的硝酸钾晶体纯度如何?硝酸钾粗产品(含硝酸钾粗产品(含NaCl)当第一次结晶得到的晶体纯度
10、不合要求时,当第一次结晶得到的晶体纯度不合要求时,重结晶:重结晶:将所得的晶体溶于少量的水,然后再将所得的晶体溶于少量的水,然后再进行蒸发结晶或冷却结晶、过滤的过程叫重结晶。进行蒸发结晶或冷却结晶、过滤的过程叫重结晶。5、重结晶,提纯、重结晶,提纯KNO3晶体晶体:留下约留下约0.10.1g g粗产品,其余粗产品,其余粗产品和水按照质量比粗产品和水按照质量比2 2:1 1混合,溶解、加热浓缩、混合,溶解、加热浓缩、再冷却结晶、过滤得到较高纯度的硝酸钾晶体。再冷却结晶、过滤得到较高纯度的硝酸钾晶体。考虑:设计实验证明重结晶后考虑:设计实验证明重结晶后KNO3晶体纯度提高?晶体纯度提高?影响晶粒生
11、成的条件?影响晶粒生成的条件?实验化学实验化学P14例、由上表分析:将一定浓度的硝酸钠和氯化钾混合溶液加热至例、由上表分析:将一定浓度的硝酸钠和氯化钾混合溶液加热至沸腾,有晶体析出。趁热过滤,分离出晶体沸腾,有晶体析出。趁热过滤,分离出晶体A。将上述滤液冷将上述滤液冷却至室温,又有晶体的却至室温,又有晶体的B析出。析出。(1)晶体晶体A的主要成分是的主要成分是_,含有的少量杂质是含有的少量杂质是_,要除去晶体要除去晶体 A中的少量杂质的方法是中的少量杂质的方法是_.(2)晶体晶体B的主要成分是的主要成分是_,含有的少量杂质是含有的少量杂质是_,要除去晶体要除去晶体 B中的少量杂质的方法是中的少
12、量杂质的方法是_.(3)用少量热水淋洗晶体也是一种除去晶体中少量杂质的方法,用少量热水淋洗晶体也是一种除去晶体中少量杂质的方法,这种方法适用于晶体这种方法适用于晶体 _(填填A或或B)NaClKNO3加少量水溶解再过滤加少量水溶解再过滤KNO3NaCl重结晶重结晶AT()0102030406080100KNO3 13.320.931.645.863.9110169246KCl 27.631.034.037.040.045.551.156.7NaNO3 73808896104124148180NaCl 35.735.836.036.336.637.338.439.8表表1 KNO3等四种盐等四种
13、盐在不同温度下的溶解度(在不同温度下的溶解度(g/100g水)水)实验化学:硫酸亚铁铵制备实验化学:硫酸亚铁铵制备硫酸亚铁铵硫酸亚铁铵(NH4)2SO4FeSO46H2O又称摩尔盐,透明、又称摩尔盐,透明、浅蓝绿色单斜晶体,易溶于水,不溶于乙醇。比一般的浅蓝绿色单斜晶体,易溶于水,不溶于乙醇。比一般的亚铁盐稳定,在空气中不易氧化。亚铁盐稳定,在空气中不易氧化。考虑:根据以下信息,如何制备硫酸亚铁铵?考虑:根据以下信息,如何制备硫酸亚铁铵?铁屑溶于稀硫酸中生成铁屑溶于稀硫酸中生成FeSO4溶液:等摩尔的溶液:等摩尔的FeSO4和和(NH4)2SO4生成溶解度较小的硫酸亚铁铵复盐晶体。生成溶解度较
14、小的硫酸亚铁铵复盐晶体。FeSO4+(NH4)2SO4+6 H2O =(NH4)2SO4FeSO46H2O 硫酸亚铁铵制备的实验方案设计和细节处理硫酸亚铁铵制备的实验方案设计和细节处理一、硫酸亚铁制备方案一、硫酸亚铁制备方案(1)废铁屑净化处理:)废铁屑净化处理:为了节约成本,变废为宝,常用为了节约成本,变废为宝,常用废铁屑和稀硫酸反应制备硫酸亚铁。废铁屑和稀硫酸反应制备硫酸亚铁。思考思考1:工业废铁屑常沾有油污(植物油),实验之前要除油。工业废铁屑常沾有油污(植物油),实验之前要除油。用什么试剂处理?用什么试剂处理?思考思考2:当看到铁屑变成银白色时,除油干净。此时如何分离当看到铁屑变成银白
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