高考化学三轮复习资料《回归高中化学教材实验》人教版选修4.docx
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高考化学三轮复习资料《回归高中化学教材实验》人教版选修4
人教版高中化学选修4教材实验
01中和反应反应热的测定（选修4，P4-P5）2
02锌粒和不同浓度稀硫酸反应速率比较（选修4，P18）2
03不同浓度草酸与高锰酸钾反应速率比较（选修4，P20）3
04不同温度下硫代硫酸钠与硫酸反应速率的比较（选修4，P21）3
05不同温度下I－在酸性溶液中被氧化的速率比较（选修4，P21-P22）4
06催化剂对反应速率的影响----二氧化锰催化双氧水分解实验（选修4，P22）4
07不同催化剂对反应速率的影响（选修4，P23）5
08重铬酸钾溶液中加酸或碱的平衡移动（选修4，P26-P27）6
09Fe3+、SCN－浓度对Fe（SCN）3溶液中平衡移动的影响（选修4，P27）6
10温度对二氧化氮、四氧化二氮平衡体系的影响（选修4，P28）7
11等浓度的盐酸、醋酸溶液酸性的比较（选修4，P40）8
12醋酸与饱和硼酸溶液酸性比较（选修4，P42）8
13实验测定酸碱滴定曲线（选修4，P50-P51）8
14探究促进或抑制FeCl3水解的条件（选修4，P57）9
15氢氧化镁沉淀在蒸馏水、盐酸、氯化铵溶液中的溶解（选修4，P63）10
16氯化银、碘化银、硫化银沉淀的转化（选修4，P64）10
17氢氧化镁、氢氧化铁沉淀的转化（选修4，P64）11
18双液锌铜原电池（选修4，P71）11
19电解氯化铜溶液（选修4，P79）12
20钢铁生锈原理（选修4，P85）12
21验证牺牲阳极的阴极保护法（选修4，P87）13
实验名称
01中和反应反应热的测定（选修4，P4-P5）
实验装置
实验原理
强酸与强碱中和反应的实质是H++OH－==HO，反应放出的热量会引起溶液温度的变化。
在一绝
2
热的容器里加入一定量的盐酸和氢氧化钠溶液，通过测定反应前后溶液的温度，再利用比热容公式——Q=cm△t，即可计算出该反应的反应热，最后再换算成生成1mol水所放出的热量，即得该反应条件下的中和热。
实验用品
0.50mol/L盐酸、0.55mol/LNaOH溶液；大烧杯（500mL）、小烧杯（100mL）、温度计、量筒（50mL）
两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）、环形玻璃搅拌棒。
实验步骤
①在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。
然后再在大、小烧杯之间填满泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的。
②用一个量筒量取50mL0.50mol/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。
然后把温度计上的酸用水冲洗干净。
③用另一个量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。
④把套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次性倒入小烧杯（注意不要洒到外面），盖好盖板。
用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记入下表。
⑤重复实验步骤②〜④三次。
⑥计算反应热。
温度
实验次数
起始温度t1/℃
终止温度
t2/℃
温度差
（t2-t1）/℃
HCl
NaOH
平均值
1
2
3
实验结论
通常条件下，强酸与强碱溶液反应的中和热约为57.3kJ/mol。
巳知生成1mol水时的反应热为：
△H=－0.418（t2-t1）/0.025kJ/mol。
取接近的温度差值的平均值代入进行计算。
实验说明
①本实验成败的关键在于容器的绝热效果及温度测量的准确。
因此，若用上述仪器进行组装，则要严格按照操作进行，也可以用保温杯等其他绝热较好的容器代替进行。
②酸碱溶液的混合要迅速，以减少热量的损失。
③为了保证盐酸完全被碱中和，使碱稍过量。
实验名称
02锌粒和不同浓度稀硫酸反应速率比较（选修4，P18）
实验装置
实验原理
通过观察收集10mLH2所用的时间或1分钟收集到的H2的体积来比较反应速率的快慢。
实验用品
锌粒（颗粒大小基本相同），1mol/L稀硫酸、4mol/L稀硫酸；锥形瓶、分液漏斗、双孔塞、注射器、
铁架台、导管、橡胶管、秒表。
实验步骤
①按上图安装两套装置。
检查装置的气密性（关闭分液漏斗的活塞，将注射器往外拉一段距离，松开手后观察是否会迅速回到原位）。
②在锥形瓶内各盛有2g锌粒（颗粒大小基本相同），然后通过分液漏斗分别加入40mL1mol/L和
40mL4mol/L的硫酸。
比较两者收集10mL氢气所用的时间。
实验现象
收集10mLH2，4mol/L硫酸所用时间比1mol/L硫酸所用时间短。
实验结论
在温度及金属质量大小相同的条件下，酸的浓度越大，速度越快。
实验说明
本实验需要注意的几个关键操作有：
①实验装置的气密性要好。
②尽可能做好“不变量的控制”
——锌粒的表面积、温度、氢气的体积或时间等。
③可用恒压漏斗代替分液漏斗滴加稀硫酸，减少滴加硫酸对气体体积测量的影响。
实验名称
03不同浓度草酸与高锰酸钾反应速率比较（选修4，P20）
实验装置
实验原理
在实验中，控制KMnO4溶液的浓度及反应温度不变，探究草酸的浓度不同时对反应速率的影响。
本实验涉及的化学方程式为：
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
实验用品
0.1mol/LH2C2O4溶液、0.2mol/LH2C2O4溶液、0.01mol/L的酸性KMnO4溶液；试管、胶头滴管、
10mL量筒、秒表。
实验步骤
取两支干净试管，各加入4mL0.01mol/L的酸性KMnO4溶液，然后向一支试管中加入0.1mol/L
H2C2O4溶液2mL，记录溶液褪色所需的时间。
向另一支试管中加入0.2mol/LH2C2O4溶液2mL，记录溶液褪色所需的时间。
实验现象
加入较浓H2C2O4溶液的试管褪色所需时间较短。
实验结论
在其他条件相同时，增大反应物的浓度反应速率增大。
实验说明
在实验过程中的计时由刚加入H2C2O4溶液开始按秒表，当溶液刚好完全褪色时停止计时。
为了对
比更明显、观察得更清楚，可在试管后面衬一张白纸来观察现象。
实验名称
04不同温度下硫代硫酸钠与硫酸反应速率的比较（选修4，P21）
实验装置
实验原理
在实验中，控制Na2S2O3与H2SO4溶液浓度不变，探究温度不同时对反应速率的影响。
本实验涉及的化学方程式为：
Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O
实验用品
0.1mol/LNa2S2O3溶液、0.1mol/LH2SO4溶液；试管、胶头滴管、10mL量筒、100mL烧杯、秒表、
温度计。
实验步骤
取两支试管各加入5mL0.1mol/LNa2S2O3溶液；另取两支试管各加入5mL0.1mol/LH2SO4溶液；将四支试管分成两组（各有一支盛有Na2S2O3和H2SO4的试管），一组放入盛冷水的烧杯中，另一组放入盛有热水的烧杯中。
经过一段时间后，分别将同一烧杯中的两溶液混合并振荡，记录每组中
从混合到出现浑浊的时间。
实验现象
加热的一组首先出现浑浊。
实验结论
在其他条件相同时，升高温度反应速率增大，降低温度反应速度减小。
实验说明
在实验过程中计时由刚混合两溶液开始按秒表，当溶液出现浑浊时停止计时。
为了对比更明显、
观察得更清楚，可在试管后面衬一张白纸来观察现象。
实验名称
05不同温度下I－在酸性溶液中被氧化的速率比较（选修4，P21-P22）
实验装置
实验原理
在实验中，控制KI与H2SO4溶液的浓度不变，探究溶液出现蓝色的时间与温度的关系。
本实验涉及的离子方程式为：
4H++4I－+O=2I+2HO
222
实验用品
1mol/LKI溶液、0.1mol/LH2SO4溶液、淀粉溶液；试管、胶头滴管、10mL量筒、100mL烧杯、秒
表、温度计。
实验步骤
取两支试管各加入5mL1mol/LKI溶液，并分别滴加几滴淀粉溶液，另取两支试管各加入5mL0.1mol/LH2SO4溶液，将四支试管分成两组（各有一支盛有淀粉KI混合溶液和H2SO4溶液的试管），一组放入盛有冷水的烧杯中，另一组放入盛有热水的烧杯中。
经过一段时间后，分别将同一烧杯
中的两溶液混合并振荡，记录每组中从混合到溶液出现蓝色的时间。
实验现象
加热的一组溶液首先出蓝色。
实验结论
在其他条件相同时，升高温度反应速率增大，降低温度反应速度减小。
实验说明
在实验过程中计时由刚混合两溶液开始按秒表，当溶液出现蓝色时停止计时。
为了对比更明显、
观察得更清楚，可在试管后面衬一张白纸来观察现象。
实验名称
06催化剂对反应速率的影响二氧化锰催化双氧水分解实验（选修4，P22）
实验装置
实验原理
2HOMnO22HO+O↑
22=====22
实验用品
10%的双氧水、二氧化锰；锥形瓶、双孔橡胶塞、短导管、漏斗、木条、火柴。
实验步骤
锥形瓶内盛入10mL左右10%的双氧水，用双孔橡皮塞塞上锥形瓶，插上短导管和漏斗，将带有
余烬的木条伸入短导管，再通过漏斗加入少量二氧化锰，观察现象。
实验现象
未加入二氧化锰时没有明显现象；加入二氧化锰后，锥形瓶内迅速产生大量气泡，余烬复燃。
实验结论
二氧化锰能够加快双氧水的分解，是此反应的催化剂，催化剂能加快反应速率。
实验说明
①带余烬的木条不宜伸入太多，否则会因泡沫过多而使余烬熄灭。
②加入的双氧水和二氧化锰的量需适宜，不能过量加入，以防瞬间气压过大导致爆炸。
③二氧化锰在催化过程中没有消耗，但参与了反应。
二氧化锰降低反应活化能导致速率加快，而不是提供能量。
实验名称
07不同催化剂对反应速率的影响（选修4，P23）
实验装置
实验原理
催化剂
2H2O2======2H2O+O2↑
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4
催化剂
======K2SO4+2MnSO4+
10CO2↑+8H2O
催化剂
（C6H10O5）n+nH2O======nC6H12O6
实验用品
5%的双氧水、0.1mol/LFeCl3、0.1mol/LCuSO4；试管、胶头滴管、
10mL量筒。
0.1mol/LH2C2O4溶液、0.01mol/L的酸性KMnO4溶液、MnSO4固体；试管、胶头滴管、
10mL量筒、秒表。
淀粉溶液、2mol/L的H2SO4溶液、碘水、唾液；试管、胶头滴管、10mL量筒。
实验步骤
在两支试管中分别加入2mL5%的H2O2溶液，再向H2O2溶液中分别滴入0.1mol/L
FeCl3和CuSO4（使用CuCl2
在两支试管中各加入4mL0.01mol/L的酸性KMnO4溶液和2mL0.1mol/LH2C2O4溶
液，再向其中一支试管中加入
取两支试管，各加入5mL淀粉溶液和2滴碘水，然后向其中一支试管中加入1mL2mol/L的H2SO4溶液
（必要时可加热）；向另一支试管中
更好）溶液各1mL，摇匀，比
较H2O2的分解速率。
一粒黄豆大的MnSO4固体。
摇
匀，记录溶液褪色所需的时间。
加入1mL唾液，振荡。
比较硫酸溶
液、唾液对淀粉水解的催化效果。
实验现象
试管中均有气泡产生，且速
率均较快。
试管④中溶液褪色比试管③中
的快。
试管⑥中溶液褪色比试管⑤中的
快。
实验结论
FeCl3和CuSO4对H2O2的分解都有催化作用，可加快反
应速率，但催化效果不同。
Mn2+对KMnO4与H2C2O4的
反应有催化作用，可加快反应速率。
唾液、稀硫酸对淀粉的水解都有催化作用，可加快反应速率，但唾液
的催化作用强。
正催化剂能显著加快化学反应速率，且不同催化剂对同一化学反应的催化作用是不同的。
实验说明
若使用CuCl2，可说明Fe3+
和Cu2+对H2O2的分解都有催化作用。
---------------------------------------
加热时颜色变浅，冷却后会恢复原来的颜色。
实验名称
08重铬酸钾溶液中加酸或碱的平衡移动（选修4，P26-P27）
实验装置
实验原理
已知在KCrO溶液中存在着如下平衡：
CrO2－（橙色）+HO2CrO2－（黄色）+2H+（KCrO固体
2272724227
是橙红色晶体）。
增大H+浓度，平衡向逆反应方向移动，溶液逐渐变为橙色；增大OH－浓度，平衡向正反应方向移动，溶液逐渐变为橙色。
实验用品
0.1mol/LK2Cr2O7溶液、浓硫酸、6mol/LNaOH溶液；试管、胶头滴管。
实验步骤
取三支试管编号为A、B、C，各加入5mL0.1mol/L的K2Cr2O7溶液，然后试管A中滴加3〜10滴浓硫酸，另一支试管B中滴加10〜20滴6mol/LNaOH溶液，剩下试管C里的溶液留作对比实验。
观察并记录加了药品的两支试管中的现象。
实验现象
试管A中溶液逐渐变为橙色；试管B中溶液逐渐变为黄色。
实验结论
在其他条件不变时，改变浓度会影响化学平衡的状态。
减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动；
增大生成物浓度，平衡向逆反应方向移动。
实验说明
①本实验之所以加浓硫酸和6mol/LNaOH溶液，是因为加入少量的浓度较大的溶液就能引起H+
浓度明显改变。
②浓硫酸和6mol/LNaOH溶液都不能太多，否则溶液体积明显增大，导致K2Cr2O7溶液浓度明显变小，实验方案就不可取了。
③为便于观察颜色，可在试管后衬一张白纸。
实验名称
09Fe3+、SCN－浓度对Fe（SCN）3溶液中平衡移动的影响（选修4，P27）
实验装置
实验原理
Fe3++3SCN－Fe（SCN）（红色）
3
实验用品
0.005mol/LFeCl3溶液、饱和FeCl3溶液、0.01mol/LKSCN溶液、1mol/LKSCN溶液、0.01mol/LNaOH
溶液；试管、胶头滴管。
实验步骤
①向盛有5mL0.005mol/LFeCl3溶液的试管中加入5mL0.01mol/LKSCN溶液，将溶液均分三份置于三个试管中。
②向第一支试管中加入饱和FeCl3溶液4滴，充分振荡。
向第二支试管中滴加4滴1mol/LKSCN
溶液，充分振荡。
分别与第三只试管中的溶液进行颜色比较，观察溶液颜色变化。
③向第一、第二两支试管中再各滴加0.01mol/LNaOH溶液3〜5滴，观察现象。
实验现象
①溶液呈红色。
②第一、二支试管中溶液红色加深。
③产生红褐色沉淀，溶液红色变浅。
实验结论
增大反应物浓度，正反应速率明显加快，平衡正向移动。
减小反应物浓度，正反应速率明显减慢，
平衡逆向移动。
实验说明
①本实验的关键是第一次获得的溶液浓度要小、红色要浅。
②本实验所加饱和FeCl3溶液4滴，一方面浓度明显高于原来的0.005mol/L，另一方面体积改变可以忽略不计，很好地控制了单一变量。
③本实验滴加0.01mol/LNaOH溶液3〜5滴，避免产生过多的沉淀影响溶液颜色的观察。
④作为离子反应，只有改变实际参加反应的离子浓度，对平衡才有影响，如增加KC1固体量，平衡不移动，因为KC1不参与离子反应。
实验名称
10温度对二氧化氮、四氧化二氮平衡体系的影响（选修4，P28）
实验装置
实验原理
实验用品
冰水、热水、NO2气体；圆底烧瓶、玻璃导管、单孔橡皮塞、烧杯、止水夹、橡胶管。
实验步骤
①将两个圆底烧瓶里面分别充满NO2气体，塞上塞子现察颜色。
②选取两个烧杯，一边加入冰水，一边加入热水，将上述充满NO2气体的圆底烧瓶用玻璃导管和橡胶管连起来，夹住止水夹，观察颜色变化。
实验现象
热水中混合气体颜色加深；冰水中混合气体颜色变浅。
实验结论
混合气体受热颜色加深，说明NO2浓度增大，即平衡向逆反应（吸热反应）方向移动；混合气体
被冷却时颜色变浅，说明NO2浓度减小，即平衡向正反应（放热反应）方向移动。
实验说明
①热水温度稍高一点为宜，否则颜色变化不明显。
②可留一个室温下的参照物便于颜色对比。
实验名称
11等浓度的盐酸、醋酸溶液酸性的比较（选修4，P40）
实验原理
Mg+2H+=Mg2++H2↑，Mg+2CH3COOH=Mg2++2CH3COO+H↑
－
2
实验用品
1.0mol/L盐酸溶液、1.0mol/L醋酸溶液；pH试纸、试管、胶头滴管。
实验步骤
分别取等体积的1.0mol/L盐酸溶液和1.0mol/L醋酸溶液与等量的镁条反应，观察实验现象，并测
定这两种酸的pH。
实验现象
盐酸溶液中剧烈反应，产生大量气泡，醋酸溶液中缓慢反应，产生少量气泡。
1.0mol/L盐酸溶液
的pH为0，1.0mol/L醋酸溶液的pH约为2。
实验结论
①反应的剧烈程度和pH都有差别，说明两溶液中的H+浓度是不同的。
②盐酸溶液中的现象更为剧烈，说明盐酸中H+浓度比醋酸中H+浓度大，即HCl的电离程度大于
CH3COOH的电离程度。
实验名称
12醋酸与饱和硼酸溶液酸性比较（选修4，P42）
实验装置
实验原理
Na2CO3+2CH3COOH=2CH3COONa+H2O+CO2↑
实验用品
0.1mol/L醋酸、饱和硼酸溶液、1mol/L碳酸钠溶液；铁架台、试管、胶头滴管。
实验步骤
向两支洁净的试管中分别加入0.1mol/L醋酸、饱和硼酸溶液，然后分别向两支试管中加入1mol/L
的碳酸钠溶液，观察实验现象。
实验现象
醋酸溶液中产生气泡，硼酸溶液中无气泡产生。
实验结论
①醋酸能与碳酸钠溶液反应，放出CO2气体，而硼酸不能。
②酸性强弱：
CH3COOH>H2CO3>H3BO3。
实验说明
为使实验现象更加明显，易于观察，滴加顺序必须为向酸溶液中滴加碳酸钠。
实验名称
13实验测定酸碱滴定曲线（选修4，P50-P51）
实验装置
滴定曲线
实验原理
酸碱滴定曲线是以酸碱中和滴定过程中滴加酸（或碱）的量为横坐标，以溶液pH为纵坐标绘出的一条溶液pH随酸（或碱）的滴加量而变化的曲线。
它描述了酸碱中和滴定过程中溶液pH的变化情况，其中酸碱滴定终点附近的pH突变情况（如上滴定曲线图），对于酸碱滴定中如何选择合适
的酸碱指示剂具有重要意义。
实验用品
蒸馏水、0.1000mol/L盐酸溶液、0.1000mol/LNaOH溶液、酚酞指示剂、甲基橙指示剂；pH计、
锥形瓶、烧杯、酸式和碱式滴定管、滴定管夹、铁架台。
实验步骤
①滴定前的准备工作。
滴定管：
查漏→水洗→润洗→装液→赶气泡→调液面→记录初始读数；锥形瓶：
水洗→装液→滴加指示剂。
②滴定。
左手控制滴定管，右手不停摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化。
酸碱中和滴定开始时和达到滴定终点之后，测试和记录pH的间隔可稍大些，如每加入5～10mL酸（或碱），测试和记录一次；滴定终点附近，测试和记录pH的间隔要小，每滴加一滴测一次。
③数据处理。
实验名称
14探究促进或抑制FeCl3水解的条件（选修4，P57）
实验原理
FeCl3（黄色）＋3H2O
Fe（OH）3（红褐色）＋3HCl
实验用品
FeCl3溶液、FeCl3晶体、HCl气体、NaHCO3固体；pH试纸、试管、胶体滴管、酒精灯。
实验步骤
向FeCl3溶液中加入少量
FeCl3晶体，看溶液颜色变化并测其pH变化。
向FeCl3溶液中通入少量HCl气体，
看溶液颜色变化。
向FeCl3溶液中加入少量
NaHCO3固体，观察现象。
将FeCl3溶液加热，看溶液颜色
变化。
实验现象
溶液颜色变深，pH减小。
溶液颜色变浅。
产生红褐色沉淀，无色气体。
溶液颜色变深。
实验结论
增大反应物浓度或减小生成物浓度或升高温度，水解平衡向右移动；增大生成物浓度，水解平衡
向左移动。
实验名称
15氢氧化镁沉淀在蒸馏水、盐酸、氯化铵溶液中的溶解（选修4，P63）
实验装置
实验原理
氢氧化镁难溶于水，但与酸反应，溶于酸性溶液。
NH4C1水解显酸性，能溶解氢氧化镁。
Mg（OH）+2H+=Mg2++HO，Mg（OH）+2NH＋=Mg2++2NH•HO
222432
实验用品
蒸馏水、盐酸、氯化铵溶液、氢氧化镁固体；试管、胶头滴管。
实验步骤
①取三支干燥的试管，分别加入等量的氢氧化镁固体。
②分别向三支试管中依次加入蒸馏水、盐酸、氯化铵溶液，充分振荡，观察沉淀的溶解情况。
实验现象
氢氧化镁中加入蒸馏水沉淀量无明显减少；氢氧化镁中加入盐酸溶液，沉淀迅速完全溶解，得无
色溶液；氢氧化镁中加入氯化铵溶液，沉淀完全溶解，得无色溶液。
实验结论
①氢氧化镁溶于酸和酸性溶液。
在含有难溶物氢氧化镁的溶液中存在溶解平衡，加入酸或酸性溶液能促进沉淀的溶解。
②加入能与沉淀溶解所产生的离子发生反应的试剂，生成挥发性物质或弱电解质而使溶解平衡向
溶解的方向移动。
实验名称
16氯化银、碘化银、硫化银沉淀的转化（选修4，P64）
实验装置
实验原理
Ag++Cl－=AgCl↓，AgCl+I－=AgI+Cl－，2AgI+S2－==AgS+2I－
2
实验用品
0.1mol/LAgNO3溶液、0.1mol/LNaCl溶液、0.1mol/LKI溶液、0.1mol/LNa2S溶液；试管、滴管。
实验步骤
①向盛有10滴0.1mol/LAgNO3溶液试管中滴加0.1mol/LNaCl溶液，至不再有百色沉淀生成。
②向上述固液混合物中
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