我将围绕初中和高中化学核心实验类型,按照 “实验名称、实验目的、实验原理、实验用品、实验步骤、实验现象与结论、注意事项” 的规范结构,撰写 10 篇不同主题的化学实验方案,覆盖基础操作、物质制备、性质探究、定量分析等多个维度。
化学实验方案(精选10篇)
第一篇:初中化学《氧气的制取与性质》实验方案
一、实验名称
加热高锰酸钾制取氧气并探究其性质
二、实验目的
掌握加热高锰酸钾制取氧气的实验原理、装置搭建及操作步骤。
学会用排水集气法收集气体,理解其适用条件。
通过实验探究氧气的助燃性,加深对氧气化学性质的理解。
培养实验操作能力、观察能力及安全防护意识。
三、实验原理
1. 制取原理:高锰酸钾在加热条件下分解生成氧气、锰酸钾和二氧化锰,化学方程式为:
2KMnO₄ △ K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑
2. 性质原理:氧气具有助燃性,能支持多种物质(如木炭、铁丝)燃烧,反应剧烈程度比在空气中更明显。
四、实验用品
药品:高锰酸钾(KMnO₄)、木炭、细铁丝、澄清石灰水。
仪器:试管、单孔橡胶塞、导气管、集气瓶、水槽、酒精灯、铁架台(带铁夹)、燃烧匙、坩埚钳、药匙、棉花、火柴。
五、实验步骤
(一)氧气的制取与收集
装置搭建:将试管横放,用药匙取少量高锰酸钾装入试管底部,在试管口放一团棉花(防止高锰酸钾粉末进入导管),塞紧单孔橡胶塞,将导气管一端插入试管,另一端连接到水槽中的集气瓶口(集气瓶先装满水,倒置在水槽中)。用铁架台固定试管,试管口略向下倾斜(防止冷凝水倒流炸裂试管),酒精灯外焰对准药品部位加热。
加热制取:先预热试管(来回移动酒精灯),再集中加热药品,观察导管口是否有连续气泡冒出。
收集气体:当导管口有连续、均匀气泡冒出时,将导气管伸入集气瓶口,用排水法收集氧气。待集气瓶口有气泡冒出时,说明氧气已收集满,用玻璃片盖住集气瓶口,移出水面,正放在桌面上(氧气密度比空气大)。收集2-3瓶氧气备用。
实验结束:先移出导气管,再熄灭酒精灯(防止水槽中的水倒吸入试管,炸裂试管)。
(二)氧气的性质探究
木炭在氧气中燃烧:用坩埚钳夹取一小块木炭,在酒精灯上点燃,待木炭燃烧稳定后,伸入盛有氧气的集气瓶中,观察现象。燃烧结束后,向集气瓶中倒入少量澄清石灰水,振荡,观察石灰水变化。
铁丝在氧气中燃烧:取一段细铁丝,绕成螺旋状,在末端系一根火柴,点燃火柴,待火柴快燃尽时,伸入盛有氧气的集气瓶(瓶底预先放少量水或细沙)中,观察现象。
六、实验现象与结论
氧气制取:加热后试管内产生大量气泡,排水集气时集气瓶内水逐渐排出,收集到的氧气为无色、无味气体。结论:高锰酸钾加热可分解生成氧气。
木炭燃烧:木炭在氧气中燃烧更剧烈,发出白光,放出热量;倒入澄清石灰水后,石灰水变浑浊。结论:氧气具有助燃性,木炭与氧气反应生成二氧化碳(CO₂ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + H₂O)。
铁丝燃烧:铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成黑色固体。结论:氧气具有助燃性,铁丝与氧气反应生成四氧化三铁(3Fe + 2O₂ 点燃 Fe₃O₄)。
七、注意事项
高锰酸钾装入试管时要平铺在底部,便于均匀加热;试管口棉花不能遗漏,防止粉末堵塞导管。
试管口必须略向下倾斜,避免冷凝水倒流导致试管炸裂。
收集氧气时,必须等到导管口有连续、均匀气泡冒出时再收集,防止收集到空气导致氧气不纯。
铁丝燃烧实验中,集气瓶底必须预先放少量水或细沙,防止高温熔融物溅落炸裂瓶底;火柴快燃尽时再伸入集气瓶,避免火柴燃烧消耗过多氧气。
实验结束后,务必先移导管再熄酒精灯,防止水倒吸。
第二篇:初中化学《二氧化碳的制取与性质》实验方案
一、实验名称
碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳并探究其性质
二、实验目的
掌握实验室制取二氧化碳的实验原理、装置选择及操作步骤。
学会用向上排空气法收集气体,理解其适用条件。
探究二氧化碳的物理性质(密度、溶解性)和化学性质(不燃烧、不支持燃烧,与水、石灰水反应)。
培养实验设计能力和对比探究能力。
三、实验原理
1. 制取原理:碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:
CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑
2. 性质原理:
(1)物理性质:二氧化碳密度比空气大,能溶于水。
(2)化学性质:二氧化碳不燃烧、不支持燃烧;与水反应生成碳酸(CO₂ + H₂O = H₂CO₃);与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀(CO₂ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + H₂O)。
四、实验用品
药品:大理石(或石灰石,主要成分CaCO₃)、稀盐酸(HCl)、紫色石蕊溶液、澄清石灰水、蒸馏水。
仪器:试管、锥形瓶、长颈漏斗、双孔橡胶塞、导气管、集气瓶、玻璃片、烧杯、试管夹、药匙、火柴、蜡烛、阶梯蜡烛架。
五、实验步骤
(一)二氧化碳的制取与收集
装置搭建:在锥形瓶中装入少量大理石(或石灰石),塞紧双孔橡胶塞,一个孔插入长颈漏斗(下端要伸入液面以下,形成液封,防止气体逸出),另一个孔插入导气管。将导气管另一端伸入集气瓶底部(向上排空气法收集,利用二氧化碳密度比空气大的性质)。
制取气体:通过长颈漏斗向锥形瓶中缓慢加入稀盐酸,观察锥形瓶内现象。
验满:将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,说明二氧化碳已收集满,用玻璃片盖住集气瓶口,正放在桌面上。收集2-3瓶二氧化碳备用。
(二)二氧化碳的性质探究
探究密度与助燃性:在烧杯中放置阶梯蜡烛架,点燃两层蜡烛,将收集到的二氧化碳沿烧杯壁缓慢倒入烧杯中,观察蜡烛燃烧情况。
探究溶解性:取一支试管,加入少量蒸馏水,倒入少量二氧化碳气体,振荡试管,观察试管内现象;再向试管中滴加2-3滴紫色石蕊溶液,振荡,观察溶液颜色变化。
探究与石灰水反应:向另一支试管中加入少量澄清石灰水,通入二氧化碳气体,观察石灰水变化。
六、实验现象与结论
二氧化碳制取:锥形瓶内产生大量气泡,大理石逐渐溶解;燃着的木条放在瓶口熄灭。结论:碳酸钙与稀盐酸反应可生成二氧化碳,二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,可用于验满。
密度与助燃性:下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭。结论:二氧化碳密度比空气大,且不燃烧、不支持燃烧。
溶解性与与水反应:倒入二氧化碳后试管内无明显现象;滴加紫色石蕊溶液后,溶液变为红色。结论:二氧化碳能溶于水,且与水反应生成碳酸(碳酸使紫色石蕊溶液变红)。
与石灰水反应:澄清石灰水变浑浊。结论:二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀,该反应可用于检验二氧化碳。
七、注意事项
长颈漏斗下端必须伸入液面以下,形成液封,否则二氧化碳会从长颈漏斗逸出,导致收集不到气体。
不能用稀硫酸代替稀盐酸,因为硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水,会覆盖在大理石表面,阻止反应继续进行。
收集二氧化碳时,导气管要伸入集气瓶底部,确保将瓶内空气排尽,使收集到的二氧化碳更纯净。
向烧杯中倒入二氧化碳时,要沿烧杯壁缓慢倒入,避免二氧化碳快速扩散,导致实验现象不明显。
实验结束后,及时清理仪器,剩余药品按要求处理,不能随意倾倒。
第三篇:初中化学《酸和碱的中和反应》实验方案
一、实验名称
氢氧化钠与稀盐酸的中和反应探究
二、实验目的
理解中和反应的概念,观察中和反应过程中的现象。
掌握用指示剂判断中和反应终点的方法。
探究中和反应过程中溶液pH的变化,加深对中和反应实质的理解。
培养实验操作的规范性和数据分析能力。
三、实验原理
1. 中和反应原理:氢氧化钠(碱)与稀盐酸(酸)反应生成氯化钠(盐)和水,化学方程式为:
NaOH + HCl = NaCl + H₂O
2. 指示剂作用:酚酞溶液遇碱性溶液变红,遇中性或酸性溶液不变色,可通过酚酞溶液颜色变化判断中和反应是否达到终点。
3. pH变化原理:中和反应过程中,随着稀盐酸的加入,氢氧化钠溶液的碱性逐渐减弱,pH逐渐减小;当恰好完全反应时,溶液呈中性,pH=7;继续加入稀盐酸,溶液呈酸性,pH<7。
四、实验用品
药品:氢氧化钠溶液(NaOH)、稀盐酸(HCl)、酚酞溶液、pH试纸、标准比色卡。
仪器:烧杯、试管、胶头滴管、玻璃棒、量筒、药匙、表面皿。
五、实验步骤
溶液准备:用量筒量取10mL氢氧化钠溶液,倒入烧杯中,观察氢氧化钠溶液的颜色、状态。
滴加指示剂:向烧杯中的氢氧化钠溶液中滴加2-3滴酚酞溶液,振荡烧杯,观察溶液颜色变化。
测定初始pH:用玻璃棒蘸取少量滴加酚酞后的氢氧化钠溶液,滴在pH试纸上,与标准比色卡对比,读出溶液的pH,并记录。
进行中和反应:用胶头滴管向烧杯中逐滴加入稀盐酸,边加边用玻璃棒不断搅拌,观察溶液颜色变化。
判断反应终点:当溶液颜色恰好由红色变为无色时,停止滴加稀盐酸,记录稀盐酸的滴加量;此时用玻璃棒蘸取少量反应后的溶液,滴在pH试纸上,与标准比色卡对比,读出pH并记录。
过量验证:继续向烧杯中滴加2-3滴稀盐酸,振荡,观察溶液颜色;再次测定溶液pH,记录数据。
重复实验:为确保实验结果准确,重复上述实验2次,记录每次实验的关键数据。
六、实验现象与结论
初始状态:氢氧化钠溶液为无色、透明液体;滴加酚酞后,溶液变为红色;pH>7(通常在12-13之间)。结论:氢氧化钠溶液呈碱性。
中和过程:逐滴加入稀盐酸时,溶液红色逐渐变浅。结论:氢氧化钠与稀盐酸发生反应,溶液碱性逐渐减弱。
反应终点:溶液恰好变为无色时,pH=7。结论:此时氢氧化钠与稀盐酸恰好完全反应,生成中性的氯化钠溶液,中和反应达到终点。
过量情况:继续滴加稀盐酸后,溶液仍为无色;pH<7。结论:稀盐酸过量,反应后溶液呈酸性。
总体结论:酸与碱能发生中和反应,生成盐和水;中和反应的实质是氢离子(H⁺)与氢氧根离子(OH⁻)结合生成水分子(H₂O)。
七、注意事项
稀盐酸要逐滴加入,边加边搅拌,避免因加入过快导致稀盐酸过量,无法准确判断反应终点。
使用pH试纸时,要注意操作规范:不能将pH试纸直接伸入溶液中,以免污染溶液;试纸显色后要立即与标准比色卡对比,避免颜色褪去导致读数不准确。
氢氧化钠溶液具有腐蚀性,操作时要小心,若不慎沾到皮肤或衣物上,要立即用大量清水冲洗。
实验结束后,反应后的溶液(含氯化钠,可能含少量盐酸)要倒入指定容器,不能随意倾倒,以免污染环境。
重复实验时,要控制变量(如氢氧化钠溶液的量、稀盐酸的浓度),确保实验结果的可靠性。
第四篇:初中化学《金属的化学性质》实验方案
一、实验名称
探究常见金属(铁、铜、锌、铝)的化学性质
二、实验目的
探究常见金属与氧气、稀盐酸(或稀硫酸)的反应,总结金属的活动性顺序。
观察金属与盐溶液的置换反应,理解置换反应的条件。
培养对比实验设计能力和归纳总结能力。
认识金属活动性顺序在化学学习和生产生活中的应用。
三、实验原理
金属与氧气反应:大多数金属能与氧气反应生成金属氧化物,反应剧烈程度与金属活动性有关(活动性越强,反应越剧烈)。如:
金属与酸反应:活泼金属(排在氢前面的金属)能与稀盐酸、稀硫酸反应生成氢气,反应剧烈程度与金属活动性有关(活动性越强,反应越剧烈)。如:
金属与盐溶液反应:排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来(K、Ca、Na除外)。如:
四、实验用品
药品:铁丝、铜丝、锌粒、铝片、稀盐酸、稀硫酸、硫酸铜溶液、硝酸银溶液、硫酸亚铁溶液。
仪器:试管、试管夹、酒精灯、烧杯、药匙、镊子、砂纸、火柴、导管、橡皮塞。
五、实验步骤
(一)金属与氧气的反应
铝与氧气反应:用砂纸打磨铝片表面(除去氧化膜),观察打磨前后的颜色变化;将打磨后的铝片放在空气中,放置一段时间,观察表面变化。
铁与氧气反应:用砂纸打磨铁丝,绕成螺旋状,在末端系一根火柴,点燃火柴,待火柴快燃尽时,伸入盛有氧气的集气瓶(瓶底预先放少量水)中,观察现象。
铜与氧气反应:用砂纸打磨铜丝,将铜丝放在试管中,用酒精灯加热试管底部,观察铜丝颜色变化。
(二)金属与稀盐酸、稀硫酸的反应
取4支试管,分别加入少量锌粒、打磨后的铝片、打磨后的铁丝、打磨后的铜丝。
向4支试管中分别加入等体积、等浓度的稀盐酸,观察试管内产生气泡的速率和金属的溶解情况;将燃着的火柴放在试管口,检验产生的气体(若为氢气,会听到轻微爆鸣声)。
重复上述实验,将稀盐酸换成稀硫酸,观察现象并对比。
(三)金属与盐溶液的反应
铁与硫酸铜溶液反应:取一支试管,加入少量硫酸铜溶液,插入打磨后的铁丝,静置一段时间,观察铁丝表面和溶液颜色变化。
铜与硝酸银溶液反应:取一支试管,加入少量硝酸银溶液,插入打磨后的铜丝,静置一段时间,观察铜丝表面和溶液颜色变化。
铜与硫酸亚铁溶液反应:取一支试管,加入少量硫酸亚铁溶液,插入打磨后的铜丝,静置一段时间,观察现象。
六、实验现象与结论
(一)金属与氧气的反应
铝与氧气:打磨前铝片表面灰暗,打磨后呈银白色;放置在空气中,表面很快又变得灰暗。结论:铝在常温下能与氧气反应,生成致密的氧化铝薄膜,保护内部铝不被进一步氧化。
铁与氧气:铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成黑色固体。结论:铁能与氧气反应,金属活动性较强。
铜与氧气:加热时铜丝由紫红色变为黑色。结论:铜能与氧气反应,但反应剧烈程度不如铝、铁,金属活动性较弱。
(二)金属与酸的反应
与稀盐酸反应:锌粒产生气泡最快,铝片次之,铁丝较慢,铜丝无气泡;燃着的火柴放在试管口,均产生轻微爆鸣声(证明是氢气)。
与稀硫酸反应:现象与稀盐酸反应类似。
结论:金属活动性顺序为 Zn > Al > Fe > Cu;排在氢前面的金属(Zn、Al、Fe)能与稀盐酸、稀硫酸反应生成氢气,排在氢后面的金属(Cu)不能与稀盐酸、稀硫酸反应;反应剧烈程度与金属活动性成正比。
(三)金属与盐溶液的反应
铁与硫酸铜:铁丝表面有红色物质析出,溶液由蓝色变为浅绿色。结论:铁的活动性比铜强,能置换出硫酸铜溶液中的铜。
铜与硝酸银:铜丝表面有银白色物质析出,溶液由无色变为蓝色。结论:铜的活动性比银强,能置换出硝酸银溶液中的银。
铜与硫酸亚铁:无明显现象。结论:铜的活动性比铁弱,不能置换出硫酸亚铁溶液中的铁。
七、注意事项
金属表面的氧化膜会影响反应,实验前必须用砂纸打磨金属表面,确保反应顺利进行。
金属与酸反应时,要控制酸的浓度和体积相同,保证对比实验的公平性;观察气泡产生速率时,要注意区分“快”“中”“慢”的差异。
检验氢气时,要确保试管内空气已排尽(待气泡连续、均匀冒出时再检验),避免氢气与空气混合加热发生爆炸。
金属与盐溶液反应时,金属要插入溶液中,静置足够时间(5-10分钟),确保反应充分,便于观察现象。
实验结束后,剩余药品要分类处理,如含重金属的溶液(硫酸铜、硝酸银)要倒入指定容器,不能随意倾倒,以免污染环境。
第五篇:初中化学《溶液的配制》实验方案
一、实验名称
配制50g溶质质量分数为5%的氯化钠溶液
二、实验目的
掌握一定溶质质量分数溶液配制的实验原理和操作步骤(计算、称量、量取、溶解)。
学会使用托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒等仪器,规范操作。
理解溶质质量分数的计算方法,能准确计算所需溶质和溶剂的质量。
培养实验操作的规范性和严谨性,认识溶液配制在实际生活中的应用。
三、实验原理
溶质质量分数的计算公式:溶质质量分数 = (溶质质量 / 溶液质量)× 100%
溶液质量 = 溶质质量 + 溶剂质量(本题中溶剂为水,水的密度近似为1g/cm³,因此水的体积 = 水的质量 / 1g/cm³)。
本实验中,需配制50g 5%的氯化钠溶液,因此:
四、实验用品
药品:氯化钠固体(NaCl)、蒸馏水。
仪器:托盘天平、药匙、量筒(50mL)、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、试剂瓶、标签纸。
五、实验步骤
计算:根据上述原理,计算出配制50g 5%的氯化钠溶液所需氯化钠固体的质量为2.5g,所需蒸馏水的质量为47.5g,体积为47.5mL。
称量:将托盘天平放在水平桌面上,调节天平平衡;在天平两端各放一张大小相同的称量纸,向左盘加入2.5g砝码(或移动游码至2.5g处),向右盘逐渐加入氯化钠固体,直至天平平衡。若加入的氯化钠过多,需用药匙取出少量,直至平衡。
量取:用量筒(50mL)量取47.5mL蒸馏水。先向量筒中倒入蒸馏水,接近47.5mL时,改用胶头滴管滴加,视线要与量筒内凹液面的最低处保持水平,直至凹液面最低处与47.5mL刻度线对齐。
溶解:将称量好的氯化钠固体倒入烧杯中,再将量取好的蒸馏水倒入烧杯中,用玻璃棒不断搅拌,直至氯化钠固体完全溶解。
装瓶贴标签:将溶解好的氯化钠溶液倒入试剂瓶中,盖上瓶塞,在标签纸上写上“5% 氯化钠溶液”和配制日期,贴在试剂瓶上,放入指定位置。
清理仪器:将实验所用仪器清洗干净,放回原处,整理实验台。
六、实验现象与结论
实验现象:氯化钠固体逐渐溶解在蒸馏水中,最终形成无色、透明、均一的溶液,无固体残留。
实验结论:通过计算、称量、量取、溶解等步骤,成功配制出50g溶质质量分数为5%的氯化钠溶液;溶液具有均一、稳定的特征。
七、注意事项
托盘天平使用前要调节平衡,称量时要“左物右码”(若放反,实际称量的溶质质量 = 砝码质量 - 游码质量);氯化钠固体要放在称量纸上称量,不能直接放在天平托盘上,以免腐蚀托盘。
量取蒸馏水时,视线要与量筒内凹液面的最低处保持水平,不能俯视(俯视会导致量取的水体积偏小,溶质质量分数偏大)或仰视(仰视会导致量取的水体积偏大,溶质质量分数偏小)。
溶解时,玻璃棒要不断搅拌,搅拌方向为顺时针或逆时针,避免玻璃棒碰撞烧杯内壁,导致烧杯破损;搅拌的目的是加快氯化钠的溶解速率。
若配制的溶液溶质质量分数偏小,可能的原因有:氯化钠固体不纯、称量时氯化钠偏少、量取时水偏多、溶解时部分氯化钠未溶解等;若偏大,可能的原因有:称量时氯化钠偏多、量取时水偏少等。
实验结束后,试剂瓶要密封保存,防止溶液挥发或污染;仪器清洗要干净,避免残留药品影响后续实验。
第六篇:高中化学《一定物质的量浓度溶液的配制》实验方案
一、实验名称
配制100mL 0.1mol/L的氯化钠溶液
二、实验目的
掌握一定物质的量浓度溶液配制的原理、步骤及操作要点。
学会使用容量瓶、托盘天平、量筒、玻璃棒、胶头滴管等仪器,规范操作。
理解物质的量浓度的计算方法,能准确计算所需溶质的质量。
学会分析溶液配制过程中误差产生的原因,培养严谨的实验态度。
三、实验原理
物质的量浓度的计算公式:c = n / V(c为物质的量浓度,单位mol/L;n为溶质的物质的量,单位mol;V为溶液体积,单位L)。
溶质的物质的量n = m / M(m为溶质质量,单位g;M为溶质摩尔质量,单位g/mol)。
本实验中,配制100mL 0.1mol/L的NaCl溶液,NaCl的摩尔质量M=58.5g/mol,溶液体积V=0.1L,因此:
四、实验用品
药品:氯化钠固体(NaCl,分析纯)、蒸馏水。
仪器:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管、量筒(10mL)、洗瓶、试剂瓶、标签纸。
五、实验步骤
计算:根据上述原理,计算出配制100mL 0.1mol/L的NaCl溶液所需NaCl固体的质量为0.585g,实际称量0.59g。
称量:将托盘天平放在水平桌面上,调节平衡;在天平两端各放一张称量纸,向左盘加砝码(或移动游码)至0.59g,向右盘添加NaCl固体,直至天平平衡。
溶解:将称量好的NaCl固体倒入烧杯中,加入约20mL蒸馏水(用量筒量取),用玻璃棒搅拌,直至NaCl固体完全溶解;溶解过程中若有热量变化,需冷却至室温(容量瓶不能加热,热溶液倒入会影响容积精度)。
转移:将冷却后的NaCl溶液沿玻璃棒缓慢注入100mL容量瓶中(玻璃棒下端要靠在容量瓶刻度线以下的内壁上,防止溶液洒出)。
洗涤:用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2-3次,洗涤液全部注入容量瓶中,振荡容量瓶,使溶液混合均匀(目的是将烧杯和玻璃棒上残留的溶质全部转移到容量瓶中,避免溶质损失)。
定容:向容量瓶中继续加入蒸馏水,直至液面接近容量瓶刻度线1-2cm处,改用胶头滴管滴加蒸馏水,视线与容量瓶内凹液面的最低处保持水平,直至凹液面最低处与刻度线相切。
摇匀:盖好容量瓶瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手托住容量瓶底部,反复颠倒容量瓶,使溶液充分混合均匀。
装瓶贴标签:将摇匀后的溶液倒入试剂瓶中,盖上瓶塞,在标签纸上注明“0.1mol/L NaCl溶液”“100mL”和配制日期,贴在试剂瓶上,放入指定位置。
清理仪器:清洗所有实验仪器,将容量瓶、托盘天平等放回原处,整理实验台。
六、实验现象与结论
实验现象:NaCl固体在蒸馏水中完全溶解,形成无色、透明、均一的溶液;转移、洗涤、定容后,摇匀的溶液无分层、无固体残留。
实验结论:通过计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀等步骤,成功配制出100mL 0.1mol/L的氯化钠溶液;该溶液具有均一、稳定的特征,符合一定物质的量浓度溶液的要求。
七、注意事项
容量瓶使用前要检查是否漏水:向容量瓶中加入少量蒸馏水,盖好瓶塞,倒置观察是否漏水;若不漏水,正立后将瓶塞旋转180°,再次倒置观察,确保不漏水后方可使用。
溶解后的溶液必须冷却至室温才能转移到容量瓶中,否则热溶液会使容量瓶容积膨胀,导致配制的溶液浓度偏低。
转移溶液时,玻璃棒要靠在容量瓶刻度线以下的内壁上,避免溶液沾在刻度线以上的内壁上,导致定容时体积不准确。
洗涤烧杯和玻璃棒的次数要足够(2-3次),洗涤液要全部注入容量瓶,否则会导致溶质损失,溶液浓度偏低。
定容时,胶头滴管要垂直悬空,不能伸入容量瓶内,以免污染溶液;视线要与凹液面最低处保持水平,俯视会导致加水量偏少,浓度偏高;仰视会导致加水量偏多,浓度偏低。
摇匀后,若液面低于刻度线,不能再向容量瓶中加入蒸馏水,否则会导致溶液体积偏大,浓度偏低。
误差分析:根据c = n/V,n偏小(如称量时NaCl偏少、洗涤不彻底)或V偏大(如定容时仰视、未冷却就转移),会导致c偏低;n偏大(如称量时NaCl偏多)或V偏小(如定容时俯视),会导致c偏高。
第七篇:高中化学《化学平衡移动的影响因素》实验方案
一、实验名称
探究浓度、温度对化学平衡移动的影响
二、实验目的
理解化学平衡移动的原理,掌握浓度、温度对化学平衡移动的影响规律。
通过实验观察平衡体系颜色的变化,判断化学平衡移动的方向。
学会设计对比实验,培养实验观察能力和逻辑推理能力。
认识化学平衡移动原理在工业生产和科学研究中的应用。
三、实验原理
化学平衡移动原理(勒夏特列原理):如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、温度、压强等),平衡就会向能够减弱这种改变的方向移动。
本实验选用的平衡体系:
四、实验用品
药品:0.1mol/L FeCl₃溶液、0.1mol/L KSCN溶液、1mol/L FeCl₃溶液、1mol/L KSCN溶液、蒸馏水、冰水混合物、热水。
仪器:试管、试管夹、烧杯、胶头滴管、酒精灯、温度计、具支试管、橡皮塞、导管。
五、实验步骤
(一)浓度对化学平衡移动的影响
配制平衡体系:取一支试管,加入5mL 0.1mol/L FeCl₃溶液,再加入5mL 0.1mol/L KSCN溶液,振荡试管,观察溶液颜色(形成血红色的Fe(SCN)₃溶液)。
增加Fe³⁺浓度:将上述溶液平均分装到3支试管中,编号为①、②、③。向试管①中加入2滴1mol/L FeCl₃溶液,振荡,观察溶液颜色变化,并与试管②(对照)对比。
增加SCN⁻浓度:向试管③中加入2滴1mol/L KSCN溶液,振荡,观察溶液颜色变化,并与试管②(对照)对比。
稀释(降低浓度):取一支新试管,加入2mL上述平衡体系溶液,再加入10mL蒸馏水,振荡,观察溶液颜色变化,并与原平衡体系溶液对比。
(二)温度对化学平衡移动的影响
制备NO₂平衡体系:在具支试管中加入少量浓硝酸和铜片,反应生成NO₂气体(红棕色),待气体颜色稳定后,塞紧橡皮塞(确保体系密封)。
降温实验:将上述具支试管放入盛有冰水混合物的烧杯中,静置5分钟,观察试管内气体颜色变化。
升温实验:将具支试管从冰水中取出,放入盛有热水(温度约60℃)的烧杯中,静置5分钟,观察试管内气体颜色变化,并与降温后的颜色对比。
恢复室温:将具支试管从热水中取出,放置在空气中,恢复至室温,观察气体颜色是否恢复到初始状态。
六、实验现象与结论
(一)浓度对化学平衡移动的影响
初始平衡体系:溶液呈血红色,说明Fe³⁺与SCN⁻反应达到平衡,生成了Fe(SCN)₃。
增加Fe³⁺浓度:试管①溶液颜色比对照试管②更深。结论:增加反应物(Fe³⁺)浓度,平衡向正反应方向移动,Fe(SCN)₃浓度增大,颜色加深。
增加SCN⁻浓度:试管③溶液颜色比对照试管②更深。结论:增加反应物(SCN⁻)浓度,平衡向正反应方向移动,Fe(SCN)₃浓度增大,颜色加深。
稀释:稀释后的溶液颜色比原平衡体系更浅。结论:稀释导致反应物和生成物浓度均降低,平衡向粒子数增多的方向移动(该反应正反应粒子数减少,因此平衡逆向移动),Fe(SCN)₃浓度减小,颜色变浅。
(二)温度对化学平衡移动的影响
初始平衡体系:试管内气体呈红棕色,说明NO₂与N₂O₄达到平衡。
降温:放入冰水后,气体颜色明显变浅。结论:该反应为放热反应,降温使平衡向放热方向(正向)移动,NO₂浓度减小,N₂O₄浓度增大,颜色变浅。
升温:放入热水后,气体颜色明显加深。结论:升温使平衡向吸热方向(逆向)移动,NO₂浓度增大,N₂O₄浓度减小,颜色加深。
恢复室温:气体颜色恢复到初始状态。结论:温度变化对平衡的影响是可逆的,当温度恢复到初始状态时,平衡也恢复到初始状态。
七、注意事项
配制FeCl₃与KSCN的平衡体系时,两种溶液的浓度要适中,确保溶液颜色明显,便于观察变化。
增加反应物浓度时,滴加的1mol/L FeCl₃和KSCN溶液要少量(2-3滴),避免因浓度变化过大导致颜色变化过于剧烈,无法准确判断平衡移动方向。
制备NO₂气体时,浓硝酸具有强腐蚀性和挥发性,操作要在通风橱中进行,避免吸入NO₂气体(有毒);铜片用量要少量,生成适量NO₂即可,避免气体过多导致试管内压强过大。
温度实验中,具支试管要密封良好,防止NO₂气体逸出,影响实验现象;冰水和热水的温度要稳定,确保实验条件一致。
实验结束后,NO₂气体要进行尾气处理(可通入氢氧化钠溶液中),不能直接排放到空气中;剩余药品和反应后的溶液要倒入指定容器,仪器清洗干净。
第八篇:高中化学《电解池原理探究》实验方案
一、实验名称
探究电解池的工作原理及电解不同电解质溶液的规律
二、实验目的
理解电解池的工作原理,明确电极名称、电极反应及电子流向。
探究电解氯化铜溶液、氯化钠溶液、硫酸铜溶液的实验现象,总结电解不同类型电解质溶液的规律。
学会判断电解池的阴、阳极,书写电极反应式和总反应方程式。
培养实验观察能力、分析能力和归纳总结能力,认识电解原理的应用价值。
三、实验原理
电解池原理:电解池是将电能转化为化学能的装置,由外接电源、电解质溶液、电极(阳极和阴极)组成。外接电源正极连接阳极,负极连接阴极;电子从电源负极流出,经阴极流入电解池,再从阳极流出回到电源正极;电解质溶液中的离子在电极上发生氧化还原反应(阴极:阳离子得电子,发生还原反应;阳极:阴离子失电子,发生氧化反应)。
不同电解质溶液的电解规律: