1、实验化学：催化剂对过氧化氢分解速率的影响,基础1：过氧化氢俗称双氧水，不稳定，易分解。溶液的酸碱性对H2O2的稳定性有较大的影响，如在碱性溶液中，H2O2分解较快。另外，见光、遇热、遇到大多数的金属氧化物（MnO2、Fe2O3、CuO等）分解也很快。 MnO2的用量以及颗粒大小均会影响分解速率。,定性：析出气泡的快慢程度；,定量：测定单位时间内放出O2的体积；,例：学生为了探究“催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响”，准备了以下仪器和试剂：仪器：药匙、锥形瓶、双孔橡胶塞、导管、橡胶管、螺旋夹、量筒、分液漏斗、水槽等等 试剂：6%双氧水、MnO2、CuO、活性炭、FeCl3固体、KI溶液、蒸馏水等
2、 实验：取用活性炭、氧化铜、MnO2和KI作催化剂，均取粉末状固体（KI除外），每次实验均取其质量0.1g，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：,（2）根据上述信息，请选择哪些仪器组合成一套装置可完成上述实验。所选仪器是： （填序号,（3）所给的仪器中，还缺少的必要的仪器是 （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同。,托盘天平、计时器,（4）为比较Fe3+和Cu2+对H2O2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。请回答相关问题：,定性分析：如图甲可通过观察 ，定性比较得出结论。有同
3、学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3 更为合理，其理由是 。,产生气泡的快慢,消除阴离子不同对实验的干扰,实验化学：硝酸钾晶体的制备,一：制备原理分析：,NaNO3+KCl NaCl+KNO3,理论分析：根据KNO3、NaCl溶解度随温度的变化特点，可将混合液加热浓缩，当温度高于100 时，由于KNO3溶解度增加很多，不析出，但NaCl的溶解度增加甚少，故随溶剂的减少而析出。通过过滤除去NaCl后，再将此溶液冷却至室温，即有大量的KNO3晶体析出。,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。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二氧化碳通入
4、到氨水的氯化钠饱和溶液中，其原理为： NH3+CO2+H2O=NH4HCO3NaCl+NH4HCO3 = NaHCO3 + NH4Cl然后分离得到NaHCO3，使其受热分解得到Na2CO3。,实验方案组织,1、称取、溶解：称取20g NaNO3 和17g KCl放入100mL小烧杯中，加入35mL蒸馏水。,考虑：如何加快固体的溶解？,加热至沸并不断搅拌,2、蒸发结晶析出NaCl:继续加热、搅拌，减少水量,考虑：蒸发到什么时候？,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KNO3溶液？,若用常压过滤对KNO3溶液的分离是否有影响？,过滤存在问题：因过滤速度慢，导致KNO3溶液温
5、度降低而使KNO3晶体析出。,实验方案组织,3、趁热过滤: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2mL蒸馏水。,考虑：过滤时烧杯为何要预先加2mL蒸馏水？,使NaCl由饱和溶液变成不饱和溶液，以防其在KNO3冷却结晶时因降温而析出。,4、冷却结晶，减压过滤得到KNO3晶体:把滤液(KNO3，含NaCl)冷却到室温，然后进行减压过滤得到较干燥的晶体。,考虑：得到的硝酸钾晶体纯度如何？,硝酸钾粗产品（含NaCl）,当第一次结晶得到的晶体纯度不合要求时，重结晶：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。,5、重结晶，提纯KNO3晶体:留
6、下约0.1g粗产品，其余粗产品和水按照质量比2：1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。,考虑：设计实验证明重结晶后KNO3晶体纯度提高？,影响晶粒生成的条件？,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沸腾，有晶体析出。趁热过滤，分离出晶体A。将上述滤液冷却至室温，又有晶体的B析出。 (1)晶体A的主要成分是_,含有的少量杂质是_,要除去晶体 A中的少量杂质的方法是_. (2)晶体B的主要成分是_,含有的少量杂质是_,要除去晶体 B中的少量杂质的方法是_. (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，这种方法适用于晶体 _
7、(填A或B),NaCl,KNO3,加少量水溶解再过滤,KNO3,NaCl,重结晶,A,表1 KNO3等四种盐在不同温度下的溶解度（g/100g水）,实验化学：硫酸亚铁铵制备,硫酸亚铁铵(NH4)2SO4FeSO46H2O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？,铁屑溶于稀硫酸中生成FeSO4溶液：等摩尔的FeSO4和(NH4)2SO4生成溶解度较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
8、处理,一、硫酸亚铁制备方案,（1）废铁屑净化处理：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。,思考1 ： 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？,思考2 ： 当看到铁屑变成银白色时，除油干净。此时如何分离碱洗后的铁屑？,思考3 ： 倾析法分离得到的铁屑还得用水进行洗涤，为什么？如何检验铁屑水稀至洁净？,热的碳酸钠溶液,倾析法，见P89,废铁屑处理方案：称取铁屑5g置于锥形瓶中，加15 mL 1mol/L Na2CO3溶液，浸泡数分钟后，用倾析法倒掉碱液，然后用水洗涤铁屑；晾干。,（2）制备硫酸亚铁：Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2,思考
9、1：制备时哪个过量对于硫酸亚铁制备更有好处？,铁屑中常含有铁锈，对制备有无影响？,思考2：由于铁屑中常含有杂质，反应中会有少量有毒气体产生，如H2S、PH3，此时实验中要注意什么问题？,思考3：在反应过程中要适当补充水的目的是什么？,通风橱中进行或增加尾气处理装置（CuSO4溶液吸收）,1、防止硫酸亚铁晶体析出； 2、加水，保持酸度，防止铁被氧化成Fe3+。,思考4：在实验基本反应完，再加入1mL3mol/LH2SO4溶液的目的是什么？,思考5：如何分离反应后的硫酸亚铁溶液？,1、抑制Fe2+水解；2、防止Fe2+被氧化,FeSO4制备方案：称取4.2g洗净的铁屑，放入洁净的锥形瓶中，加入25
10、 mL 3 mol/L H2SO4溶液，水浴加热，并不断振荡锥形瓶。反应过程中应适当补充水，使溶液的体积基本保持不变，待反应基本完成后，再加1 mL 3 mol/L H2SO4溶液，趁热过滤。 滤液转移至蒸发皿。,趁热过滤以防FeSO4晶体析出,二、硫酸铵饱和溶液制备方案,称取9.5g(NH4)2SO4晶体，配成饱和溶液。,思考：蒸馏水有何要求？,该蒸馏水必须加热煮沸除氧,三、硫酸亚铁铵制备方案,将(NH4)2SO4饱和溶液倒入到制得的硫酸亚铁溶液中，小火加热、搅拌使(NH4)2SO4溶解。继续加热蒸发浓缩至溶液表面刚出现晶膜为止，静置自然冷却至室温待晶体析出，减压过滤，用少量95%乙醇洗涤晶
11、体两次。将晶体置于两张干净滤纸之间，轻压以吸水，至晶体不再粘附玻璃棒为止。称量，计算产率。,思考：为何要用乙醇洗涤晶体？,防止晶体溶解损耗，除水干燥。,思考：浓缩溶液制硫酸亚铁铵时，能否将溶液浓缩至干？,不行。1、导致脱去结晶水；2、亚铁会被空气氧化。,F,E,D,硫酸亚铁铵晶体（NH4）2SO4FeSO46H2O在空气中比一般亚铁盐稳定，是分析化学中常见的还原剂。某研究性学习小组用下述方法来制备硫酸亚铁铵晶体。,实验步骤：（1）把30%NaOH溶液和废铁屑混合、煮沸、冷却，将洗涤铁屑后的NaOH溶液装入F中。（2）在E中用处理过并以及用蒸馏水洗涤过的Fe屑和稀H2SO4反应制取FeSO4。（
12、3）将硫酸亚铁溶液与硫酸铵溶液混合，结晶得硫酸亚铁铵晶体。,(NH4)2SO4溶液,NaOH溶液,（1） 把30%NaOH溶液和废铁屑混合时NaOH溶液的主要作用是,（2）Fe屑和稀H2SO4反应产生的氢气可赶走装置中的氧气及（NH4）2SO4溶液中的溶解氧，操作时应先关闭活塞 ，并同时打开活塞 。请写出Fe屑和稀H2SO4反应产生的氢气的另外一个作用 。,（3）使硫酸亚铁铵结晶可采取两种方法：蒸发溶液、再自然冷却结晶；不蒸发溶液、直接自然冷却结晶。你认为较好的方法是 。（填序号）,除去混在氢气中的酸性气体,A,BC,将E中的产生的硫酸亚铁溶液压入D中,镀锌铁皮的腐蚀（白铁皮）,负极：Zn 2
13、e Zn2+ 正极：2H 2e H2 析氢腐蚀2H2O O2 4e 4OH 吸氧腐蚀,镀锡铁皮的腐蚀（马口铁）,负极：Fe 2e Fe2+ 正极：2H 2e H2 析氢腐蚀2H2O O2 4e 4OH 吸氧腐蚀,实验化学：镀锌铁皮锌镀层厚度测定,通过适当的途径与方法，测定出镀锌铁皮中锌的质量（mZn)，然后根据mZnV=2hs (h为镀锌铁皮的单侧厚度),计算求得镀锌层的厚度h,镀锌铁皮锌镀层厚度的测定原理,方案4.将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的盐酸溶液中，使其完全溶解，通过测量氢气的体积，计算铁皮上的锌的质量。,方案1.将一定质量的镀锌铁皮（W1）投入到足量的FeSO4溶液中，一段时间后，
14、取出铁片，洗净、烘干、称量（W2），计算铁皮上的锌的质量。,方案5.将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的盐酸溶液中，使其完全溶解，再在所得溶液中加入过量的NaOH溶液，过滤、洗涤、烘干、灼烧沉淀，最后称量。,方案2.将W1g的镀锌铁皮投入到足量的NaOH溶液中，充分反应后，取出铁片，洗涤、烘干后称量为W2g。,方案3.将一定质量的镀锌铁皮放入硫酸溶液中，一段时间后，取出铁片，洗涤、烘干后称量。,负极：Zn 2e Zn2+ 正极：2H+ 2e H2,开始：产生氢气速率较快（原电池原理） 后期：产生氢气速率显著减慢（原电池消失） 待产生氢气的速率显著减慢，可定反应完全！,方案3.将一定质量的镀锌铁皮放
15、入盐酸溶液中，一段时间后，取出铁片，洗涤、烘干后称量。,考虑：如何判断镀锌铁皮已完全反应？,实验方案：将镀锌铁皮经称量后放入烧杯，加入40mL6mol/L盐酸。反应时用玻璃棒小心翻动铁皮，使铁皮两边镀锌层充全反应。到反应速率突然减小时（产生气泡的速率变得极慢）立即取出未反应的铁皮，用蒸馏水洗净、烘干、称量。,方案4.将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的盐酸溶液中，使其完全溶解，通过测量氢气的体积，计算铁皮上的锌的质量。,测量原理：排出水的体积等于收集气体的体积,前提：气体与所排液体必须不反应、不溶解。,方案5.将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的盐酸溶液中，使其完全溶解，再在所得溶液中加入过量的NaOH溶液，过滤、洗涤、烘干、灼烧沉淀，最后称量。,考虑：实验过程中发生的离子反应？,考虑：过滤用到哪些玻璃仪器？,考虑：为何要洗涤？,考虑：如何洗涤？,考虑：如何判断洗涤干净？,考虑：烘干后的固体是什么？ 如何判断已烘干？,加热、冷却后称量，直到前后两次称量的质量差不超过0.1g为止。,难溶的氢氧化物一般受热均易分解，应以稳定物质作为称量目标。,过滤器中加蒸馏水直到淹没固体，待其自然滤出后，重复2-3次,必须清楚吸附的具体离子,
