离子反应实验详解

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离子反应实验详解

    实验详解:
    实验1—1  电解质溶液导电性强弱的探究
    实验目的:
    探究电解质溶液导电性的强弱。
    实验用品:
    本实验的主要实验用品如实验步骤装置图所示。
    实验步骤:
    按下图所示的装置把仪器连接好。然后把相同体积、相同浓度的HCl、NH3·H2O、CH3COOH、NaOH和NaCl等的溶液分别倒入五个烧杯中,接通电源。观察灯泡发光的明亮程度。
    实验现象:
    连接在插入CH3COOH、NH3·H2O溶液的电极上的灯泡比其他三个灯泡暗。
    实验结论:
    HCl、NaOH和NaCl溶液的导电能力比NH3·H2O、CH3COOH溶液的导电能力强。在相同浓度和相同温度的条件下,HCl、NaOH和NaCl三种溶液里,单位体积内自由移动的阴、阳离子数目较多,NH3·H2O和CH3COOH两种溶液里,单位体积内自由移动的阴、阳离子数目较少。
    实验说明:
    实验中所用溶液中的相同“浓度”是指相同“物质的量浓度”(高一第三章讲解物质的量浓度)。
    注意事项:
    ①为了使实验现象有可比性,在各个烧杯中,电极的大小、形状、距离以及浸入溶液的深度应相同,灯泡的功率也应相同。
    ②如果用220V电源,可用15W的灯泡,溶液的浓度最好是0.02mol/L;如果用6V的低压电源,灯泡要换为手电筒用的小电珠,溶液的浓度最好是0.5mol/L。这样会使实验现象明显。
    ③使用交流电源时,要注意安全,不可用手触及正在通电的装置。线路发生故障时,也应先切断电源后再进行检修。
    说明:
    科学实验证明,HCl、NaOH、NaCl等电解质在水溶液里是全部电离的,电离方程式为:
    HCl=H++Cl—  NaOH=Na++OH—  NaCl=Na++C1—
    这样的溶液里,溶质全部以自由移动的阴、阳离子的形式存在,不存在电解质(溶质)分子。而CH3COOH、NH3·H2O等电解质在水溶液里只有一少部分电离成自由移动的阴、阳离子,在溶液里仍然存在较多的CH3COOH分子和NH3·H2O分子。这样的溶液里,溶质以分子和自由移动的阴、阳离子两种形式存在。这就是在相同浓度和相同温度的条件下,HCl、NaOH和NaCl的三种溶液单位体积内自由移动的阴、阳离子数目较多,NH3·H2O和CH3COOH的两种溶液单位体积内自由移动的阴、阳离子数目较少的原因。
    实验1—2  离子反应实质的探究
    实验目的:
    探究离子反应的实质。
    实验用品:
    实验的主要用品,见下面实验现象图表。
    实验步骤:
    如下面实验现象图表,在试管里加入少量CuSO4溶液,再加入少量NaCl溶液。观察有无现象发生。
    在另一试管里加入5mL CuSO4溶液,再加入5mL BaCl2溶液,过滤,观察沉淀和滤液的颜色。
    在第三支试管里加入上述滤液,并滴加AgNO3溶液,观察沉淀的生成。再滴入稀硝酸,观察沉淀是否溶解。
    实验现象:
    本实验中发生的现象及分析,以及实验步骤,用下表表述如下:
    编  号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
    实验步骤   
    现  象 没有明显变化,溶液仍为蓝色 有白色沉淀,滤液为蓝色 有白色沉淀生成,滴加稀硝酸,沉淀不溶解
    组成溶质的微粒 Cu2+、SO42—;Cl—、Na+ Cu2+、SO42—;Ba2+、Cl— Cu2+、Cl—;Ag+、NO3—
    微粒之间的化学反应 无反应 SO42—+Ba2+=BaSO4↓
    Cu2+与Cl—未反应 Cl—+Ag+=AgCl↓
    Cu2+与NO3—未反应
    实验结论:
    CuSO4溶液与BaCl2溶液反应的实质为:SO42—+Ba2+=BaSO4↓;
    CuCl2溶液与AgNO3溶液反应的实质为:Cl—+Ag+=AgCl↓
    这种用实际参加反应的离子的符号表示离子反应的式子叫做离子方程式。