SO2so2 g o2 g 2so3 gNH3它们不是电解质,为什么

暑期高一化学能力辅导资料_文档资料库
暑期高一化学能力辅导资料
第一章从实验学化学学案 1 化学实验的基本方法(一) ――实验常用仪器和试剂[考纲要求] 1.了解化学实验常用仪器的主要用途和使用方法。2.掌握化学实验常用试 剂的保存方法。知识点一 中学化学实验中常用仪器及其使用方法 1.用于加热的仪器 (1)加热仪器――酒精灯 ①酒精灯火焰分焰心、内焰和外焰,加热时用外焰加热; ②向酒精灯添加酒精要用普通漏斗。 酒精灯中的酒精量不超过容积的 2/3, 且不少于 1/4;③绝对禁止向燃着的酒精灯里添加酒精,以免失火; ④绝对禁止用一只酒精灯引燃另一只酒精灯; ⑤用完酒精灯,必须用灯帽盖灭,不可用嘴去吹。 (2)可加热仪器 问题思考 1. KNO3 溶解度测定实验中的加热方式是水浴加热。 在 采用这种加热方式的目的是使仪 器受热均匀,便于控制 KNO3 溶液的温度。 2.取放蒸发皿应用坩埚钳;冷却坩埚时应放入干燥器中;加热熔化 NaOH 固体应在铁 坩锅中进行。 3.若只加热液体时,容器内必须放碎瓷片或沸石。 2.计量仪器完成下列空白 (1)仪器 A 的名称:量筒,用途:量取一定体积的液体,精确度:0.1_mL。 特别提醒 ①无“0”刻度;②不可加热,不可作反应容器,不可用于溶液的稀释; ③选取量筒的规则是“大而近”,例如量取 5.6 mL NaOH 溶液应选取 10 mL 量筒,而不 能选 50 mL 量筒。 (2)仪器 B 的名称:容量瓶,用途:配制一定物质的量浓度的溶液,该仪器能长时间贮存 溶液吗?不能。 (3)仪器 C 的名称:酸式滴定管 ①使用前需“查漏”;②“0”刻度在上方;③用于盛装酸性溶液或强氧化性液体(如 KMnO4 溶液),不可装碱性溶液;④读数精确到 0.01 mL。 (4)仪器 D 的名称:碱式滴定管 用于盛装碱性溶液,不可盛装酸性和强氧化性液体(如 KMnO4 溶液)。 (5)仪器 E 的名称:托盘天平 ①称量前先调零点;②腐蚀性药品应放于烧杯内称量;③左盘放被称物,右盘放砝码, 即左物右码;④精确度为 0.1 g。 (6)仪器 F 的名称:温度计。 ①测反应混合物的温度时:应将温度计插入混合物中间,温度计的水银球不能接触容器 内壁,如测定物质的溶解度、实验室中制乙烯及中和热的测定;②测蒸气的温度时,水 银球应在液面以上;测蒸馏馏分温度时,水银球应略低于蒸馏烧瓶支管口处。 问题思考 4.如图所示,读数时同样是仰视,引起的读数误差相同吗? 答案 不同,A 图读数偏大,B 图读数偏小。 5.某同学用托盘天平称量烧杯的质量,天平平衡后的状态如下图,由图中可以看出,该 同学在操作时的一个错误是 砝码放在左盘,物体放在右盘。烧杯的实际质量为 27.4g。3.常用分离、提纯仪器 仪器图形与名称主要用途 (1)向小口容器中转移液体 (2)加滤纸后,可过滤液体普通漏斗使用方法和注意事项 (1)制作过滤器时,滤纸紧贴 漏斗内壁,用水润湿,注意不 得留有气泡 (2)滤纸低于漏斗边缘,液体 低于滤纸边缘 (1)注意活塞不得渗漏 (2)分离液体时,下层液体由 下口放出, 上层液体由上口倒 出(1)用于随时添加液体 (2)萃取、分液 分液漏斗除去气体中的杂质, 其中广口 瓶可换作大试管或锥形瓶(1)一般选择与杂质气体反应 的试剂作吸收剂 (2)装入液体量不宜超过容积 的 2/3 (3)气体的流向为:A 进 B 出 (1)注意干燥剂或吸收剂的选 择 (2)一般为大口进气,小口出 气干燥管用于干燥或吸收某些气体, 干 燥剂为粒状,常用 CaCl2、碱 石灰蒸馏时,用于冷凝蒸气上口出水,下口进水,使用时 应有夹持仪器冷凝管 问题思考 6.如何检查分液漏斗是否漏水? 答案 关闭活塞,向分液漏斗口加入一定量的水倒置,观察是否漏水,若不漏水再将活 塞旋转 180° ,然后倒置观察是否漏水。 7.用干燥管作干燥器干燥 H2 时应选择何种干燥剂?选浓 H2SO4 可以吗? 答案 碱石灰、CaO 或 NaOH 固体等。 干燥管只能盛放固体干燥剂,不能盛放浓 H2SO4 等液体试剂。 8.盛装固体干燥剂一般用干燥管,还可用其他装Z吗? 答案 可以,如用 U 型管。 知识点二 化学试剂的保存 1.试剂瓶的选择 ? ?固体:用广口瓶 根据药品状态? ?液体:用细口瓶 ??见光易分解的:用棕色瓶 ? 根据感光性? ? ?见光不分解的:用一般瓶?玻璃塞:不能盛放碱性物质 ? 根据酸碱性?橡胶塞:不能盛放强酸、强氧化性 ? 物质和有机试剂 ?2.试剂的保存方法 化学试剂都应注意妥善密封保存于试剂瓶中。对于易变质、易挥发或有危险性的化学试 剂,还应根据性质采取特殊的保存方法。 (1)易与空气中的氧气、水蒸气、二氧化碳等起反应的药品应密封保存。如钾、钠应浸在 煤油中;白磷放在水中,使之与空气隔绝。 (2)易潮解、挥发、吸水的药品应密封保存,如固体 NaOH、浓盐酸、浓硫酸等。 (3)见光易分解的物质应盛在棕色瓶中,放置阴凉处。如 AgNO3、浓 HNO3 等。 (4)液态溴有毒且易挥发, 应贮存于磨口的细口瓶中, 加水封, 加盖玻璃塞(不能用橡胶塞), 并放置阴凉处。 (5)易挥发、着火的药品应密封保存阴凉处,远离火源。如乙醇、乙醚、苯等。 (6)盛放药品的器皿应不能跟所盛药品反应。 如盛 NaOH 的试剂瓶不能用玻璃塞而应用橡 胶塞。 问题思考 9.下列药品应如何保存? ①K、Na、Li ②NaOH 溶液、Na2CO3 溶液 ③浓 HNO3、AgNO3 溶液、氯水 ④液溴 ⑤氢氟酸⑥FeCl2 溶液 答案 一、“一器多用” “一器多用”是根据同一种仪器或同一套装置用途的多样性, 从中选择满足实验设计要 求的某种用途来组装仪器并完成实验。 1.广口瓶(带导管)右图装置是中学化学常见装置,组装简单。采用不同的操作,加入不同的试剂,就可以 开发出不同的用途。 (1)你能列举几种不同的用途吗?(至少 3 种) 答案 ①若气体 a 进 b 出可做洗气瓶 ②若气体 b 进 a 出(或 a 进 b 出)可做气体收集装置 ③安全瓶,用于防倒吸 ④用作排水量气装置 (2)医院给病人输氧时,往往在氧气瓶与病人呼吸面具之间安装盛有水的该装置。则你认 为氧气应从哪个管进入?该装置的主要作用是什么? 答案 a 进 b 出,作用:监控气体的流速。 典例导悟 1 (2010? 武汉调研)利用右图所示装置收集或干燥以下三种气体。(图中烧瓶的位置不得变化) ①Cl2 ② NH3 ③NO (1)若烧瓶是干燥的,则由 B 口进气可收集的气体有________。 (2)若烧瓶是干燥的,则由 A 口进气可收集的气体有________。 (3)若烧瓶充满水,可收集的气体有________;此时气体由________口进入。 (4)若烧瓶内装入浓硫酸进行气体干燥,可用此装置干燥的气体是________,这时气体由 ________口进入。 解析 根据气体的密度、水溶性和化学性质答题,如 NO 易和 O2 反应生成 NO2 而不能 用排空气法收集等。 答案 ② (2)① (3)③ B (4)①③ A 2.干燥管 干燥管的最常规用途是干燥、除杂、定性,除此以外,请分析以下两题。(1)如图所示,该装置的用途是什么?试简述其工作原理。 答案 防止倒吸,原理同倒扣的漏斗。 (2)组装简易启普发生器 如在没有现成的 CO2 气体发生器的情况下,请选用以下部分仪器,装配成一个简易、能 随开随用、随关随停的 CO2 气体发生装置。应选用的仪器是 cde。3.普通漏斗普通漏斗(如图)是中学化学实验室中常用仪器之一。我们对它的用途并不陌生。 (1)请举两例说明普通漏斗在化学实验中的运用:向细口容器中加液体;组成过滤装置; 组成防倒吸装置(任选两例)。 (2)某同学用苯萃取碘水中的碘时,找不到分液漏斗。他灵机一动,先在试管中将混合液 充分振荡后静置,然后再用普通漏斗与其他常见实验仪器和用品组装成一个简易分液器进行 分液(如图),解了燃眉之急。试分析该设计的不足之处两层液体的完全分离较难控制; 苯、I2 均会导致橡胶老化。 二、试剂的存放 物质的贮存应考虑物质的氧化性、 吸水性、 挥发性、 溶解性、 光照时的稳定性以及与 SiO2 反应的能力等,液封保存的物质应注意液封物质与被保存物质不互溶、不反应。 分析解决化学试剂贮存问题的一般思路 典例导悟 2 下列盛放试剂的方法正确的是( ) A.氢氟酸或浓硝酸存放在带橡皮塞的棕色玻璃瓶中 B.汽油或煤油存放在带橡皮塞的棕色玻璃瓶中 C.碳酸钠溶液或氢氧化钙溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中 D.氯水或硝酸银溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中 解析 A 项,氢氟酸可以和 SiO2 反应,不能保存于玻璃瓶中,浓硝酸有强氧化性,不能 保存于带橡皮塞的玻璃瓶中,错误;B 项,汽油、煤油可使橡胶溶胀,错误;C 项,碱 性溶液可与玻璃中的 SiO2 反应生成具有黏性的 Na2SiO3,不能用磨口塞,错误;D 项, 氯水中的 HClO 和 AgNO3 见光易分解,应存放在配有磨口塞的棕色瓶中,正确。 答案 D1.(2010? 安徽理综,8)下列实验操作或装置符合实验要求的是()答案 A 解析 本题考查实验基本操作知识,意在考查考生对仪器选择和实验细节的掌握程度。 B 项容量瓶定容时,直到容量瓶中液面接近刻度线 1~2 cm 处时,再改用胶头滴管滴加; C 项阳极材料铜是活泼电极,阳极铜放电,不符合实验要求;D 项高温煅烧石灰石时, 不能用酒精灯加热,应用酒精喷灯且灼烧过程中会产生 CO2 气体,坩埚不能加盖。 2.(2009? 安徽理综,9)下列选用的相关仪器符合实验要求的是( ) A B C D 存放浓硝酸 分离水和乙酸乙酯 准确量取 9.50 mL 水 实验室制取乙烯答案 B 解析 本题主要考查实验基本操作以及实验仪器的使用, 意在考查考生的实验操作能力。 浓硝酸具有强氧化性,不能用橡胶塞,一般用玻璃塞,A 选项错误;水和乙酸乙酯互不 相溶,可以用分液漏斗分离,B 选项正确;量筒量取液体只能精确到 0.1 mL,C 选项错 误;实验室制取乙烯需要的温度为 170℃,该温度计的量程不足,D 选项错误。 3.(2010? 重庆理综,7)下列实验装置(固定装置略去)和操作正确的是( )答案 A 解析 本题考查学生基本实验设计和化学常见仪器的识别能力,旨在通过本题考查学生 对化学实验基本操作的理解和装Z的正确应用。氢氧化钠溶液应该用碱式滴定管盛装, B 错;HCl 在 NaOH 溶液中极易溶解,容易造成溶液倒吸,漏斗不应该没入溶液中,C 错;中和热的测定实验中,温度计应该插入反应液中,D 错。 4.(2009? 山东理综,30 改编)若某实验过程中有氨气逸出,应选用下列__________装置 回收(填代号)。答案 b 解析 氨气极易溶于水,要注意防倒吸,a 装Z广口瓶内的进气管长,容易倒吸,b 装Z 中的倒Z漏斗,可以防倒吸。题组一 常见仪器 1.下列有关实验的叙述,正确的是( ) A.将固体加入容量瓶中溶解并稀释至刻度,配制成一定物质的量浓度的溶液 B.用玻璃棒蘸取溶液,点在湿润的 pH 试纸上测定其 pH C.用 NaOH 溶液洗涤并灼烧铂丝后,再进行焰色反应 D.读取滴定管内液体的体积时,俯视读数导致读数偏小 答案 D 解析 A 项,容量瓶不能用来直接盛装固体配制溶液,要将固体先在烧杯中溶解,冷却 至室温,转移到容量瓶中,A 项错误;B 项,pH 试纸不能润湿,润湿后会改变待测液的 浓度, 从而测定不准, 项错误; 项进行焰色反应时铂丝用盐酸洗涤并灼烧, B C 如用 NaOH 溶液洗涤会使 NaOH 粘附在铂丝上,干扰检验其他金属元素的焰色反应,C 项错误;D 项正确。 2.下列实验报告中的记录正确的是( ) A.用广泛 pH 试纸测得某溶液 pH=7.5 B.用量筒量取浓硫酸 12.42 mL C.用标准盐酸溶液滴定未知浓度的 NaOH 溶液,用去盐酸 23.10 mL D.用托盘天平称取 5.86 g 氯化钠 答案 C 解析 广泛 pH 试纸的最小单位为整数;量筒的最小精度单位为 0.1 mL;托盘天平的最 小精度单位为 0.1 g。 3. (2011?武汉质检)化学是一门以实验为基础的自然科学,化学实验在化学学习中具 有极其重要的作用。下列实验中所选用的仪器合理的是( ) ①用 50 mL 量筒量取 5.2 mL 稀硫酸 ②用分液漏斗分离苯和四氯化碳的混合物 ③用 托盘天平称量 11.7 g 氯化钠晶体 ④用碱式滴定管量取 23.10 mL 溴水 ⑤用瓷坩埚灼烧 - 各种钠的化合物 ⑥用 250 mL 容量瓶配制 250 mL 0.2 mol? 1 的 NaOH 溶液 L A.①②④ B.②③④⑥ C.③⑥ D.③⑤⑥ 答案 C 解析 用量筒量取液体时, 量程应与所量取液体体积相近, 故①不合理; 苯与 CCl4 互溶, 无法用分液的方法分离,②不合理;溴水能腐蚀橡胶,应用酸式滴定管量取,④不合理; 瓷坩埚中的 SiO2 与 NaOH 反应,⑤不合理。 4.下列仪器常用于物质分离的是( ) ①量筒 ②普通漏斗 ③滴定管 ④容量瓶 ⑤分液漏斗 ⑥蒸馏烧瓶 A.①③⑤ B.②④⑥ C.②⑤⑥ D.③⑤⑥ 答案 C 5.简要回答在使用下列仪器(已经洗涤干净)或用品时的第一步操作: (1)石蕊试纸(检验气体): ________________________________________________________________________; (2)容量瓶: ________________________________________________________________________; (3)酸式滴定管: ________________________________________________________________________; (4)集气瓶(收集氯化氢气体): ________________________________________________________________________; (5)托盘天平: ________________________________________________________________________。 答案 (1)用蒸馏水润湿试纸 (2)检查是否漏水 (3)检漏并查活塞旋转是否灵活 (4)干 燥 (5)检查天平是否平衡 题组二 药品的存放 6.(2011? 济南模拟)下列有关试剂的保存方法,错误的是( ) A.浓硝酸保存在无色玻璃试剂瓶中 B.少量的金属钠保存在煤油中 C.新制的氯水通常保存在棕色试剂瓶中 D.氢氧化钠溶液保存在带有橡皮塞的玻璃试剂瓶中 答案 A 7.实验室里不同化学试剂的保存方法不尽相同。下图中 A、B、C、D 是常见的一些保 存药品的试剂瓶。请把下列常见试剂的序号填写在各试剂瓶下面的括号内: A B C D( ) ( ) ( ) ( ①NaOH 溶液 ②浓硝酸 ③Na2CO3 溶液 ④蓝矾 ⑤酒精 ⑥浓盐酸 答案 A:④ B:①③⑥ C:⑤ D:② 题组三 实验探究) 8. (2011.沈阳模拟)某化学小组的同学到实验室学习,在实验桌上摆有下列仪器:(1)指导教师要求同学们写出仪器的名称,甲同学书写的答案如下表,请你找出其中的错 误,将改正后的名称填写在下表中(若正确,则该空不需要填写)。 a b c d e 仪器编号 名称 试管 容量瓶 集气瓶 碱式滴定管 普通漏斗 改正的名称 (2)乙同学想用如图装置以大理石和稀盐酸反应制取 CO2。教师指出,这需要太多的稀盐 酸,造成浪费。该同学选用了上面的一种仪器,加在装置上,解决了这个问题。请你把 该仪器画在图中合适的位置。答案 (1) 仪器编号 名称 改正的名称 (2)b 容量瓶d 酸式滴定管(只需画对试管的位置即可) 学案 2 化学实验的基本方法(二) ――实验基本操作和安全常识[考纲要求] 1.掌握化学实验的基本操作。2.能识别化学品安全使用标识,了解实验室一 般事故的预防和处理方法。知识点一 常见的基本操作 1.药品的取用 (1)取用粉末状或小颗粒状固体用药匙,若药匙不能伸入试管,可用纸槽,要把药品送入 试管底部,而不能沾在管口和管壁上。块状和大颗粒固体用镊子夹取。(2)取少量液体可用胶头滴管。取用较多的液体用倾倒法,注意试剂瓶上的标签向手心。 向容量瓶、漏斗中倾倒液体时,要用玻璃棒引流。问题思考 1.取用药品时,应遵循节约的原则。多余的药品一般不能放回原瓶,但有些药品要放回 原瓶。请问哪些药品要放回原瓶,为什么? 答案 K、Na、白磷等,因随意丢弃易引起火灾等安全事故。 2.试纸的使用 (1)类型及作用 石蕊试纸 ――定性检验酸碱性 pH试纸 ――定量(粗测)检测酸碱性强弱 品红试纸 ――检验 SO2 等有漂白性的物质 KI-淀粉试纸 ――检验 Cl2 等有氧化性的物质 (2)使用方法 ①检验溶液:取试纸放在玻璃片或表面皿上,用玻璃棒蘸取液体,点在试纸中部,观察 试纸的颜色变化。等 pH 试纸变色后,与标准比色卡对照。 ②检验气体:先用蒸馏水把试纸润湿,用镊子夹取或粘在玻璃棒的一端,然后再放在集 气瓶口或导管口处,观察试纸的颜色变化。 问题思考 2.检验溶液的酸碱性时,石蕊试纸能否浸入溶液中? 答案 不能,污染溶液。 3. pH 试纸定量测定溶液的 pH 时, 用 能用蒸馏水润湿吗?若润湿, 一定会产生误差吗? 答案 不能。若润湿,不一定有误差,如测 NaCl 溶液的 pH 时。 3.仪器的洗涤 (1)方法:使用毛刷,用去污剂和水冲洗。 (2)洗净的标准:玻璃仪器内壁附着均匀的水膜,既不聚成滴,也不成股流下。 (3)常见残留物的洗涤 残留物 容器里附有的油污 容器壁上附着的硫 试管上的银镜 AgCl 试管残留的 MnO2 洗涤剂 NaOH 溶液或热的纯碱溶液 CS2 或热的 NaOH 溶液 稀 HNO3 氨水 热浓盐酸4.物质的溶解 (1)固体的溶解 一般在烧杯或试管里进行,为了加速溶解,常采用搅拌、粉碎、振荡或加热等措施,但 FeCl3、AlCl3 等易水解的固体溶解时不能加热。 (2)气体的溶解 ①对溶解度较小的气体(如 Cl2 等),为了增大气体分子与水分子的接触,应将气体导管插 入水中(如右图中 A)。②对极易溶于水的气体如(如 NH3、SO2、HCl 等),气体导管口只能靠近液面,最好在导 管口连接一倒置的漏斗, 并使漏斗边缘刚好贴靠在液面上, 这样可以增大气体的吸收率, 减少气体的逸出,同时也避免出现液体倒吸的现象(如图中 B 和 C)。 (3)液体的溶解 用量筒分别量取一定体积被溶解的液体和溶剂,然后先后加入烧杯中搅拌而溶解。但对 于溶解放热较多的液体,往往先加入密度较小的液体,再沿烧杯内壁缓缓加入密度较大 的液体,边加边搅拌。 问题思考 4.如何稀释浓 H2SO4? 答案 在烧杯中加入适量水,然后沿器壁慢慢注入浓 H2SO4,边加边搅拌。 知识点二 化学实验安全常识 1.认识常用危险化学药品的标志问题思考 5.有以下药品,试根据上述危险品标志归类: ①白磷 ②汽油 ③黑火药 ④TNT ⑤KMnO4 ⑥H2 ⑦浓 HNO3⑧NaOH ⑨浓 H2SO4⑩H2O2 ? 答案 ①―5;②、?―3;③、④―1;⑤、⑩―6;⑥―2;⑦、⑧、⑨―8 2.常见意外事故的处理 意外事故 处理方法 浓 H2SO4 沾在皮肤上 迅速用干抹布拭去,再用大量水冲洗 碱洒在皮肤上 液溴洒在皮肤上 水银洒在桌面上 酸液溅到眼中 酒精等有机物在实验台上着火 3.实验安全装置 (1)防倒吸装置用大量水冲洗,最后涂上稀硼酸溶液 用酒精洗涤 用硫粉覆盖 用大量水冲洗,边洗边眨眼睛 用湿抹布盖灭问题思考 6.简要说明防倒吸装Z②的工作原理。 答案 ②防倒吸原理:漏斗下口与液面接触产生倒吸,烧杯中液面下降与漏斗口脱离, 在重力作用下,漏斗中的液体又落回烧杯,防止了倒吸。 (2)防堵塞安全装置问题思考 7.试分析防堵塞安全装Z②的工作原理。 答案 ②中橡皮管起到平衡压强的作用,使上下压强一致,便于液体顺利滴下。 (3)防污染安全装置(见下图 a、b、c)①实验室制取 Cl2 时,尾气的处理可采用下述 b 装置。 ②制取 CO 时,尾气处理可采用 a、c 装置。 ③制取 H2 时,是否需尾气处理?需要。若需要可采取 a、c 装置。装置的气密性检验 凡有导气作用的实验装置,装配好均需检查气密性,且必须在放入药品之前进行。 装置气密性的检验原理通常是改变装置内气体的温度或体积从而造成装置不同部位的气 体压强差,并产生某种明显的现象。 检查装置的气密性常用方法如下:图1图2 1.微热法 图 1:如图 B 所示将导管出口浸入水中,用手掌或热毛巾捂容积大的部位,观察浸入水 中的导管口是否有气泡逸出,过一会儿移开手掌或热毛巾,观察浸入水中的导管中有无 水柱形成。若加热时浸入水中的导管口有气泡逸出,移开手掌或热毛巾后,浸入水中的 导管中有水柱形成且一段时间不回落,说明装置不漏气。 2.加热法 图 2:关闭分液漏斗的活塞,将导管插入烧杯的水中,用酒精灯微热圆底烧瓶,若导管 口产生气泡,停止加热,导管中有水柱形成且一段时间不回落,说明装置不漏气。 3.液差法(1)图 3:塞紧橡胶塞,用止水夹夹住导气管的橡皮管的部分,从长颈漏斗向试管中注水, 一段时间后长颈漏斗中的液面高于试管中的液面,且液面差不改变。 (2)图 4 如何检查下列两个装置的气密性?试写出详细方法。 答案 ①如图,连接好仪器,从乙管中注入适量水,向上提乙管,使乙管液面高于甲管 液面。静置片刻,若液面保持不变证明装置不漏气,反之则漏气。②从 U 形管右端向装 置中加水至右端液面高于左端液面,停止加水若液面不发生变化,说明气密性良好。 思维模型 对简答题应注意答题规范,对装置气密性的检查可按如下文字进行答题: 装置形成封闭体系→操作(微热、手捂、热毛巾捂、加水等)→描述现象→得出结论。 典例导悟 (2010? 汕头联考)检查装置的气密性是化学实验中的重要操作之一。 按要求回 答下列问题: (1)下列仪器或装置在使用前一定要检查气密性的是________(填序号,下同)。 A.容量瓶 B.洗气瓶 C.分液漏斗 D.酸(碱)式滴定管 (2)下列关于不进行气密性检查可能导致的后果的叙述正确的是( ) A.收集不到气体 B.造成环境污染 C.观察到的实验现象有误 D.引发爆炸事故 (3)为检查右图所示简易气体发生装置的气密性,甲、乙两位同学进行以下操作和方案设 计。 ①甲同学认为,只要往长颈漏斗中加水,便可检验其气密性是否良好。经检验他的方案 可行。则甲同学的操作方法、现象和结论是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②乙同学设计的方案是:往长颈漏斗中注入一定量的水至浸没长颈漏斗下端。关闭止水 夹,用手捂试管中上部,待长颈漏斗中的液面上升到一定高度,打开止水夹让液面回落 后,迅速关闭止水夹,松开手,见长颈漏斗中的液面低于试管中的液面且不再升降,说 明气密性良好。乙同学设计方案的原理是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)B (2)ABCD (3)①关闭止水夹,通过长颈漏斗向试管中加水至一定量后,直 到长颈漏斗中的液面高于试管中的液面,停止加水,液面差保持不变,说明气密性良好 ②乙同学的操作是在装置不漏气的情况下,试管上部空间的压强小于大气压,故有“长 颈漏斗中的液面低于试管中的液面且不再升降”的现象1.判断下列说法是否正确: (1)稀释浓 H2SO4 时,应将蒸馏水沿玻璃棒缓慢注入浓 H2SO4 中(×) (2010? 山东理综-14A) (2)配制溶液时,若加水超过容量瓶刻度,应用胶头滴管将多余溶液吸出(×) (2010? 山东理综-14B) 解析 吸出溶液将会带出溶质,使溶液浓度偏低。 2.(2009? 山东理综,30 改编) 由 CuSO4 溶液获得 CuSO4? 2O,需要经过加热蒸发、 5H ________、过滤等操作。除烧杯、漏斗外,过滤操作还用到另一玻璃仪器,该仪器在此 操作中的主要作用是________。 答案 冷却结晶 引流 3.(2009? 山东理综,30 改编)用容量瓶配制某标准溶液,定容时视线应________,直到 ________。用 KMnO4 标准溶液滴定时应选用________滴定管(填“酸式”或“碱式”)。 答案 平视刻度线 凹液面的最低点与刻度线相切 酸式 4.(2010? 江苏,7)下列有关实验原理或操作正确的是( )A.选择合适的试剂,用图 1 所示装置可分别制取少量 CO2、NO 和 O2 B.制备乙酸乙酯时,向乙醇中缓慢加入浓硫酸和冰醋酸 C.洗涤沉淀时(见图 2),向漏斗中加适量水,搅拌并滤干 - D.用广泛 pH 试纸测得 0.10 mol? 1 NH4Cl 溶液的 pH=5.2 L 答案 B 解析 本题考查化学实验的基本原理和基本操作, 意在考查考生的实验操作能力。 项, A NO 可与 O2 反应生成 NO2,不能用排空气法收集,故不正确;B 项,正确;C 项,洗涤 沉淀时不能用玻璃棒搅拌,否则滤纸会被搅破,故不正确;D 项,广泛 pH 试纸只能测 到溶液 pH 为整数位,故不正确。 5. [2009? 广东-19(1)]某实验小组利用如下装置(部分固定装置略)制备氮化钙(Ca3N2), 并 探究其实验式。按图连接好实验装置。检查装置的气密性,方法是____________。 答案 关闭活塞,微热反应管,试管 A 中有气泡冒出,停止加热。冷却后若末端导管中 水柱上升且高度保持不变,说明装置气密性良好题组一 实验安全 1.下列实验操作中,仪器末端插入溶液液面以下的是( ) ①用水吸收氨气时的导气管 ②制备氢气的简易装置中的长颈漏斗 ③用 NaOH 溶液和新制 Fe2SO4 溶液制备 Fe(OH)2 时,吸有 NaOH 溶液的胶头滴管 ④用乙醇制备乙烯时所用的温度计 ⑤分馏石油时测量温度所用的温度计 A.②⑤ B.②③⑤ C.②③④ D.①②③④⑤ 答案 C 解析 NH3 易溶于水,为防止倒吸,用水吸收时的导气管不能插入液面以下;分馏石油 时温度计球泡要放在蒸馏烧瓶的支管口处。 2. (2011? 安阳月考)广口瓶被称为气体实验的“万能瓶”,是因为它可以配合玻璃管和 其他简单仪器组成各种功能的装置。下列各图中能用作防倒吸安全瓶的是( )答案 B 3.下列实验操作不会引起安全事故的是( ) A.排水法收集气体后,先熄灭酒精灯,再取出导气管 B.氢气还原氧化铜时,先加热再通入氢气 C.实验室制取氯气时,先加热二氧化锰,后滴入浓盐酸 D.混合浓硫酸和浓硝酸时,应将浓硫酸慢慢加入浓硝酸中并及时搅拌 答案 D 解析 A 中先熄灭酒精灯,管内压强减小,易造成倒吸,A 错;B 中先加热再通入 H2 时,易导致氢气爆炸,B 错;C 中先加热二氧化锰后滴入浓盐酸,易导致烧瓶炸裂,C 错。 4. (2011? 郑州模拟)“绿色化学实验”已走进课堂,下列做法符合“绿色化学”的是 ( ) ①实验室收集氨气采用图 1 所示装置 ②实验室中做氯气与钠的反应实验时采用图 2 所 示装置 ③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成铵盐的实验 ④ 实验室中采用如图 3 所示装置进行铜与稀硝酸的反应 A.②③④ B.①②③ C.①②④ D.①③④ 答案 C 题组二 常见实验基本操作 5.如图为课本中的插图,下列操作不合理的是()答案 C 解析 钾的焰色反应要透过蓝色钴玻璃观察。 6.下列有关实验的叙述中,合理的是( ) ①用 pH 试纸测得氯水的 pH 为 2 ②不宜用瓷坩埚灼烧氢氧化钠固体 ③使用容量瓶的 第一步操作是先将容量瓶用蒸馏水洗涤后烘干 ④用酸式滴定管量取 12.00 mL 高锰酸 钾溶液 ⑤使用 pH 试纸测定溶液 pH 时先润湿,测得溶液的 pH 都偏小 ⑥实验室配制 氯化铁溶液时,可以先将氯化铁溶解在稀盐酸中,再配制到所需要的浓度 A.②④⑥ B.②③⑥ C.①②④ D.②③④⑤⑥ 答案 A 7.下列实验操作与事故处理错误的是( ) A.使用水银温度计测量烧杯中水浴温度时,不慎打破水银球,用滴管将水银吸出放入 水封的小瓶中,残破的温度计插入装有硫粉的广口瓶中 1 B.用试管夹从试管底由下往上夹住离试管口约 处,手持试管夹长柄末端,进行加热 3 C.制备乙酸乙酯时,将乙醇和乙酸依次加入到浓硫酸中 D.把玻璃管插入橡胶塞孔时,用厚布护手,紧握用水湿润的玻璃管插入端,缓慢旋进 塞孔中 答案 C 解析 制备乙酸乙酯的正确操作是:将浓硫酸和乙酸依次加入到乙醇中,C 不正确;水 银有毒,不慎洒落要用硫粉消除,使用试管夹时要防止试管夹对试管口的污染。 题组三 实验探究 8. (2011? 黄冈质检)下列实验操作、试剂保存方法和实验室事故处理,一定正确的是 ________(填序号)。 A.不慎将浓碱液沾到皮肤上,要立即用大量水冲洗,然后涂上硼酸溶液 B.制备氢氧化铁胶体时,应向沸水中逐滴滴加 1~2 mL 饱和的 FeCl3 溶液,并继续加 热到液体呈透明的红褐色为止 C.测定溶液的 pH 时,用洁净、干燥的玻璃棒蘸取该溶液滴在用蒸馏水湿润过的 pH 试 纸上,并与标准比色卡比较 D.实验室中,浓硝酸保存在带橡胶塞的棕色细口试剂瓶中 E.除去蛋白质溶液中混有的 NaCl,可以先加入 AgNO3 溶液,然后过滤 F.在进行反应热测定时,为保证实验的准确性,我们可以采取以下具体措施:使用碎 泡沫以起到隔热保温的作用、使用铜质搅拌棒进行搅拌、使用的酸碱正好反应、进行两 到三次实验取平均值 答案 AB 解析 A、B 项正确;pH 试纸使用时不能润湿,C 项错误;浓硝酸具有强氧化性,易腐 蚀橡胶,应保存在带玻璃塞的棕色细口瓶中,D 项错误;蛋白质中加入 AgNO3 溶液会使 其发生变性,E 项错误;中和热测定时应用环形玻璃搅拌器,防止散热,另外应使酸或 碱一方稍过量,F 项错误。 9.某同学利用如图所示装置,在实验室中模拟工业合成氨反应。具体操作如下:①实验 前先检查装置的气密性;②实验开始时,关闭活塞 a,并取下烧瓶 B;③向 A 中加入一 定浓度的适量盐酸,制取氢气;④经必要的“操作”后,在导管口处点燃 H2,然后如图 所示套上烧瓶 B,塞紧烧瓶,H2 在烧瓶中继续燃烧;⑤用酒精喷灯加热反应管 D 中的还 原铁粉,待 B 中 H2 的火焰熄灭后,打开活塞 a,使混合气进入反应管 D;⑥反应管 D 中生成的气体进入试管 E 中,使酚酞试液呈红色。请回答下列问题: (1)实验前如何检查整套装置的气密性? ________________________________________________________________________。 (2)操作④中必要的操作指的是__________;具体操作是__________。 (3)操作中先加热 D 后打开 a 的目的是 ________________________________________________________________________。 (4)写出 B、D 中分别发生反应的化学方程式: B中 ________________________________________________________________________, D中 ________________________________________________________________________。 (5)C 中干燥剂的名称是__________,该干燥剂的作用是 ________________________________________________________________________。 答案 (1)在长颈漏斗中放入少量水,使水面刚好浸没长颈漏斗下端,关闭 a,继续加水, 漏斗内液面高于试管内液面,且一段时间内保持不变;在 E 中加水,没过导管口,在反 应管 D 的底部加热,若 E 导管口有气泡逸出,停止加热,倒吸一段稳定的水柱,表明装 置不漏气 (2)检查 H2 的纯度 用排水法收集一试管 H2,用拇指堵住,移近酒精灯火焰,如果没有 尖锐的爆鸣声,表示较纯;反之不纯 (3)先达到催化剂的活性,使通入的气体迅速反应 (4)2H2+O2=====2H2O N2+3H2点燃2NH3(5)碱石灰 吸收气体中的水蒸气及 HCl 气体 解析 (1)检查装Z气密性一般用液体封堵法,但对较复杂的装Z,可采用分段检查的方 法,具体操作见答案。 (2)氢气在点燃之前要先验纯。方法:用排水法收集一试管 H2,用拇指堵住,移近酒精灯 火焰,如果没有尖锐的爆鸣声,表示较纯;反之不纯。 (3)D 中铁粉作催化剂,需要先加热,使通入的氢气和氮气能迅速反应。 (4)在清楚原理的基础上,很容易写出方程式。 (5)C 用来除去水蒸气和挥发出来的 HCl 气体,应用碱石灰作干燥剂。 学案 3 化学实验的基本方法(三) ――混合物的分离与提纯[考纲要求] 1.了解物质分离提纯的意义和方法;掌握过滤、分液、蒸馏等操作步骤及 要求。2.绘制和识别典型的实验仪器装置图。常用的物质分离、 提纯的物理方法有哪些?试根据所学的知识填写操作方法及相关内容。图1图2图3 图4 (1)如图 1,方法、装置的名称:过滤。 适用范围:把不溶性固体与液体进行分离。 注意事项:①一贴:滤纸紧贴漏斗内壁;二低:滤纸低于漏斗边缘,液面低于滤纸边缘; 三靠:烧杯紧靠玻璃棒,玻璃棒轻靠三层滤纸处,漏斗下端靠烧杯内壁。②若滤液浑浊, 需更换滤纸,重新过滤。 (2)结晶是晶体从饱和溶液中析出的过程,对溶解度受温度变化影响不大的固态溶质,采 用蒸发溶剂的方法,而对溶解度受温度变化影响相当大的固态溶质,采用冷却饱和溶液 的方法。 如图 2,方法、装置的名称:蒸发结晶。 适用范围:溶解度随温度变化较小物质 注意事项:①玻璃棒的作用:搅拌,防止局部过热而飞溅;②当接近蒸干时,停止加热, 利用余热蒸干而不能直接蒸干。 问题思考 1. 可否利用 KCl 和 NaNO3 两种物质来制备 KNO3 和 NaCl?若可行其简要的操作步骤是 什么? 答案 可行,其简要操作步骤为:溶解―蒸发―结晶,趁热过滤,洗涤干燥可得 NaCl, 然后对所得滤液降温结晶、过滤、洗涤、干燥可得 KNO3。 (3)如图 3,方法、装置的名称:分液。 适用范围:①萃取:利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从 它与另一种溶剂组成的溶液里提取出来;②分液:两种液体互不相溶且易分层。 注意事项:①溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中大;②萃取剂与原溶剂不相溶; ③萃取剂与溶质不反应。 (4)如图 4,方法、装置的名称:蒸馏。 适用范围:沸点相差较大的液体混合物 注意事项:①温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口处;②蒸馏烧瓶内要加沸石;③冷 凝管水流方向应为“逆流”。 问题思考 2.蒸馏时为什么要在蒸馏烧瓶中加几粒碎瓷片? 答案 防止暴沸。 3.冷凝水的方向为什么是下进上出? 答案 采用逆流原理,冷却效率高。一、高考实验的热点――过滤 在过滤操作后,有时需要滤渣,舍弃滤液;有时需要滤液,舍弃滤渣。 1.需要滤液时,如何提取母液中的成分 案例 1 在粗盐的提纯实验中, 过滤, 舍去不溶性杂质(滤渣)后, 怎样从母液中获取 NaCl 固体? 答案 加热蒸发,当析出大量 NaCl 固体时,停止加热,利用余热蒸干。 案例 2 若母液是 CuSO4 饱和溶液,怎样获得 CuSO4? 2O 晶体? 5H 答案 加热蒸发,冷却结晶,过滤。 2.需要滤渣时,如何得到纯净的滤渣 案例 3 在测定 Na2SO4 和 NaCl 的混合物中 Na2SO4 的质量分数时, 可以在混合物中加入 2- 过量 BaCl2 溶液,沉淀 SO4 ,然后过滤、洗涤、烘干、称量得到 BaSO4 的质量,试问: - (1)怎样判断 SO2 是否沉淀完全? 4 - 答案 取上层清液少许于试管中,再加入 BaCl2 溶液,若产生白色沉淀,说明 SO2 未沉 4 淀完全,反之则沉淀完全。 (2)过滤完毕后,为什么要洗涤沉淀(即洗涤沉淀的目的)? + - 答案 洗去可溶性杂质(Na 、Cl 等)。 (3)沉淀的洗涤方法? 答案 沿玻璃棒向漏斗中注水至浸没沉淀,待水自然流下后,再重复 2~3 次。 (4)怎样判断沉淀是否洗净? 答案 取最后一次滤出液少许于试管中,滴加 HNO3 酸化的 AgNO3 溶液,若产生白色沉 淀,说明沉淀未洗净,反之已洗净。 思维拓展 玻璃棒在中学化学实验中有哪些作用?试举例说明。 答案 (1)搅拌①蒸发结晶 用玻璃棒搅拌,以免液体局部温度过高,致使液滴飞溅出来(如图 1)。 ②固体溶解 进行固体溶解的实验时,用玻璃棒进行搅拌,以加快固体物质的溶解速度,如粗盐的溶 解。 (2)引流 使液体沿玻璃棒注入容器中。 ①过滤(如图 2) ②溶液的配制(如图 3) (3)测定性质 ①点测 pH 测定溶液的 pH 时,玻璃棒的作用是蘸取液体。 ②检验气体性质 检验气体性质时,先用蒸馏水将试纸湿润,粘在玻璃棒的一端,用玻璃棒把试纸放到盛 有待测气体的试管口(注意不要接触),观察试纸的颜色变化。 典例导悟 1 下列是制备 CuO 的流程图: 工业 CuSO4D → D →CuSO4 溶液D →CuSO4? 2OD D D D 5H →??D →CuO ①步骤Ⅰ的目的是除去不溶性杂质。操作是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 + ②步骤Ⅱ的目的是除铁。操作是:滴加 H2O2 溶液,稍加热;当 Fe2 转化完全后,慢慢 加入 Cu2(OH)2CO3 粉末,搅拌,以控制溶液 pH=3.5;加热煮沸一段时间,过滤,用稀 硫酸酸化滤液至 pH=1。控制溶液 pH=3.5 的原因是 ________________________________________________________________________。 ③步骤Ⅲ的目的是得到 CuSO4? 2O 晶体。操作是 5H ________________________________________________________________________, 过滤,水浴加热烘干。水浴加热的特点是 ________________________________________________________________________。 解析 (1)①不溶性杂质由于不溶于水,采用过滤的方法除去。②步骤Ⅱ操作:向含有 + + + CuSO4、FeSO4 的溶液中滴加 H2O2,发生 2Fe2 +H2O2+2H ===2Fe3 +2H2O,此时溶液 的 pH&3.5,而 pH=3.5 时,Fe(OH)3 沉淀易形成,故此时要加入 Cu2(OH)2CO3 粉末,以中 + + 和 H ,控制 pH=3.5,同时加热煮沸,使 Fe3 水解趋于完全,生成 Fe(OH)3 沉淀,过滤 + 除去 Fe(OH)3 沉淀,同时抑制 Cu2 的水解,再加稀硫酸酸化得到 CuSO4 溶液。 ③通过蒸 发溶剂、冷却结晶的方法析出硫酸铜晶体,加热烘干时温度不能超过 100℃,且需温度恒 定,以防温度过高使硫酸铜分解,因此采用水浴加热。 答案 (1)①溶解,过滤 + + ②使 Fe3 可全部转化为 Fe(OH)3 沉淀,而 Cu2 不会转化为 Cu(OH)2 沉淀 ③将 CuSO4 溶液加热蒸发至有大量晶体出现时,停止加热 受热均匀,温度易于控制在 100℃以下 二、物质的分离、提纯常用的化学方法 1.如何分离 NaCl 和 I2 的混合物或 NaCl 与 NH4Cl 的混合物? 答案 加热法。 2.如何分离 CH3COOH 和 CH3CH2OH 发生酯化反应后生成的产物? 答案 加入饱和 Na2CO3 溶液,静置分液。 3.如何除去 Cl2 中混有的 HCl 气体?或 CO2 中混有的 HCl 气体? 答案 通入饱和食盐水洗气;通入饱和 NaHCO3 溶液洗气。 4.如何除去 Na2CO3 中混有的少量 NaHCO3?或 NaHCO3 中混有的 Na2CO3? 答案 加热;通入 CO2 气体。 5.已知: 开始沉淀的 pH 完全沉淀的 pH + 1.9 3.2 Fe3 2+ 4.7 6.7 Cu + + 请思考:如何除去 Cu2 中混有的 Fe3 ? 答案 加入 CuO、Cu(OH)2、CuCO3 等,过滤。 + + + + 6.如何除去 Fe2 中混有的 Fe3 ?或 Fe3 中混有的 Fe2 ? 答案 加入 Fe;通入 Cl2。 7.如何将粗铜精炼提纯? 答案 电解法。 思维升华 通过以上练习,试归纳常见的分离、提纯所用到的化学方法有哪些? 答案 加热法、沉淀法、转化法、酸碱法、调节 pH 法、氧化还原法、电解法。 + + + - 典例导悟 2 为除去粗盐中的 Ca2 、Mg2 、Fe3 、SO2 以及泥沙等杂质,某同学设计 4 了一种制备精盐的实验方案,步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量):Ⅰ Ⅱ Ⅲ 称取粗盐D①→ D②→ D③→ D④→ D⑤→滤液 D⑥→ D D D D D D溶解BaCl2NaOHNa2CO3过滤适量盐酸 蒸发、结晶、烘干D⑦→ D精盐(1)判断 BaCl2 已过量的方法是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)第④步中,相关的离子方程式是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)若先用盐酸调 pH 值再过滤,将对实验结果产生影响,其原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析 本题通过某同学设计制备精盐的实验为背景材料,综合考查了判断所加试剂是否 过量的方法、错误操作对实验结果的影响、及精确配制一定物质的量浓度溶液的操作方 法,着重考查了学生的“动手”能力和实验评价能力。 - + (1)鉴别 SO2 的特征试剂为含 Ba2 的溶液, 可取②步的上层清液再加 BaCl2, 看是否还产 4 生沉淀来判断,若没有白色沉淀产生,证明 BaCl2 已过量。 + + + - (2)第④步的目的是为了除去 Ca2 和过量的 Ba2 ,因此离子方程式应有 Ca2 +CO2 3 2+ 2- ===CaCO3↓,Ba +CO3 ===BaCO3↓。 (3)如果先加盐酸调 pH 值再过滤,可能使部分沉淀溶解,导致所得食盐不纯。 答案 (1)取第②步后的上层清液 1~2 滴于点滴板上,再滴入 1~2 滴 BaCl2 溶液,若溶 液未变浑浊,则表明 BaCl2 已过量 + - (2)Ca2 +CO2 ===CaCO3↓、 3 2+ 2- Ba +CO3 ===BaCO3↓ (3)在此酸性条件下,会有部分沉淀溶解,从而影响制得精盐的纯度 思维升华 物质的分离和提纯的一般原则是什么? 答案 分离和提纯一般应遵循“四原则”和“三必须” ①“四原则”:一不增(提纯过程中不增加新的杂质);二不减(不减少被提纯的物质);三 易分离(被提纯物质与杂质容易分离);四易复原(被提纯物质要易复原)。 ②“三必须”:一除杂试剂必须过量;二过量试剂必须除尽(因为过量试剂带入新的杂 质);三必须选最佳除杂途径。 变式演练 下表为各物质中所含有的少量杂质, 以及除去这些杂质应选用的试剂或操作 方法。正确的一组为( ) 序号 物质 杂质 除杂质应选用的试剂或操作方法 KOH ① KNO3 溶液 加入 FeCl3 溶液,并过滤 CuSO4 ② FeSO4 溶液 加入过量铁粉,并过滤 通过盛有 NaOH 溶液的洗气瓶,再通过 H2 CO2 ③ 盛有浓硫酸的洗气瓶 NaNO3 CaCO3 ④ 溶解、过滤、蒸发 A.①②③④ B.③④ C.②③④ D.①②③ 答案 C1.下列说法是否正确 (1)用苯萃取溴水中的溴,分液时有机层从分液漏斗的下端放出(×)(2009? 江苏-6D) 解析 苯的密度比水小,在水的上层,故有机层应该从上口倒出。 (2)向碘水中滴加 CCl4,振荡静置后分层,CCl4 层呈紫红色,说明可用 CCl4 从碘水中萃 取碘(√)(2009? 江苏-9A) (3)将碘水倒入分液漏斗,加适量乙醇,振荡后静置,可将碘萃取到乙醇中(×)(2009? 天津 理综-3A) 解析 乙醇与水互溶,不能做碘水的萃取剂,错。 (4)乙酸与乙醇的混合溶液可用分液漏斗进行分离(×)(2009? 浙江理综-13C) 解析 乙醇和乙酸是互溶的,不分层,所以无法用分液法分离,故错。 (5)在含 FeCl2 杂质的 FeCl3 溶液中通足量 Cl2 后,充分加热,除去过量的 Cl2,即可得到 较纯净的 FeCl3 溶液(×)(2009? 天津理综-3D) 解析 加热时,FeCl3 会水解,错。 2.(2010? 上海,15)除去下列括号内杂质的试剂或方法错误的是( ) A.HNO3 溶液(H2SO4),适量 BaCl2 溶液,过滤 B.CO2(SO2),酸性 KMnO4 溶液、浓硫酸,洗气 C.KNO3 晶体(NaCl),蒸馏水,结晶 D.C2H5OH(CH3COOH),加足量 CaO,蒸馏 答案 A 解析 此题考查了物质的提纯知识。HNO3 溶液中混有 H2SO4 时,加入氯化钡使得硝酸 中又混入了 HCl 杂质,应加入适量硝酸钡溶液过滤,A 错;SO2 有还原性,可被酸性高 锰酸钾氧化为硫酸除去,B 对;硝酸钾的溶解度随温度升高而变大,但食盐的溶解度随 温度变化较小,一般用结晶或重结晶法分离,C 对;乙酸具有酸性,其能和氧化钙反应, 但乙醇不能,故加足量氧化钙蒸馏可以分离两者,D 对。 3.(2010? 浙江理综,11) 下列关于实验原理或操作的叙述中,不正确的是( ) A. 从碘水中提取单质碘时,不能用无水乙醇代替 CCl4 B.不可用新制的 Cu(OH)2 悬浊液检验牙膏中存在的甘油 C. 纸层析实验中,须将滤纸上的试样点浸入展开剂中 D. 实验室中提纯混有少量乙酸的乙醇,可采用先加生石灰,过滤后再蒸馏的方法 答案 C题组一 物质的分离与提纯 1.(2010? 浙江五校期末联考)下列实验方案能达到目的的是( ) A.除去 Fe 粉中混有的 I2:加热使 I2 升华 B.除去 NaCl 固体中混有的 MgCl2:加入 KOH 溶液后过滤,滤液蒸发结晶 C.除去碳酸钠中混有的碳酸氢钠:加入过量的氢氧化钠溶液,蒸发结晶 D.除去氢氧化镁中混有的氢氧化钙:放入水中搅拌成浆状后,加入足量氯化镁溶液, 加适量水过滤洗涤 答案 D 解析 加热时 Fe 与 I2 可以反应生成 FeI2, A 项除杂的方法不正确; 项中, 故 B 加入 KOH + + 溶液虽能除去 Mg2 ,但同时引入的 K 无法除去,B 项错误;C 项中除去 NaHCO3 后, 又会引入 NaOH 杂质,C 项错误; 项中发生如下反应:MgCl2+Ca(OH)2===Mg(OH)2↓ D +CaCl2,通过过滤的方法,可以除去多余的 MgCl2 及生成的 CaCl2,从而得到较纯的 Mg(OH)2,故 D 正确。 2.下列除去杂质的方法正确的是( ) ①除去乙烷中少量的乙烯:光照条件下通入 Cl2,气液分离 ②除去乙酸乙酯中少量的乙酸:用饱和碳酸氢钠溶液洗涤,分液、干燥、蒸馏 ③除去 CO2 中少量的 SO2:气体通过盛饱和碳酸钠溶液的洗气瓶 ④除去乙醇中少量的乙酸:加足量生石灰,蒸馏 A.①② B.②④ C.③④ D.②③ 答案 B 解析 ①乙烯与 Cl2 能发生加成反应,但在光照条件下乙烷也能与 Cl2 发生取代反应,故 ①不正确,应将混合气体通过盛有溴水的洗气瓶以除去乙烯;②中乙酸能与 NaHCO3 溶 液反应,生成易溶于水的乙酸钠,②正确;③CO2 及 SO2 均能与 Na2CO3 溶液反应,应 选用饱和 NaHCO3 溶液,故③错误;乙酸可被生石灰吸收,通过蒸馏可得到纯净的乙醇, ④正确。 3.(2010? 广东江门调研)为提纯下列物质(括号内的物质是杂质),所选用的除杂试剂和分 离方法都正确的是( ) 序号 被提纯的物质 除杂试剂 分离方法 氯水、四氯 ① 氯化钠溶液(碘化钠) 萃取、分液 化碳 氢氧化钠 调节 pH=4, ② 氯化铵溶液(氯化铁) 溶液 过滤 ③ 二氧化碳(一氧化碳) 氧化铜 加热 氢氧化钠 ④ 苯(苯酚) 过滤 溶液 A.①②③④ B.②③ C.①③ D.③ 答案 C 4.下列除去杂质不可行的是( ) + + A.用过量的氨水除去 Al3 溶液中的少量 Fe3 B.将混合气体通过灼热的铜网除去 N2 中的少量 O2 C.用新制的生石灰,通过加热蒸馏除去乙醇中的少量水 D.用盐酸除去 AgCl 中少量的 Ag2CO3 答案 A 5.(2010? 昆明月考)下列除去杂质的实验方法正确的是( ) A.除去 CO 中少量 O2:通过灼热的 Cu 网后收集气体 B.除去 K2CO3 固体中少量 NaHCO3:置于坩埚中加热 C.除去苯中溶有的少量苯酚:加入适量浓溴水反应后过滤 D.除去 FeCl3 酸性溶液中少量的 FeCl2:加入适量双氧水后放置 答案 D 解析 A 项 CO 中混有 O2,通过灼热的铜网可以除去 O2,但生成的氧化铜会与 CO 反应 生成 CO2;B 项中杂质碳酸氢钠加热后生成的碳酸钠仍是杂质;C 项中杂质苯酚加浓溴 水反应后生成的三溴苯酚是新的杂质; 项中双氧水具有强氧化性。 D 可将氯化亚铁氧化, 3+ 同时酸性溶液可防止 Fe 的水解,故正确答案为 D。 6.为提纯下列物质(括号内为少量杂质),所选用的除杂试剂与主要分离方法都正确的是 ( ) 提纯物质 除杂试剂 分离方法 KMnO4(酸化), A 苯(甲苯) 分液 NaOH 溶液 NH4Cl 溶液 B NaOH 溶液 过滤 (FeCl3) C 乙酸乙酯(乙酸) KOH 溶液,水 分液 D 苯(苯酚) 浓溴水 过滤 答案 A 7.下列几组物质中,可用相同的方法除去杂质(括号内为杂质)的是( ) A.淀粉溶液(NaCl)、乙酸溶液(NaCl) B.Fe(OH)3 胶体(KCl)、淀粉溶液(KI) C.Na2CO3 固体(NaHCO3)、NaHCO3 固体(Na2CO3) D.铁粉(硫粉)、碘(食盐) 答案 B 解析 淀粉溶液中含有 NaCl,可用渗析法,乙酸中含有 NaCl,用蒸馏法,A 项不符合; B 中两种混合物除杂时都可用渗析法,B 项符合;碳酸钠固体中含有碳酸氢钠,采用加 热分解法除杂,碳酸氢钠中含有碳酸钠,可溶于水通入过量 CO2,二者方法不同,C 项 不符合;D 中铁粉和硫粉分离,可用磁铁吸附铁粉,碘和食盐可用加热升华法分离,D 项不符合。 8.(2010? 天津河西区质检)海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,碘元素以碘离子 的形式存在。实验室里从海藻中提取碘的流程如下:(1)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称: ①____________③____________; 写出实验②中有关反应的离子方程式 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)提取碘的过程中,可供选择的有关试剂是 ________________________________________________________________________。 A.甲苯,酒精 B.四氯化碳,苯 C.汽油,乙酸 D.汽油,甘油 (3)从海藻灰中碘离子转化到碘的有机溶液,实验室准备了烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精 灯、 导管、 圆底烧瓶、 石棉网以及必要的夹持仪器、 物品, 还缺少的玻璃仪器是__________。(4)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂还需经过蒸馏,指出上图实验装置中的错 误之处: ①________________________________________________________________________ ②________________________________________________________________________ ③________________________________________________________________________。 (5)进行上述蒸馏操作时,使用水浴的原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________; 最后,晶体碘在__________里聚集。 - - 答案 (1)过滤 萃取 Cl2+2I ===I2+2Cl (2)B (3)分液漏斗,锥形漏斗 (4)①缺石棉网 ②温度计插到了液体中 ③冷凝管进出水的方向颠倒 (5)使蒸馏烧瓶均匀受热、控制加热温度不会过高 蒸馏烧瓶 - 解析(1)从流程图可知操作①是过滤;③是萃取;②中的反应是 Cl2 将 I 氧化成 I2。 (2)根据萃取原理,要从含碘的水溶液中萃取碘,所选择的萃取剂一定要和水互不相溶或 很难相溶,而选项中,酒精、乙酸、甘油皆与水互溶,因此 B 是正确选项。 (3)按照流程图考虑每一步骤需要的仪器,还缺少锥形漏斗和分液漏斗。 (4)检验实验装Z,要按照实验的进程,逐一检查,通常是从左到右,自下而上。该装Z 中缺石棉网,温度计不应插入液体中,冷凝管进出水的方向反了。 (5)利用水浴加热可使被加热物质受热均匀而温度又不会超过 100℃,最后在蒸馏烧瓶中 得到晶体碘。 9.(2011? 青岛模拟)用于分离提纯物质的方法有多种,请根据下列实验要求填空: (1)分离饱和食盐水和泥沙的混合物, 分离方法为______, 所用的玻璃仪器有__________。 (2)分离相溶的 CCl4(沸点 76.75℃)和甲苯(沸点 110.6℃)的混合物,分离方法为________。 (3)从碘水里提取并得到固体碘,应先进行________操作,再进行________操作。 答案 (1)过滤 普通漏斗、烧杯、玻璃棒 (2)分馏或蒸馏 (3)萃取分液 蒸馏 题组二 实验探究 10.过氧化钙(CaO2)难溶于水,在常温下稳定,在潮湿空气及水中缓慢分解放出氧气, 因而广泛应用于渔业、 农业、 环保等许多方面。 如图所示是以大理石(主要杂质是氧化铁) 为原料制取过氧化钙(CaO2)的流程。生成氢氧化物的 pH: 难溶电解质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 溶度积 Ksp 1.30×10 33 - mol3? 3 L - 2.64×10 39 4 -4 mol ? L-开始沉淀时 pH 7.6 1.5沉淀完 全时 pH 9.6 3.2请回答下列问题: (1)操作①应包括下列操作中的________(填序号)。 A.溶解 B.过滤 C.蒸馏 D.分液 E.蒸发结晶 (2)用氨水调节 pH 至 8~9 的目的是 ________________________________________________________________________。 - - - + (3)若测得滤液 C 中 c(CO2 )=10 3 mol? 1, Ca2 ________(填“是”或“否”)沉淀完 L 则 3 + - - - - 全。[已知 c(Ca2 )≤10 5 mol? 1 可视为沉淀完全;Ksp(CaCO3)=4.96× 9 mol2? 2] L 10 L (4)操作②是在低温下,往过氧化氢浓溶液中投入无水氯化钙进行反应,该反应的化学方 程式为 ________________________________________________________________________, 一段时间后,再加入氢氧化钠溶液,当调节溶液 pH 至 9~11,才出现大量沉淀,用简要 的文字解释需用氢氧化钠调节 pH 至 9~11 的原因: ________________________________________________________________________。 + 答案 (1)AE (2)除去 Fe3 (3)是 (4)CaCl2+H2O2? ? CaO +2HCl 加入 NaOH 溶液使上述反应向正反应方向移 2动,有利于 CaO2 沉淀的生成 解析 (1)操作①加盐酸溶解碳酸钙,最后蒸发结晶得到纯净的 CaCl2? 2O 晶体。 2H + ②在滤液 A 中加氨水,调节 pH 至 8~9 的目的是使 Fe3 全部转化为 Fe(OH)3 沉淀。 Ksp?CaCO3? + - + (3)根据碳酸钙的溶度积表达式:Ksp(CaCO3)=c(Ca2 )? c(CO2 ),c(Ca2 )= = - 3 c?CO2 ? 3 -9 4.96×10 - - - - - + mol? 1=4.96×10 6 mol? 1&10 5 mol? 1,认为 Ca2 沉淀完全。 L L L - 10 3 (4)在无水 CaCl2 中加入 H2O2,生成 CaO2,反应方程式为 CaCl2+H2O2 ? ?CaO2+2HCl。反应一段时间后加入 NaOH 调节溶液 pH 至 9~11,目的是使反应向右移动, 从而生成 CaO2 沉淀。 学案 4 化学计量在实验中的应用(一) ――物质的量 气体摩尔体积[考纲要求] 1.准确理解物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义, 并且掌握上述几种量之间的有关计算。2.了解阿伏加德罗定律,并能简单计算。3.掌握物 质的量、气体摩尔体积在化学反应和计算中的应用。知识点一 物质的量及其单位 1.物质的量 物质的量表示一定数目的微粒集体。物质的量的符号为 n,其单位是摩尔,简称摩,符 号为 mol。 mol 任何粒子的粒子数与 0.012_kg_12C 中所含的原子数相同。 1 这里的粒子指 分子、原子、质子、中子、电子、离子或它们的特定组合等。与可称量的物质联系起来。 问题思考 1.1 mol NaCl 和 1 mol HCl 所含的粒子数相同吗? + - 答案 不相同, 因为 NaCl 是离子化合物, 组成微粒是 Na 和 Cl , HCl 是共价化合物, 而 组成微粒是 HCl 分子。 2.阿伏加德罗常数 (1)规定:0.012 kg12C 所含的原子数为阿伏加德罗常数。把含有 6.02×1023 个粒子的任何 - 粒子集体的物质的量计量为 1 mol,6.02×1023_mol 1 叫做阿伏加德罗常数。其符号是 NA, -1 单位是 mol 。 N (2)物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与微粒数(N)之间的关系为:n= 。 NA 问题思考 2.阿伏加德罗常数(NA)与 6.02×1023 完全相同吗? 答案 不相同; 原因是 NA 是指 1 mol 任何粒子的粒子数, 12 g 12C 中含有的原子数, 即 是一个真实值,而 6.02×1023 是一个实验值,是阿伏加德罗常数的近似值。 3.摩尔质量 (1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量。 - (2)单位:g? mol 1,符号是 M。 - (3)当摩尔质量以 g? mol 1 为单位时,在数值上与该物质的相对分子质量相等。 m (4)物质的量、物质的质量和摩尔质量之间的关系为:n= 。 M 问题思考 3.摩尔质量、相对分子质量、1 mol 物质的质量三者的区别和联系。 答案 1 mol 物质的质量在数值上和摩尔质量相同,二者的区别在于单位不一样,质量 - - 的单位是克或千克, 而摩尔质量的单位是 g? mol 1 或 kg? mol 1。 相对分子质量与摩尔质量 - 单位不同,相对分子质量为一比值,摩尔质量单位为 g? mol 1,但在数值上二者相等。 知识点二 气体摩尔体积 1.气体摩尔体积 (1)定义:在一定条件下,单位物质的量的气体所占的体积。 - (2)符号 Vm,单位 L? mol 1。 (3)气体摩尔体积概念的要点: ①物质的聚集状态必须是气态,不适用于固态或液态。②物质的量必须为 1_mol。 ③必须指明气体所处的外界条件,即温度和压强。 问题思考 4.标准状况下,1 mol 气体的体积是 22.4 L,如果当 1 mol 气体的体积是 22.4 L 时,一 定是标准状况吗? 答案 不一定;因气体的体积与温度、压强和气体的分子数有关,标准状况下,22.4 L 气体的物质的量为 1 mol。 2.影响气体摩尔体积大小的因素 决定气体摩尔体积大小的主要因素是:气体分子间的平均距离。 其影响因素主要有:温度、压强。 标准状况下气体摩尔体积概念剖析:?压强:101 kPa ? (1)四条件?基准:1mol物质 ?对象:气体?任何一种单一组分的气体或 ? 不相互反应的混合气体?温度:0℃ (2)结论:1_mol 任何气体在标准状况下的体积都约是 22.4_L。 - (3)单位:L? mol 1。 3.阿伏加德罗定律 当温度和压强一定时,不同气体分子间平均距离一定且相等,一定物质的量的气体的体 积一定,所以在相同温度和压强下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子,这就是 阿伏加德罗定律。可总结为“三同定一同”,适用对象是气体。一、气体摩尔质量的求解方法 (1)标况密度法:M=22.4(L? mol 1)×ρ(g? 1)。 L ρ?A? MA (2)相对密度法:A 气体对 B 气体的相对密度 D(B)= = ,如对空气:M=D(对空 ρ?B? MB 气)×29。 (3)体积分数法: M =M1×V1%+M2×V2%+??(V1%、V2%??表示各组分的体积分 数,也等于物质的量分数)。 典例导悟 1 在 150℃时,将一定质量的 NH4HCO3 放在密闭容器中分解完全。保持温度 不变,求生成气体的平均相对分子质量。 解析 设 NH4HCO3 为 79 g,由方程式 NH4HCO3 NH3↑+H2O↑+CO2↑ 79 g 1 mol 1 mol 1 mol 79 g - 则M= =26.33 g? mol 1 3 mol 故生成气体的平均相对分子质量为 26.33。 答案 26.33 变式演练 某校化学小组学生进行“气体相对分子质量的测定”的实验, 操作如下: 用质 量和容积都相等的烧瓶收集气体,称量收集满气体的烧瓶质量。数据见下表(已换算成标 准状况下的数值)。 气体 烧瓶和气体的总质量(g) A 48.408 2 B 48.408 2 C 48.408 2 D 48.382 2 E 48.434 2 F 48.876 2 已知标准状况下,烧瓶的容积为 0.293 L,烧瓶和空气的总质量为 48.4212 g,空气的平- - 均相对分子质量为 29。A、B、C、D、E、F 是中学常见的气体。 (1)上述六种气体中,能够使品红溶液褪色的是(写化学式)____________________。 (2)E 的相对分子质量是 ________________________________________________________________________。 (3)实验室制取少量 D 的化学方程式是 ________________________________________________________________________。 (4)A、B、C 可能的化学式是 ________________________________________________________________________。 (1)SO2 (2)30 (3)CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑ (4)N2、CO、C2H4 48.4212 g-m 0.293 L 解析 设烧瓶的质量为 m,盛空气时, = - - ,m=48.04 g,据阿 29 g? mol 1 22.4 L? mol 1 48.4082 g-48.04 g 0.293 L - 伏加德罗定律可得: = mol 1=M(B) - ,解得 M(A)=28 g? M?A? 22.4 L? mol 1 =M(C),所以 A、B、C 可能为 N2、CO、C2H4,同理可推出 D、E、F 的相对分子质量 分别为 26、30、64,所以 D 为 C2H2,E 为 C2H6,F 为 SO2(能使品红溶液褪色)。 二、气体体积、质量的测定方法 1.下列气体中:H2、N2、O2、NO2、NH3、HCl,哪些可以用排水法测量气体的体积? 为什么? 答案 H2,N2,O2。因为这三种气体既不溶于水,也不和水发生化学反应。 2.实验室在做 H2 和 CuO 的实验时,如何测得参加反应的 H2 的质量? 答案 可以用盛浓 H2SO4 的洗气瓶(或其他吸收水的装置)吸收生成的 H2O。称量吸水前 后洗气瓶(或装置)的质量差即可得到 H2O 的质量,再换算成 H2 的质量。 3.(1)下列装置中,可以用来量取气体体积的是 ________________________________________________________________________。 可以用来测定气体质量的是 ________________________________________________________________________。(2)用 d 装置测定气体体积,读数时应注意哪些问题? 答案 (1)a、b、c、d e、f、g (2)①冷却至室温 ②上下移动乙管,使两管中液面相平 ③视线与凹液面的最低点水平相切 典例导悟 2 某研究性学习小组为证明在同温同压下,相同浓度相同体积的不同强度的 一元酸与足量镁带反应时,生成氢气的体积相同而反应速率不同,同时测定实验室条件 下的气体摩尔体积。设计的简易实验装置如下图。该实验的主要操作步骤如下: Ⅰ.请将下述步骤补充完整 - (1)配制浓度为 0.5 mol? 1 H2SO4 溶液和 H2C2O4 溶液; L - (2)用________________量取 10.00 mL 0.5 mol? 1 H2SO4 和 H2C2O4 溶液分别加入两个锥 L 形瓶中; (3)分别称取除去表面氧化膜的镁条并系于铜丝末端; (4)检查装置的气密性,在广口瓶中装满水,按图连接好装置; (5)将铜丝向下移动,使足量镁条浸入酸中(铜丝不与酸接触),至反应完全,记录 ________________________________________________________________________; (6)反应结束后,读取量筒中水的体积为 y mL。 Ⅱ.回答下列问题: (1)以下是读取量筒内水的体积时必须包括的几个步骤:①使乙、丙中液面相平;②将装 置冷却至室温;③读取量筒内水的体积。这三步操作的正确顺序是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)读取量筒内水的体积时,若丙中液面高于乙中液面,使乙、丙中液面相平的操作是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)简述速率不等的原因是 ________________________________________________________________________。 铜丝不能与酸接触的原因是 ________________________________________________________________________。 解析 Ⅰ.(2)由 10.00 mL 精确度 0.01 mL 可知所选仪器为滴定管。 Ⅱ.了解乙、丙量气原理及操作是解本题的关键。 答案 Ⅰ.(2)酸式滴定管 (5)反应所需时间 Ⅱ.(1)②①③ (2)丙向下移动 (3) 氢 离 子 浓 度 不 同 镁 与 铜 易 形 成 原 电 池 , 加 快 反 应 速 率 , 干 扰 实 验 的 测 定题组一 对阿伏加德罗常数的考查 1.NA 表示阿伏加德罗常数,判断下列各项是否正确。 考查物质的结构 (1)1 mol 羟基中电子数为 10 NA(×)(2010? 江苏-5B) (2)1.7 g H2O2 中含有电子数为 0.9 NA(√)(2010? 上海-7B) (3)1 mol 乙烷分子中含有 8NA 个共价键(×)(2009? 浙江理综-8B) (4)58.5 g 的 NaCl 固体中含有 NA 个氯化钠分子(×)(2009? 浙江理综-8C) (5)24 g 镁的原子最外层电子数为 NA(×)(2009? 福建理综-8A) 考查物质的物理性质 (6)标准状况下,22.4 L 乙醇的分子数为 NA(×)(2009? 福建理综-8D) (7)标准状况下,22.4 L 二氯甲烷的分子数约为 4 NA 个(×)(2010? 四川理综-7A) (8)标准状况下,22.4 L 戊烷所含分子数为 0.1 NA(×)(2010? 上海-7D) 考查电离情况 - + (9)1 L 0.1 mol? 1 乙酸溶液中 H 数为 0.1 NA(×)(2009? L 福建理综-8B) 考查氧化还原反应中电子的转移 + (10)1 mol Ca 变成 Ca2 时失去的电子数为 2NA(√)(2009? 广东理基-20D) (11)1 mol Cl2 与足量 Fe 反应,转移的电子数为 3NA(×)(2008? 广东-10A) (12)1 mol Cl2 参加反应转移电子数一定为 2NA(×)(2010? 福建理综-7C) (13)在反应 KIO3+6HI===KI+3I2+3H2O 中,每生成 3 mol I2 转移的电子数为 6NA(×) (2010? 江苏-5C) 考查盐的水解 + (14)将 0.1 mol 氯化铁溶于 1 L 水中,所得溶液含有 0.1NA Fe3 (×)(2009? 广东-6D) -1 (15)在 1 L 0.1 mol? 碳酸钠溶液中,阴离子总数大于 0.1 NA(√)(2009? L 浙江理综-8D) 气体摩尔体积 (16)标准状况下,2.24 L H2O 含有的分子数等于 0.1NA(×)(2009? 上海-12A) (17)标准状况下,22.4 L 空气含有 NA 个单质分子(×)(2010? 福建理综-7B) (18)分子数为 NA 的 CO、C2H4 混合气体体积约为 22.4 L,质量约为 28 g(×)(2009? 上海- 12C) (19)常温常压下,22.4 L 乙烯中 C-H 键数为 4NA(×)(2010? 江苏-5D) (20)乙烯和环丙烷(C3H6)组成的 28g 混合气体中含有 3NA 个氢原子(×)(2009? 广东-6B) (21)标准状况下,22.4 L 氯气与足量氢氧化钠溶液反应转移的电子数为 NA(√) (2009? 广东-6C) (22)22.4 L Cl2 中含有 NA 个 Cl2 分子(×)(2009? 广东理基-20A) 题组二 物质的量、气体摩尔体积 2.(2008? 四川理综,6)下列说法中不正确的是( ) A.1 mol 氧气中含有 12.04×1023 个氧原子,在标准状况下占有体积 22.4 L B.1 mol 臭氧和 1.5 mol 氧气含有相同的氧原子数 - C.等体积、浓度均为 1 mol? 1 的磷酸和盐酸,电离出的氢离子数之比为 3∶1 L D.等物质的量的干冰和葡萄糖中所含碳原子数之比为 1∶6,氧原子数之比为 1∶3 答案 C 解析 O2 为双原子分子,1 mol O2 含有 12.04×1023 个氧原子,1 mol O2 在标准状况下占 有体积为 22.4 L,A 正确;臭氧为 O3,因此 B 正确;由于 H3PO4 为弱电解质,不能完全 电离,因此 C 错误;干冰和葡萄糖的分子式分别为 CO2、C6H12O6,因此 D 正确。 3.(2008? 海南,3)在两个密闭容器中,分别充有质量相同的甲、乙两种气体,若两容器 的温度和压强均相同,且甲的密度大于乙的密度,则下列说法正确的是( ) A.甲的分子数比乙的分子数多 B.甲的物质的量比乙的物质的量少 C.甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小 D.甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小 答案 B 解析 由公式 m=ρV 得出,ρ 甲 V 甲=ρ 乙 V 乙,即 V甲 ρ乙 = ,因为 ρ 甲&ρ 乙,则 V 甲&V 乙,同温同压下,n 乙&n 甲。 V乙 ρ甲 m m M 甲= ,M 乙= 得 M 乙&M 甲,因此 B 正确。 n甲 n乙 题组三 以物质的量为中心的计算 4.(2009? 全国理综Ⅰ,7)将 15 mL 2 mol? 1 Na2CO3 溶液逐滴加入到 40 mL 0.5 mol? L L n+ MCln 盐溶液中,恰好将溶液中的 M 完全沉淀为碳酸盐,则 MCln 中 n 值是( ) A.4 B.3 C.2 D.1 答案 B- -1 解析 含有 Mn 碳酸盐的化学式为 M2(CO3)n, + - 即 2Mn ~ nCO2 3 2 n - - 40 mL×0.5 mol? 1 L 15 mL×2 mol? 1 L 解得 n=3。 5.(1)20 g A 物质和 14 g B 物质完全反应,生成 8.8 g C 物质、3.6 g D 物质和 0.2 mol E 物质,则 E 物质的摩尔质量为____________。 + (2)12.4 g Na2X 含有 0.4 mol Na ,Na2X 的摩尔质量为__________,其相对分子质量为 ________,X 的相对原子质量为__________,该物质的化学式为______________。 - 答案 (1)108 g? mol 1 -1 (2)62 g? mol 62 16 Na2O 解析 (1)依据质量守恒定律, m(E)=(20 g+14 g)-(8.8 g+3.6 g)=21.6 g m?E? 21.6 g - 则 M(E)= = =108 g? mol 1 n?E? 0.2 mol + - (2)Na2X ~ 2Na ~ X2 [46+Ar(X)] g 2 mol 12.4 g 0.4 mol [46+Ar?X?] g 2 mol 则 = 12.4 g 0.4 mol 则 Ar(X)=16,X 为 O 元素,其它各项由此而求出。+题组一 物质的量的概念和 NA 1.(2008? 山东理综,13)NA 代表阿伏加德罗常数,下列叙述错误的是( ) A.10 mL 质量分数为 98%的 H2SO4,用水稀释至 100 mL,H2SO4 的质量分数为 9.8% B.在 H2O2+Cl2===2HCl+O2 反应中,每生成 32 g 氧气,则转移 2NA 个电子 C.标准状况下,分子数为 NA 的 CO、C2H4 混合气体体积约为 22.4 L,质量为 28 g - - + D.一定温度下,1 L 0.50 mol? 1 NH4Cl 溶液与 2 L 0.25 mol? 1 NH4Cl 溶液含 NH4 的物 L L 质的量不同 答案 A 解析 H2SO4 浓度越大,其密度越大,将 10 mL 质量分数为 98%的 H2SO4,用水稀释成 100 mL,设稀释前密度为 ρ1,稀释后密度为 ρ2。其质量分数求法为: 10 mLρ198%=100 mLρ2w% 10 mLρ198% w%= 100 mLρ2 ρ1&ρ2 ρ1 w%=9.8%× &9.8%。A 错; ρ2 由 H2O2+Cl2===2HCl+O2,B 正确;标准状况下,由分子形成的单一气体或混合气体,只要体积相同,含有的分子数也相等, - - 其中 M(CO)=28 g? mol 1,M(C2H4)=28 g? mol 1,因此 C 正确; -1 - + 由 n=Vc 可求得 1 L 0.50 mol? 和 2 L 0.25 mol? 1 的 NH4Cl 溶液中 NH4 的物质的量相 L L + 等。但 NH4 水解,浓度越小水解程度越大,D 正确。 2.(2008? 上海,8)在一定条件下,完全分解下列某化合物 2 g,产生氧气 1.6 g,此化合 物是( ) 16 A.1H16O B.2H2 O 2 18 18 C.1H2 O D.2H2 O 答案 B - 3.(2011? 苏州调研)阿伏加德罗常数约为 6.02×1023 mol 1,下列叙述中正确的是( ) A.常温常压下,20.0 g 重水(D2O)所含的中子数约为 6.02×1023 B.室温下,42.0 g 乙烯和丙烯的混合气体中含有的碳原子数约为 3×6.02×1023 C. 通常状况下, mol 的 NO2 与 N2O4 混合气体变为标准状况时其分子数约为 6.02×1023 1 D.常温下,7.1 g Cl2 与足量 NaOH 溶液反应转移的电子数约为 0.2×6.02×1023 答案 B4. (2011? 哈尔滨调研)用 NA 表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( ) A.4.0 g 重水(D2O)中所含质子数为 0.4NA B.4.48 L N2 与 CO 的混合物中所含分子数为 0.2NA C.6.2 g 白磷与红磷的混合物中所含磷原子数为 0.2NA - D.12.5 mL 16 mol? 1 浓硫酸与足量铜反应,转移电子数为 0.2NA L 答案 C 解析 A 项一个 D2O 中有 10 个质子,4.0 g 重水的物质的量为 0.2 mol,因此 4.0 g 重水 中所含质子数为 2NA;B 中未指明气体所处状态,故无法计算分子数;C 中无论白磷与 红磷的比例如何,磷原子总数一定为 0.2NA;D 中浓硫酸不可能完全反应,当浓度变稀 时不再与铜反应。 题组二 气体体积和阿伏加德罗定律 5.在体积相同的两个密闭容器中分别充满 O2、O3 气体,当这两个容器内温度和气体密 度相等时,下列说法正确的是( ) A.两种气体的压强相等 B.O2 比 O3 的质量小 C.两种气体的分子数目相等 D.两种气体的氧原子数目相等 答案 D 解析 本题主要考查对气体温度、压强、体积、密度、质量等物理量的相互关系及阿伏 加德罗定律的理解和掌握情况。 m m 根据 m=ρV,体积、密度相等的 O2、O3 的质量相等,物质的量之比为 ∶ =3∶2, 32 48 2m 3m 压强之比为 3∶2,分子数目之比为 3∶2,O 原子数目之比为 ∶ =1∶1。正确答案 32 48 为 D。 6. (2011? 孝感模拟)在三个密闭容器中分别充入 Ne、H2、O2 三种气体,当它们的温度 和密度都相同时,这三种气体的压强(p)从大到小的顺序是( ) A.p(Ne)&p(H2)&p(O2) B.p(O2)&p(Ne)&p(H2) C.p(H2)&p(O2)&p(Ne) D.p(H2)&p(Ne)&p(O2) 答案 D 解析 根据阿伏加德罗定律的推论 pNeMNe=pH2MH2=pO2MO2,代入式量而得出选项 D 正确。 7.在同温同压下,相同体积的甲、乙两种气体的质量比是 17∶14。若乙气体是 CO,则 甲气体可能是( ) A.H2S B.HCl C.NH3 D.Cl2 答案 A 题组三 实验探究 8.某学生利用氯酸钾分解制氧气的反应,测定氧气的摩尔质量,实验步骤如下: ①把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀,放入干燥的试管中,准确称量, 质量为 a g。 ②装好实验装置。 ③检查装置气密性。 ④加热,开始反应,直到产生一定量的气体。 ⑤停止加热(如图所示,导管出口高于液面)。 ⑥测量收集到气体的体积。 ⑦准确称量试管和残留物的质量为 b g。 ⑧测量实验室的温度。 ⑨把残留物倒入指定的容器中,洗净仪器,放回原处,把实验桌面收拾干净。 ⑩处理实验数据,求出氧气的摩尔质量。回答下列问题: (1)如何检查装置的气密性? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤:①调整量筒内外液面高度使之相 同;②使试管和量筒内的气体都冷却至室温;③读取量筒内气体的体积。这三步操作的 正确顺序是:__________(请填写步骤代号)。 (3)测量收集到的气体体积时,如何使量筒内外液面的高度相同? (4)如果实验中得到的氧气体积是 c L(标况),水蒸气的影响忽略不计,氧气的摩尔质量的 计算式为(含 a、b、c,不必化简)M(O2)= ________________________________________________________________________。 答案 (1)将导管的出口浸入水槽的水中, 手握住试管, 有气泡从导管口逸出, 放开手后, 有少量水进入导管,表明装置不漏气 (2)②①③ (3)将量筒向下压或向上提,使内外液面高度相同,即读得的气体体积是处于 外界大气压下的体积 - 22.4 L? mol 1×?a g-b g? (4) cL 解析 此题为一定量实验题,同时也考查了化学实验的一些基本操作步骤,做定量实验 题的一般方法步骤为:先看实验目的,再明确实验的反应原理和计算原理。 该实验的反应原理为:2KClO3=====2KCl+3O2↑ △ V标准?O2? m?O2? 计算原理为:M(O2)= ,m(O2)=a g-b g,n(O2)= - ,所以,此实验的关 n?O2? 22.4 L? mol 1 键在于准确测定氧气的体积。而气体的体积取决于两个因素,一是温度,二是压强。这 就要求读数时,气体温度要与室温一致,量筒内外压强一致。在弄清原理后,再考虑实 验的每一步操作。MnO2学案 5化学计量在实验中的应用(二) ――物质的量浓度[考纲要求] 1.了解溶液的含义,了解溶解度、饱和溶液的概念。2.了解溶液的组成。理 解溶液中溶质的质量分数、物质的量浓度的概念,并能进行有关计算。3.掌握一定溶质 质量分数、物质的量浓度溶液的配制方法,会进行有关误差分析。 知识点一 物质的量浓度 1.物质的量浓度表示单位体积溶液里溶质 B 的物质的量,是用来表示溶液组成的物理 量,也称为 B 的物质的量浓度,符号为 cB。2.物质的量浓度的数学表达式是-,nB 表示溶质 B 的物质的量,V 表示溶液的体积,因此物质的量浓度的单位是 mol? 1。 L 3.将溶质质量分数一定的溶液稀释时,溶液中溶质的质量总是保持不变;同理,稀释一 定物质的量浓度的溶液时, 溶液的体积发生了变化, 但溶液中溶质的物质的量保持不变, 即遵循稀释定律:c(浓)? V(浓)=c(稀)? V(稀)。 问题思考 1.将标准状况下 1 L 氨气溶于 1 L 水中,得到的溶液是 2 L 吗?若不是,还需要哪些数 据能求出该溶液的体积? 答案 不是,还要知道溶液的密度。 2.将一定物质的量浓度的溶液取出一部分,物质的量浓度变化吗? 答案 不变。 知识点二 一定物质的量浓度溶液的配制 1.容量瓶的使用 (1)规格及特点:常规的容量瓶有 100_mL、250_mL、500_mL、1_000_mL 等几种。 (2)容量瓶上标注有温度、刻度线(标线)、规格。 (3)使用容量瓶的第一步操作是检查是否漏水, 操作方法是加水→倒立→观察→正立,瓶塞旋转 180° →倒立→观察。 问题思考 3.容量瓶使用前应用蒸馏水洗净是否还需要待配溶液润洗? 答案 不需要,若润洗,则加入的溶质偏多。 4.实验室需要 480 mL 某溶液,应选用多大规格容量瓶配制溶液? 答案 500 mL 容量瓶。 - 2.以配制 1 000 mL 1.0 mol? 1 的 NaCl 溶液为例。完成下列填空: L n m (1)实验原理:c= = V M? V (2)实验仪器:主要有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、1_000_mL 容量瓶、胶头滴管。 (3)实验步骤:①计算:计算所需 NaCl 固体的质量为 58.5_g。 ②称量:根据计算结果,称量 NaCl 固体。 ③溶解:将称量好的 NaCl 固体放入烧杯中,加适量水溶解,并用玻璃棒搅拌。 ④转移:待恢复到室温后,将溶液转移到容量瓶中。 ⑤洗涤:用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤 2~3 次,将每次洗涤液也注入容量瓶中,并 振荡容量瓶。 ⑥定容:往容量瓶中缓慢加蒸馏水,等液面离容量瓶颈刻度线 1~2cm 时,改用胶头滴 管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切。塞好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。 问题思考 5.为什么不能将固体或液体直接在容量瓶中溶解或稀释? 答案 溶解时会有溶解热,造成溶液的体积有误差,配制的溶液浓度不准确,应先在烧 杯中冷却后再转移至容量瓶中。 6.(1)若转移时,容量瓶中有残留的水,则对所配制溶液的浓度有何影响? (2)若没有洗涤烧杯和玻璃棒,则对所配制溶液的浓度有何影响? (3)加蒸馏水时不慎超过刻度线,则将如何操作? 答案 (1)无影响。 (2)偏低。 (3)重新配制。一、有关物质的量浓度的计算 物质的量浓度计算的两个关键: (1)正确判断溶液的溶质并求其物质的量 ①与水发生反应生成新的物质,如 Na、Na2O、Na2O2D →NaOH,SO3D →H2SO4 等。 D D ②含结晶水的物质如 CuSO4? 2OD 5H →CuSO4。 ③特殊物质:如 NH3 溶于水后溶质为 NH3? 2O,但计算浓度时是以 NH3 分子作为溶质。 H (2)准确计算溶液的体积 不能用水的体积代替溶液体积,应根据 V=m/ρ 求算。 - 典例导悟 1 在一定温度下,某饱和氢氧化钠溶液体积为 V mL,溶液密度为 d g? 3, cm -1 质量分数为 w%,物质的量浓度为 c mol? ,溶液中含氢氧化钠的质量为 m g。 L (1)用 w 来表示该温度下氢氧化钠的溶解度(S)为________________________________。 (2)用 m、 表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为__________________________________。 V (3)用 w、 表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为__________________________________。 d (4)用 c、d 表示溶液中溶质的质量分数为__________________________________。 w 解析 (1)S= ×100 g(溶解度定义) 1-w mg 1 - (2)c=1 000 mL? 1× L × V mL 40 g? -1 mol 25m -1 = mol? L V - - 1 000 mL? 1×d g? 3×w% L cm (3)c= - 40 g? mol 1 -1 =0.25dw mol? L - - 40 g? mol 1×c mol? 1 L 4c (4)w%= % -1 -3×100%= d 1 000 mL? ×d g? L cm w 答案 (1) ×100 g 1-w 25m - (2) mol? 1 L V 4c - (3)0.25dw mol? 1 (4) % L d - - 变式演练 1 (1)若某饱和溶液的密度为 ρ g? 3,溶质的摩尔质量为 M g? cm mol 1,溶解度 为 S g,则溶质的质量分数和物质的量浓度的表达式分别是什么? - (2)在标准状况下,1 L 水中溶解某气体 V L,所得溶液密度为 ρ g? 3,则 w 和 c 的表达 cm 式分别是什么?水 水 S (1)w= ×100% 100+S n S/M 1 000ρS c= = = V 100+S M?100+S? 1 000ρ n V/22.4 1 000ρV (2)c= = = V V 22 400+MV 1 000×1+ ×M 22.4 1 000ρ V ×M 22.4 m?溶质? MV w= ×100%= ×100%= ×100% V m?溶液? 22 400+MV 1 000×1+ ×M 22.4 二、溶液的稀释与混合 1.溶液的稀释 根据稀释前后溶质质量不变,即物质的量也不变,得 m1w1=m2w2 或 c1V1=c2V2 2.溶液的混合(依据混合前后溶液中溶质的质量守恒,具体情况具体分析) (1)将 3p%的硫酸与同体积的 p%的硫酸混合得到 q%的稀硫酸,则 p、q 的关系正确的是 ________。 ①q=2p ②q&2p ③q&2p ④无法确定 (2)若上题中的溶质是乙醇而非硫酸,则 p、q 的关系是________。 ①q=2p ②q&2p ③q&2p ④无法确定 (3)思维升华:质量分数不同的两溶液等体积混合时的规律是什么? 答案 (1)② (2)③ (3)大多数溶液浓度越大, 密度越大, 两种质量分数不同的溶液等体 积混合, 混合后所得溶液的质量分数大于其算术平均值。 个别溶液(如酒精水溶液、 氨水) 浓度越大,密度却越小,两种质量分数不同的溶液等体积混合后所得溶液的质量分数小 于其算术平均值。 解析 当等体积混合时,设浓溶液的密度为 ρ1,稀溶液的密度为 ρ2,体积各为 1 L,则 混合后 ρ1? L×3p%+ρ2? L×p% 3ρ1+ρ2 1 1 w= =( )×p% ?ρ1+ρ2?×1 L ρ1+ρ2 2 =(1+ )p% ρ2 1+ ρ1 则当 ρ1&ρ2 时,如 H2SO4 溶液、HNO3 溶液,w&2p%; 当 ρ1&ρ2 时,如氨水、酒精溶液,w&2p%。 典例导悟 2 浓度不等的两种硫酸溶液等质量混合后,溶液的质量分数为 a%,而等体积 混合后,溶液的质量分数为 b%;浓度不等的两种氨水等质量混合时,其溶质的质量分 数为 a%,而等体积混合后,溶液的质量分数为 c%,那么 a、b、c 数值的关系是( ) A.a&b&c B.b&a&c C.c&b&a D.c&a&b - 解析 由混合后溶质质量分数的判定规律知,硫酸溶液密度大于 1 g? 3,故 b&a;氨 cm -3 水密度小于 1 g? cm ,且浓度越大,密度越小,则 c&a。故答案为 B。 答案 B 变式演练 2 将 a%的酒精和(100-a)%的酒精溶液等体积混合后,所得酒精溶液的质量 分数可能为( ) A.大于 50% B.小于 50% C.小于或等于 50% D.大于或等于 50% 答案 B 答案 三、一定物质的量浓度溶液配制过程中的误差分析 nB m B 联想一定物质的量浓度的溶液配制的步骤,结合公式 cB= = ,试总结怎样判断 cB V M? V 的误差?并举例说明。 提示 凡操作上引起 mB 增大或 V 值减少的,都会使所配溶液浓度偏大(如砝码生锈或定 容时俯视刻度线)。否则偏小(如砝码残缺或未洗涤烧杯、玻璃棒,定容时仰视刻度线)。 请完成下表中的误差分析: 典例导悟 3 (1)下图是配制 50 mL KMnO4 标准溶液的过程示意图。请你观察图示,判断 其中不正确的操作有(填序号)________,其中确定 50 mL 溶液体积的容器是(填名 称)________。 (2)若配制的过程中,有液体溅出,应如何处理________。 (3)使用容量瓶配制溶液时,由于操作不当,会引起误差,下列情况会使所配溶液浓度偏 低的是( ) ①使用天平(使用了游码)称量时,被称量物与砝码位置放颠倒了 ②用滴定管量取溶质 体积时,开始时平视读数,结束后俯视读数 ③溶液转移到容量瓶后,烧杯及玻璃棒未 用蒸馏水洗涤 ④转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水 ⑤定容时,仰视容量瓶刻度线 ⑥定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线 A.①③⑤⑥ B.①②⑤⑥ C.②③④⑥ D.③④⑤⑥ 答案 (1)①②⑤ 50 mL 容量瓶 (2)重新配制 (3)A题组一 关于物质的量浓度的溶液 1.NA 代表阿伏加德罗常数。判断下列各项是否正确。 - + (1)1 mol? 1 NaCl 溶液含有 NA 个 Na (×) L (2010? 广东理综-8B) 解析 只有物质的量浓度而无溶液体积,故无法计算。 + (2)将 0.1 mol 氯化铁溶于 1 L 水中,所得溶液含有 0.1NA 个 Fe3 (×) (2009? 广东-6D) + 解析 两处错误,一是“溶于 1 L 水中”,二是没有考虑 Fe3 的水解。 - + (3)1 L 2 mol? 1 的 MgCl2 溶液中含 Mg2 数为 2NA(×) L (2008? 上海-9B) + 解析 没有考虑 Mg2 的水解。 - (4)等体积、浓度均为 1 mol? 1 的磷酸和盐酸,电离出的氢离子数之比为 3∶1(×) L (2008? 四川理综-6C) 解析 磷酸为弱酸,不能完全电离;盐酸为强酸,能完全电离。故氢离子个数之比小于 3∶1。 - - (5)1 L 浓度为 1 mol? 1 的 Na2CO3 溶液中含有 NA 个 CO2 (×) L 3 (2008? 江苏-3D) - 解析 CO2 的水解,离子数目减少。 3 (6)10 mL 质量分数为 98%的 H2SO4,用水稀释至 100 mL,H2SO4 的质量分数为 9.8%(×) (2008? 山东理综-13A) 解析 溶质的质量稀释前后没变,溶液的浓度稀释减小,体积变为原来的 10 倍,但溶液 的质量比原溶液的 10 倍要小,故质量分数稀释后大于 9.8%。 - - + (7)一定温度下,1 L 0.50 mol? 1 NH4Cl 溶液与 2 L 0.25 mol? 1 NH4Cl 溶液含 NH4 物质 L L 的量不同(√) (2008? 山东理综-13D) + + 解析 浓度越小,NH4 水解程度越大。故两溶液的 NH4 的物质的量不同。 (8)1 mol 硫酸钾中阴离子所带电荷数为 NA(×) (2009? 广东-6A) 解析 1 mol K2SO4 中含有阴离子物质的量为 1 mol,则所带电荷数为 2NA。 - + (9)1 L 0.1 mol? 1 Na2SO4 溶液中有 0.1NA 个 Na (×) L (2009? 广东理基-20B) - + 解析 1 L 0.1 mol? 1 Na2SO4 溶液中含有 0.2 mol Na ,故错。 L -1 (10)常温下,100 mL 1 mol? Na2CO3 溶液中阴离子总数大于 0.1NA(√) L (2009? 上海-12B) - - - - 解析 考虑 CO2 的水解,阴离子包括 CO2 、HCO3 、OH 总数大于 0.1NA。 3 3 -1 (11)常温下,1 L 0.1 mol? 的 NH4NO3 溶液中氮原子数为 0.2NA(√) L (2010? 江苏-5A) + 解析 无论 NH4 水解与否,根据元素守恒 N 元素总是 0.2NA。 + + - (12)含 NA 个 Na 的 Na2O 溶解于 1 L 水中,Na 的物质的量浓度为 1 mol? 1(×) L (2010? 福建理综-7D) + + 解析 NA 个 Na 就是 1 mol,溶解于 1 L 水中所得溶液不是 1 L,则 Na 的物质的量浓度 - 不是 1 mol? 1。 L 2.(2009? 浙江理综,9)已知单位体积的稀溶液中,非挥发性溶质的分子或离子数越多, 该溶液的沸点就越

我要回帖

更多关于 2so2 g o2 g 2so3 g 的文章

 

随机推荐