贵州省贵阳戴氏教育管理有限公司高中化学 1.1 化学实验基本方法辅导讲义（无答案）新人教版必修1(1).doc

1.1 化学实验基本方法辅导讲义（无答案）教学内容学习过程：一、质量分数1、一粒米的质量如何称量？一张纸的厚度如何确定？水是大家很熟悉的物质，由水分子组成，那我们怎么可以迅速知道1滴水（0.05ml，0.05g）有多少个水分子？（聚微成宏思想）2、物质的量的含义？物质的量的单位是什么？物质的量是表示含一定数目粒子的集体，摩尔是物质的量的单位（符号mol）3、1摩尔与6.021023及na的关系？1mol任何粒子的粒子数是阿伏加德罗常数，约为6.021023mol-14、微观粒子数目与物质的量的关系？5、使用物质的量时应注意的问题？6、mg的摩尔质量是24g/mol co32-的摩尔质量是60g/mol kcl的摩尔质量是74.5g/mol so2的摩尔质量是64g/mo co32-的摩尔质量是60g/mol 根据以上数据归纳摩尔质量与相对分子质量之间的关系？7、摩尔质量的定义，微观粒子数目、物质的量与质量之间的关系？完成下表物质的量n质量m微粒个数n1mol h2o18g，(水分子)0.5mol h2og0.56.021023 (水分子)mol al27g6.021023 (铝原子)2mol alg (铝原子)1mol feg6.021023 (铁原子)mol feg26.021023 (铁原子)当堂检测：1、下列关于摩尔的认识，正确的是（ ） （a）摩尔是物质数量的单位 （b）摩尔是物质质量的单位 （c）摩尔是表示物质所含微粒数量以及物质质量的具有双重意义的单位 （d）摩尔是物质的量的单位 2、下列关于摩尔质量的论述正确的是（ ） （a）氢的摩尔质量是1g/mol （b）1个氮分子的摩尔质量为28g （c）水的摩尔质量为18g （d) cu的摩尔质量为64g/mol3、下列说法错误的是（ ） （a）6.021023是阿伏加德罗常数的近似值 （b）1mol12c的质量是12g （c）含阿伏加德罗常数个微粒是1mold）1mol氧含有6.021023个氧原子4、1molo2的质量是一个o2分子质量的_倍，1molo2的质量与o2的化学式量在_上相同，但前者以_为单位，后者以_为标准。5、含0.4molcl的氯化镁是_mol，质量是_g，它跟_g氯化钠含有相同数目的cl。6、1.8g水中溶解多少克的硫酸钠才能使100个水分子中溶有1个na离子？7.判断下列说法是否正确（ ）4mol氢 （ ）1mol小麦约含有6.021023个麦粒 （ ）摩尔是7个基本物理量之一 （ ）ch4的摩尔质量为16g（ ）1molh2的体积为22.4l。 （ ）标准状况下，1mol h2o的体积为22.4升。（ ）标准状况下的气体摩尔体积是22.4l。 （ ）标准状况下，1mol o2的体积为22.4l。（ ）将1molnacl溶于1l水中，c=1mol/l。 （ ）若从1l 1 mol/l的naoh溶液中取出20ml，则取出的naoh溶液c=1mol/l。 二、气体摩尔体积表示单位物质的量的气体所占的体积 1气体摩尔体积的适用范围气体摩尔体积的适用范围是气态物质，可以是单一气体，也可以是混合气体，如0.2 mol h2与0.8 mol o2的混合气体在标准状况（0摄氏度、101kp）下的体积约为22.4 l。2气体摩尔体积的数值(1)气体摩尔体积的数值与温度和压强有关(2)标准状况下任何气体的气体摩尔体积为22.4 lmol1(3)非标准状况下气体摩尔体积可能是22.4 lmol1，也可能不是22.4 lmol1。1 mol气体的体积若为22.4 l，它所处的状况不一定是标准状况，如气体在273和202 kpa时，vm为22.4 lmol1。特别提醒利用22.4 lmol1计算或判断时一定要看清气体所处的状况。常出现的错误：忽视物质在标准状况下的状态是否为气态，如水在标准状况下为液态，计算该条件下的体积时不能应用22.4 lmol1。忽视气体所处的状态是否为标准状况，如“常温常压下2 mol o2的体积为44.8 l”的说法是错误的，因常温常压下气体摩尔体积不是22.4 lmol1。3气体体积与其他物理量的关系 (1)标准状况下气体体积的计算v=22.4 lmol-1n (2)标准状况下气体密度4阿伏加德罗定律及推论(1)阿伏加德罗定律的内容同温同压下相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。适用范围：任何气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。“四同”定律：同温、同压、同体积、同分子数中只要有“三同”则必有第“四同”。即“三同定一同”。(2)阿伏加德罗定律的推论：同温、同压：气体的体积与物质的量成正比同温、同压：气体的密度与摩尔质量成正比同温、同压、同体积：气体的质量与摩尔质量成正比特别提醒标准状况下的气体摩尔体积是22.4 lmol-1，是阿伏加德罗定律的一个特例。以上推论只适用于气体(包括混合气体)，公式不能死记硬背，要在理解的基础上加以运用。5求气体摩尔质量的常用方法(1)根据标准状况下气体密度()m=22.4(2)根据气体的相对密度(d=1/2)m1/m2=d说明气体的相对密度是指在同温同压下两种气体的密度之比即。(3)根据物质的量(n)与物质的质量(m)m=(4)根据一定质量(m)物质中的微粒数(n)和阿伏加德罗常数(na)m=na.m/n(5)根据化学方程式结合质量守恒定律(6)混合气体平均摩尔质量【(4)】仍然成立；还可以用下式计算：m=m1a%+m2b%+m3c%m1、m2、m3分别表示混合气体中各组成成分的摩尔质量，a%、b%、c%分别表示各组成成分所占混合气体的体积分数(即物质的量分数)。三、物质的量浓度概念的理解在公式c(b)中(1)溶质是用物质的量表示而不是质量表示；体积表示溶液的体积，而不表示溶剂的体积，并且体积单位为l。(2)带结晶水的物质溶于水后，溶质是不含结晶水的化合物，溶剂中的水包括结晶水。(3)从一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液，物质的量浓度不变，但随溶液体积的变化溶质的物质的量不同。(4)气体溶于一定体积的水中，溶液的体积不等于溶剂的体积而应根据溶液密度和溶液质量求算。(5)若浓溶液稀释或浓度差别较大的溶液混合，混合后溶液的总体积比原来的体积之和小。2辨析比较物质的量浓度与溶液溶质的质量分数内容物质的量浓度质量分数定义以单位体积溶液里含有溶质的物质的量来表示溶液组成用溶质质量与溶液质量之比来表示溶液组成溶质的单位molg溶液的单位lg计算公式物质的量浓度(moll1)质量分数100%两者的关系物质的量浓度(moll1)3、配制一定物质的量浓度的溶液的实验步骤：（1） 计算 （2） 称量 （3） 溶解 （4） 转液 （5） 洗涤 （6） 定容 .容量瓶使用注意事项(1)按所配溶液的体积选择合适规格的容量瓶选择容量瓶必须指明规格，其规格应与所配溶液的体积相等。如果不等，应选择略大于此体积的容量瓶，如配制500 ml1 moll1的nacl溶液应选择500 ml容量瓶，若需要480 ml上述溶液，因无480 ml容量瓶，也选择500 ml容量瓶，配500 ml溶液所需溶质的物质的量应按配制500 ml溶液计算。(2)容量瓶使用前一定要检验是否漏液方法是：向容量瓶中注入少量水，塞紧玻璃塞，用手指按住瓶塞，另一只手按住瓶底倒转容量瓶，一段时间后观察瓶塞处是否有液体渗出，若无液体渗出，将其放正，把玻璃塞旋转180，再倒转观察。(3)不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释，容量瓶不能作反应器，不能加热，也不能久贮溶液。(4)配制好的溶液应及时转移到试剂瓶中，并贴上标签。4一定物质的量浓度溶液配制过程中的注意事项(1)向容量瓶中注入液体时，应沿玻璃棒注入，以防液体溅至瓶外。(2)不能在容量瓶中溶解溶质，溶液注入容量瓶前要恢复到室温。(3)容量瓶上只有一个刻度线，读数时要使视线、容量瓶刻度线与溶液凹液面的最低点相切。(4)如果加水定容时超过刻度线或转移液体时溶液洒到容量瓶外，均应重新配制。(5)定容后再盖上容量瓶塞摇匀后出现液面低于刻度线，不能再加蒸馏水。(6)称量naoh等易潮解和强腐蚀性的药品，不能放在纸上称量，应放在小烧杯里称量。若稀释浓h2so4，需在烧杯中加少量蒸馏水再缓缓加入浓h2so4，并用玻璃棒搅拌。5配制一定物质的量浓度溶液的误差分析一般是依据实验原理，对实验结果的数学表达式进行分析(属于公式法)。c(b)。c(b)的误差取决于m和v的值是否准确。以配制一定物质的量浓度的naoh溶液为例分析以下操作：能引起误差的一些操作过程分析对c的影响称量时间过长mv减小不变偏低用滤纸称naoh减小不变偏低向容量瓶注液时少量流出减小不变偏低未洗烧杯和玻璃棒减小不变偏低定容时，水加多后用滴管吸出减少不变偏低定容摇匀时液面下降再加水不变增大偏低定容时俯视读数(读刻度)不变减小偏高定容时仰视读刻度不变增大偏低方法引导定容误差的判断方法定容的目标是容量瓶的容积，相关主要方法是以平视式、以容量瓶的刻度线为目标、观察液面与刻度的位置关系，标准是液面的最低点与刻度线齐平时，液体体积恰好等于容量瓶的容积。(a)仰视式观察，溶液体积偏大。如图(a)(b)俯视式观察，溶液体积偏小。如图(b)6关于物质的量浓度的计算(1)溶液的稀释与混合稀释溶质的质量不变11=22c1、c2和v1、v2分别表示稀释前后溶液的物质的量浓度和体积a稀溶液稀释时v2=vh2o+v1b浓溶液稀释时v2vh2o+v1混合c1v1+c2v2=c混v混a混合后溶液体积v混=v1+v2(两溶液浓度相同或差别较小或稀溶液混合)b混合物溶液体积改变v混(两溶液浓度差别较大)c1、c2，1、2，v1、v2分别表示混合前同一溶质溶液的物质的量浓度、密度、体积，c混、混、v混表示混合溶液的物质的量浓度、密度、体积(2)物质的量浓度c(b)与溶质质量分数(w)的换算c(b)m：溶质b的摩尔质量：溶液密度(gml1)推导方法设溶液为1 l，则c(b)w100%100%(3)饱和溶液物质的量浓度与溶解度(s)的换算c(b)：饱和溶液密度(gml1)m：溶质b的摩尔质量(gmol1)注只适用于饱和溶液中的换算推导方法设溶剂为100 g，则b为s g，溶液为(100s)gc(b)(4)标准状况下气体溶于水所得溶液的物质的量浓度标准状况下，v l气体溶于v(h2o)l中，所得溶液密度为(gml1)则：气体的物质的量：溶液体积：v103lml1根据c知c特别提醒溶液体积的单位是l，的单位是gml1时，利用v(溶液)计算v(溶液)时注意单位换算。当气体作为溶质溶于水时，溶液的体积不等于气体体积和溶剂体积之和，也不等于溶剂的体积，而应该是v(溶液)。浓度差别较大的两溶液或浓溶液加水稀释时，混和后溶液的体积v(混合)。题型1物质的量及其单位【例1】下列说法中正确的是()a摩尔是国际单位制中的七个物理量之一b0.5 mol h2o中含有的原子数目为1.5nac64 g氧相当于2 mol氧d1 mol任何物质都约含有6.021023个原子解析a项：物质的量是国际单位制中的七个物理量之一，摩尔是物质的量的单位；c项：使用物质的量或摩尔时必须用化学式指明确定的粒子，“2 mol氧”这种说法中的氧未指明是氧原子、氧分子还是氧离子；d项：构成物质的粒子除了原子外，还有分子、离子等。答案b学习化学概念时，一定要把与概念相关的文字读细、读精，要抓住概念的本质特征去理解；使用物质的量及其单位时，一定要用化学式表明粒子的种类，不能用中文名称，以确保含义明了。 题型2气体摩尔体积的概念【例2】下列说法中正确的是()a32 g o2占有的体积约为22.4 lb22.4 l n2含阿伏加德罗常数个氮分子c在标准状况下，22.4 l水的质量约为18 gd22 g二氧化碳与标准状况下11.2 l hcl含有相同的分子数解析a、b项都没有指明在标准状况下，因而是错误的；c项在标况下水是液体；d项中22 g co2的物质的量与标况下的11.2 l hcl的物质的量相等，所含分子数也相等。答案d标准状况下任何单一气体或混合气体的气体摩尔体积都约为22.4 lmol1，即与气体的种类无关。非标准状况下气体摩尔体积也有可能为22.4 lmol1。若题目给出物质的体积：一要看是否为标准状况；二要看该物质在标准状况下是否为气体。若不是气体或非标准状况均不能用22.4 lmol1进行求解。若题目给出气体的质量或物质的量则粒子数目与外界条件无关。若题目求稀有气体的粒子数目，需注意它是单原子分子。 题型3阿伏加德罗定律及其推论【例3】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bo2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。根据mv，体积、密度相等的o2、o3的质量相等，物质的量之比为32，压强之比为32，分子数目之比为32，o原子数目之比为11。正确答案为d。答案d解答该题时要注意两个问题：温度问题：气体的压强与温度有关，物质的量不相等时，若温度也不相等，气体的压强有可能相等。o2和o3的组成问题：尽管o2和o3的物质的量不相等，但质量相等，而质量实际上是氧原子的质量，所以二者所含原子数也相等。 题型4一定物质的量浓度溶液的配制【例4】实验室里需用480 ml 0.1 mol/l的硫酸铜溶液，现选用500 ml容量瓶进行配制，以下操作正确的是()a称取7.68 g硫酸铜，加入500 ml水b称取12.0 g胆矾配成500 ml溶液c称取8.0 g硫酸铜，加入500 ml水d称取12.5 g胆矾配成500 ml溶液解析配制500 ml溶液需cuso4；0.5 l0.1 moll10.05 mol，质量为8 g，换算成胆矾的质量为12.5 g。但c不符合一定物质的量浓度溶液的配制要求，即不是加入500 ml水，而是定容后溶液体积为500 ml，故应选d。答案d特别要注意三点：1所配溶液体积与容量瓶规格要匹配，如果配制250 ml溶液，应当选250 ml容量瓶。当所需溶液不是容量瓶的规格时，选与之接近的大规格容量瓶，如480 ml溶液，应先配制500 ml溶液，然后再取480 ml即可。2溶液体积不等于溶剂体积。3所称的是cuso4，还是cuso45h2o计算时要注意。 题型5物质的量浓度与质量分数的计算【例5】体积为v(ml)、密度为(gcm3)的溶液，含有摩尔质量为m的溶质质量为m(g)，物质的量浓度为c，质量分数为w。下列表达式中不正确的是()ac bmvcw dc解析已知溶质摩尔质量、质量分数和溶液密度时，c的含义为1 l溶液中所含溶质的物质的量；若已知溶质摩尔质量、溶液的物质的量浓度和溶液密度时，可计算出溶质质量分数w，其含义为1 l溶液中，溶质占溶液的质量分数，故a、c选项正确；b选项中求溶质质量，应通过溶液体积、密度、质量分数三者相乘而得，即mvw，故b选项错误；d选项是根据物质的量浓度的定义，由溶质质量、溶质摩尔质量和溶液体积计算而得，即c，故d选项正确。答案b溶液中溶质质量分数与物质的量浓度相互换算，一定要通过溶液密度这个桥梁，溶液的质量除以溶液密度等于溶液的体积。这个体积的单位是“ml”而不是“l”，忽略了抽象符号的单位，将导致换算结果的错误。 一、选择题1(2009北师附中模拟)下列示意图中，白球代表氢原子，黑球代表氦原子，方框代表容器，容器中间有一个可以上下滑动的隔板(其质量忽略不计)。其中能表示等质量的氢气与氦气的是()3在三个密闭容器中分别充入ne、h2、o2三种气体，在以下各种情况下排序正确的是()a当它们的体积和温度、压强均相同时，三种气体的密度(h2)(ne)(o2)b当它们的温度和密度都相同时，三种气体的压强p(h2)p(ne)p(o2)c当它们的质量和温度、压强均相同时，三种气体的体积v(o2)v(ne)v(h2)d当它们的压强和体积、温度均相同时，三种气体的质量m(h2)m(ne)m(o2)4(2009济宁质量检测)设na为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()a1 mol cl2参加的任何反应，反应过程中转移电子数都是2 nab常温常压下的33.6 l氯气与27g铝充分反应，转移电子数为3nac标准状况下，1 l乙醇完全燃烧产生co2分子的数目为2d将10 ml质量分数为98%的浓h2so4，用水稀释至100 ml，h2so4的质量分数大于9.8%5(2009泰安)标准状况下有0.112 l水；3.011023个氯化氢分子；13.6 g h2s气体；0.2 mol氨气，下列对这四种物质的关系由小到大排列正确的是()a体积： b密度：c质量： d氢原子数：6将mg、al、zn组成的混合物与足量的盐酸作用，放出h2的体积为2.8 l(标准状况下)，则这三种金属的物质的量之和可能为()a0.250 mol b0.125 molc0.100 mol d0.080 mol5 mol，故选项c正确。答案：c7设na为阿伏加德罗常数值，下列有关叙述中不正确的是()ana2o2与h2o反应生成1.12 l(标准状况下)o2，反应中转移的电子数为0.1 nab常温常压下，na个甲烷分子的体积大于22.4 lc0.1 moll1的nahso4溶液中含0.2 na个阳离子d32 g s8单质中含有的ss键个数为na8已知q与r的摩尔质量之比为922，在反应x2y=2qr中，当1.6 g x与y完全反应后，生成4.4 g r，则参加反应的y和生成物q的质量之比为()a46:9b32:9c23:9 d16:99某氯原子的质量为a g,12c原子的质量为b g。用na表示阿伏加德罗常数。下列说法中不正确的是()a则该氯原子构成氯分子的相对分子质量为bm g该氯原子的物质的量为molcn g该氯原子所含的电子数为d1 mol该氯原子的质量为ana g10在给定条件下，下列下划线所示的物质在化学反应中能被完全消耗的是()a用30 ml 12 mol/l浓盐酸与8.7 g二氧化锰共热制取氯气b标准状况下，将2.7 g铝片投入到20 ml 18 mol/l的硫酸中c向100 ml 3 mol/l的盐酸中加入5.6 g铁d向含ba(oh)2和naoh各0.1 mol的混合溶液中通入标准状况下2.8 l co2气体11(2009天津二模5月)下列说法正确的是()标准状况下，22.4 l己烯含有的分子数为6.021023标准状况下，a l的氧气和氮气和混合物含有的分子数约为6.0210237.1 g氯气与足量的氢氧化钠溶液反应转移的电子数约为0.26.02102360 g sio2晶体中含有26.021023个sio键1 mol乙醇中含有的共价键数约为76.021023500 ml 1 moll1的硫酸铝溶液中含有的硫酸根离子数约为1.56.021023abc d12(2009广东)设na代表阿伏加德罗常数(na)的数值，下列说法正确的是()a1 mol硫酸钾中阴离子所带电荷数为nab乙烯和环丙烷(c3h6)组成的28 g混合气体中含有3na个氢原子c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nad将0.1 mol氯化铁溶于1 l水中，所得溶液含有0.1 na个fe313(2009福建)设na为阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是()a24 g镁原子的最外层电子数为nab1 l 0.1 moll1乙酸溶液中h数为0.1 nac1 mol甲烷分子所含质子数为10nad标准状况下，22.4 l乙醇的分子数为na14(2009江苏)用na表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是()a25时，ph13的1.0 l ba(oh)2溶液中含有的oh数目为0.2 nab标准状况下，2.24 l cl2与过量稀naoh溶液反应，转移的电子总数为0.2 nac室温下，21.0 g乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数目为1.5 nad标准状况下，22.4 l甲醇中含有的氧原子数为1.0 na15(2009全国卷)下列叙述中正确的是()a向含有caco3沉淀的水中通入co2至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入nahco3饱和溶液，又有caco3沉淀生成b向na2co3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，生成的co2与原na2co3的物质的量之比为12c等质量的nahco3和na2co3分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成的co2体积相同d向na2co3饱和溶液中通入co2，有nahco3结晶析出二、非选择题16在标准状况下，由co和co2组成的混合气体6.72 l，质量为12 g。此混合物中co和co2物质的量比是_，co的体积分数是_，co的质量分数是_，c和o原子个数比是_，混合气体的平均相对分子质量是_，对氢气的相对密度是_。17某研究性学习小组欲测定室温下(25、101 kpa)的气体摩尔体积，请回答下列问题。该小组设计的简单实验装置如图所示：该实验的主要操作步骤如下：配制100 ml 1.0 moll1的盐酸溶液；用_(填仪器名称并注明规格)量取10.0 ml 1.0 moll1的盐酸溶液加入锥形瓶中；称取a g已除去表面氧化膜的镁条，并系于铜丝末端，为使hcl全部参加反应，a的数值至少为_；往广口瓶中装入足量水，按上图连接好装置，检查装置的气密性；反应结束后待体系温度恢复到室温，读出量筒中水的体积为v ml。请将上述步骤补充完整并回答下列问题。(1)用文字表述实验步骤中检查装置气密性的方法：_。(2)实验步骤中应选用_(填序号)的量筒。a100 mlb200 mlc500 ml读数时除恢复到室温外，还要注意_。(3)若忽略水蒸气的影响，在实验条件下测得气体摩尔体积的计算式为vm_，若未除去镁条表面的氧化膜，则测量结果_(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。解析：本题以化学计量和化学实验基础知识为背景，通过化学实验的形式考查气体摩尔体积的测定，探究实验中出现的问题，符合当前新课改的探究理念。考虑到10 ml量筒的精确度是0.1 ml，故应用10 ml量筒；因hc