2008—2009学年-高一化学-必修①

2008 2009 学年 高一化学 必修 第一章 从实验学化学 第二节 化学计量在实验中的应用 一定物质的量浓度溶液的配制 学案 复习 1 化学实验安全 1 浓酸撒在实验台上 先用 Na2CO3 或 NaHCO3 溶液中和 后用水冲擦干净 浓酸沾在 皮肤上 宜先用干抹布拭去 再用水冲净 浓酸溅在眼中应先用稀 NaHCO3溶液淋洗 然后请医生 处理 2 浓碱撒在实验台上 先用稀醋酸中和 然后用水冲擦干净 浓碱沾在皮肤上 宜先用大量水 冲洗 再涂上硼酸溶液 浓碱溅在眼中 用水洗净后再用硼酸溶液淋洗 3 钠 磷等失火宜用沙土扑盖 4 酒精及其他易燃有机物小面积失火 应迅速用湿抹布扑盖 5 实验操作中注意 六防 A 防爆炸 可燃性气体点燃前先验纯 防止火焰进装置 还原固 体物质时 先通气体后加热 B 防暴沸 加热液体加沸石 浓硫酸沿容器壁加入到其他液体中 并不 断搅拌 C 防失火 可燃性物质要远离火源 D 防中毒 有毒气体要在通风厨中进行 误食重金属 盐 可喝蛋白质溶液 E 防倒吸 排水集气结束时 先撤导管后熄灯 必要时还要加装安全瓶 F 防 污染 有毒气体通风厨 有毒物资先处理后排放 2 混合物的分离和提纯 萃取分液的操作步骤 查漏 加液 振荡 挂放 静置 通气 分下液 倒上液 分离和提 纯的方法 分离的物质应注意的事项应用举例 过过滤滤 应用于固 液混合物的 分离 一贴 二低 三靠 如粗盐的提纯 蒸蒸馏馏 提纯或分离沸点不同的 互溶液体的混合物 加入碎瓷片 防止液体暴沸 温度计的水银球在 蒸馏烧瓶支管口处 冷凝管中的水 下口进 上 口出 液体体积为烧瓶容积的 1 3 2 3 最好 1 2 如石油的蒸馏 萃萃取取 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 与另一种溶剂所组成的 溶液中提取出来的方法 选择的萃取剂应符合下列要求 1 和原溶液中的溶剂互不相溶 2 对溶质的溶解度要远大于原溶剂 3 溶质与 萃取剂易于分离 用四氯化碳萃取溴 水里的溴 碘 分分液液分离互不相溶的液体 打开上端活塞或使活塞上的凹槽与漏斗上的小孔 对准 使漏斗内外空气相通 打开活塞 使下层 液体慢慢流出 及时关闭活塞 上层液体由上口 倒出 如用四氯化碳萃取溴 水里的溴 碘后再分 液 蒸蒸发发和和结结 晶晶 用来分离和提纯几种可 溶性固体的混合物 加热蒸发皿使溶液蒸发时 要用玻璃棒不断搅动 溶液 当蒸发皿中出现较多的固体时 即停止加 热 分离 NaCl 和 KNO3混合物 3 常见离子的检验列表如下 常见离子的检验列表如下 离子离子选用试剂选用试剂主要实验现象主要实验现象有关离子方程式有关离子方程式 Cl AgNO3溶液和溶液和 稀稀 HNO3 有白色沉淀有白色沉淀 Ag Cl 错误 未找到引用源 AgCl Br AgNO3溶液和溶液和 稀稀 HNO3 有浅黄色沉淀有浅黄色沉淀 Ag Br 错误 未找到引用源 AgBr I AgNO3溶液和溶液和 稀稀 HNO3 有黄色沉淀有黄色沉淀 Ag I 错误 未找到引用源 AgI SO42 稀稀 HCl 和和 BaCl2溶液溶液 先加稀先加稀 HCl 再加 再加 BaCl2 溶液有白色沉淀溶液有白色沉淀 Ba2 SO42 错误 未找到引用源 BaSO4 CO32 稀稀 HCl 和澄和澄 清石灰水清石灰水 有能使石灰水变浑浊的气有能使石灰水变浑浊的气 体体 CO32 2H 错误 未找到引用源 H2O CO2 CO2 Ca OH 2 错误 未找到引用 源 CaCO3 H2O Ba2 硫酸或可溶性硫酸或可溶性 的硫酸盐的硫酸盐 有白色沉淀有白色沉淀 Ba2 SO42 错误 未找到引用源 BaSO4 Al3 NaOH 溶液和溶液和 氨水氨水 加氨水至过量有白色絮状加氨水至过量有白色絮状 沉淀 再加沉淀 再加 NaOH 溶液沉溶液沉 淀溶解淀溶解 Al3 3OH 错误 未找到引用源 Al OH 3 Al OH 3 OH 错误 未找到引用 源 AlO2 2H2O Fe3 NaOH 溶液或溶液或 KSCN 溶液溶液 有红褐色沉淀或溶液呈血有红褐色沉淀或溶液呈血 红色红色 Fe3 3OH 错误 未找到引用源 Fe OH 3 红褐色 红褐色 Fe3 SCN 错误 未找到引用源 Fe SCN 2 血红色血红色 Fe2 NaOH 溶液溶液 氯水和氯水和 KSCN 溶液溶液 生成白色沉淀 在空气生成白色沉淀 在空气 中迅速变为灰绿色 最后中迅速变为灰绿色 最后 变为红褐色沉淀 变为红褐色沉淀 先加先加 KSCN 溶液无明显溶液无明显 现象 再加氯水溶液呈血现象 再加氯水溶液呈血 红色 红色 Fe2 2OH 错误 未找到引用源 Fe OH 2 白色沉淀白色沉淀 4Fe OH 2 O2 2H2O 错误 未找 到引用源 4Fe OH 3 红褐 红褐 色 色 2Fe2 Cl2 错误 未找到引用源 2Fe3 2Cl Fe3 3SCN 错误 未找到引用源 Fe SCN 3 Ag 稀稀 HCl 或可或可 溶性的氯化物 溶性的氯化物 稀稀 HNO3 有白色沉淀有白色沉淀 Ag Cl 错误 未找到引用源 AgCl NH4 NaOH 溶液溶液 加热用湿润的红色石蕊试加热用湿润的红色石蕊试 纸检验产生的气体 变蓝纸检验产生的气体 变蓝 NH4 OH NH3 H2O 4 除杂 注意事项 为了使杂质除尽 加入的试剂不能是 适量 而应是 过量 但过量的试剂必须在 后续操作中便于除去 方法常有 沉淀法 洗气法 加热法 渗析法等 二 化学计量在实验中的应用 一 物质的量的单位 摩尔 1 物质的量 n 是表示物质含有一定数目粒子的集体的物理量 其单位是摩尔 2 摩尔 mol 把含有 6 02 1023个粒子的任何粒子集体的量计为 1 摩尔 3 阿伏加德罗常数 把 1 摩尔物质含有的粒子数叫作阿伏加德罗常数 符号 NA 数值约为 6 02 X1023mol 1 4 物质的量 物质所含微粒数目 阿伏加德罗常数 n n N N N NA A 5 摩尔质量 M 1 定义 单位物质的量的物质所具有的质量叫摩尔质量 2 单位 g mol 或 g mol 1 3 数值 等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量 6 物质的量 物质的质量 摩尔质量 nB m M 7 求物质摩尔质量的方法 1 定义式法 M m n 2 气体标况密度法 M 22 4 d 3 气体相对密度法 同温同压下 M2 M1 d2 d1 4 物质的量分数法 M n1 n M1 n2 n M2 5 气体体积分数法 M V1 V M1 V2 V M2 二 气体摩尔体积 1 气体摩尔体积 Vm 1 定义 单位物质的量的气体所占有的体积叫做气体摩尔体积 2 单 位 L mol 或 L mol 1 2 物质的量 气体的体积 气体摩尔体积 n V Vm 3 标准状况下 00C 1 01X105Pa 气体的 Vm 22 4 L mol 4 气体状态方程 PV nRT PV RT m M PM dRT 三 物质的量在化学实验中的应用 1 物质的量浓度 1 定义 以单位体积溶液里 所含溶质 B 的物质的量来表示溶液组成的物理量 叫做溶质 B 的 物质的量浓度 2 单位 mol L 或 mol L 1 3 物质的量浓度 溶质的物质的量 溶液的体积 4 定义式 CB nB V nB CB V 2 一定物质的量浓度溶液的配制 1 主要操作 a 检验容量瓶是否漏水 b 配制溶液步骤 计算 量取 溶解 冷却 转移 6 洗涤 振荡 定容 9 1 2 3 4 5 7 8 摇匀 10 贮存 注意事项 A 选用与欲配制溶液体积相同的容量瓶 容量瓶的规格有 100ml 250ml 500ml 1000ml B 使用前必须检查容量瓶是否漏水 C 不能在容量瓶内直接溶解 D 溶解后的溶液等冷却至室温时再转移至容量瓶中 E 定容时 当液面离刻度 线 1 2cm 时改用胶头 滴管滴加蒸馏水 以平视观察加水至液面最低处与刻度相切为止 2 所用仪器 天平 药匙 量筒 烧杯 玻璃棒 一定容积的容量瓶 胶头滴管 3 误差分析 根据公式 CB nB V 分析 3 溶液稀释 稀释前后 溶质的物质的量不变 C 浓溶液 V 浓溶液 C 稀溶液 V 稀溶液 稀释前后 溶质的质量不变 m 浓溶液 w 浓溶液 m 稀溶液 w 稀溶液 4 万能公式 C 000dw M 一 物质的量浓度的概念 1 定义 以单位体积溶液里所含溶质 B 的物质的量来表示溶液组成的物理量 叫做溶液 B 的物质的 量浓度 2 表示符号 cB 3 单位为 mol L 或 mol L 1 4 数学表达式 cB nB V 说明 a 概念中的体积是指溶液的体积 而不是溶剂的体积 b 溶质的量一定要用 物质的量 来表示 c 溶质可以是单质和化合物 也可以是离子或其他特定组合 d 带结晶水的物质作 溶质 时 溶质是不含结晶水的化合物 其物质的量计算 用带结晶水的 物质质量除以带结晶水的物质的摩尔质量即可 e 对于一定物质的量浓度的溶液 取出任意体积的溶液时 其浓度不变 二 物质的量浓度与溶质的质量分数比较 物质的量浓度溶质的质量分数 溶质的单位molg 溶液的单位Lg 公式 物质的量浓度 cB nB Vaq 溶质的物质的量 溶液的体积 溶质的质量分数 100 m m 质 液 溶质的质量 溶液的质量 单位mol L无 特点 体积相同 物质的量浓度也相同的任何溶液中 所含 溶质的物质的量相同 但溶质的质量不相同 体积相同 溶质的质量分数也相同的任何溶液中 所 含溶质的质量相同 但溶质的物质的量不相同 物质的量浓度与溶质的质量分数的换算关系 下式中密度的单位为 g ml 摩尔质量的单位为 g mol 物质的量浓度 cB M 3 溶质的质量分数 溶液的密度 10 溶质的摩尔质量 新课 1 容量瓶使用方法 1 容量瓶的体积固定 有不同规格 25ml 50ml 100ml 250ml 500ml 1000ml 等 思考 能不能配制 125ml0 5mol l 的 NaOH 溶液 2 使用前必须检验容量瓶是否漏水 气体装置检验气密性 液体装置检验是是否漏水 3 容量瓶上标记 标线 温度 容量 当室温在标记温度时 所取液体的体积最标准 4 当液面接近刻度线 1 2cm 时 须用胶头滴管加水至刻度线 过线则重新配制重新配制 思考 能不能直接在容量瓶中溶解 2 一定物质的量浓度溶液的配制步骤 1 计算 2 称量 3 溶解 4 移液 5 洗涤 6 定容 7 摇匀 注 移液时 若溶解过程中有温度变化 应等恒温后再移液 学与问学与问 P17 1 2 3 3 误差分析 配制步骤错误操作nBVcB 计算计算结果 m 5 85g 称 5 9g 砝码生锈 没有脱落 称量 少量 NaCl 沾在滤纸上 溶解为促进 NaCl 溶解而加热 将热溶液转移至容量瓶中 转移溶液未冷 洗涤未洗涤或洗涤液未注入容量瓶 仰视 俯视定容 超过刻度线 吸出一部分水 摇匀摇匀后液面下降 补充水 装瓶试剂瓶刚用蒸馏水洗过 思考与交流思考与交流 P17 2 用浓溶液配制稀溶液 c 浓溶液 浓溶液 V 浓溶液 浓溶液 c 稀溶液 稀溶液 V 稀溶液 稀溶液 练习练习 用多少 18mol l 浓硫酸配制 100ml1 8mol l 稀硫酸溶液 思考与交流思考与交流 能否取 10ml 的 18mol l 浓硫酸直接加 90ml 水 配制 100ml 的 1 8mol l 稀硫酸溶液 作业 P18 3 1 配制 250ml 1mol l HCl 溶液 需要 12mol l HCl 溶液的体积是多少 2 已知 37 的 H2SO4溶液的密度为 1 28g cm3 求其物质的量浓度 可以假设有 100g 或 1L 溶液 再去解题 6 7 班必做 8 班选做 习 题 第一章 从实验学化学 第一节 化学实验基本方法 新课标知识点 一 化学实验安全 1 遵守实验室规则 课前要阅读实验说明 理解实验目的 明确实验步骤和注意事项 自行设计 的实验方案要征得老师的意见 实验时整齐有序 注意安全并实事求是地做好记录 实验完毕要及时 清洗并整理好实验用品 实验后要认真处理实验数据 分析实验结果 要爱护公共财物 注意节约 2 了解安全措施 易燃易爆药品与有强氧化性的物质要分开放置并远离火源 不用手接触药品 不把鼻孔凑到容器口去闻药品的气味 不尝任何药品的味道 剩余的药品要放入指定的容器内 使用 浓酸 浓碱等强腐蚀性的药品时 必须特别小心 防止皮肤或衣物等被腐蚀 使用酒精灯时 要注意 安全 3 掌握正确的操作方法 4 重视并逐步熟悉污染物和废弃物的处理方法 5 掌握常见事故的处理 洒在桌面上的酒精燃烧时 立即用湿抹布盖灭 碱液沾在皮肤上 先用较多的水冲洗 后涂少量的硼酸溶液 酸液沾在皮肤上 先用较多的水冲洗 后涂少量 3 5 的小苏打溶液 液溴 有毒有机物沾在皮肤上 先用水洗 再用酒精擦洗处理 水银洒在桌面上或地上 用硫粉进行回收处理 误服重金属离子 可服用大量牛奶 蛋清解毒 误服钡盐 可服用 Na2SO4或 MgSO4溶液解毒 吸入有毒气体 要立即离开现场并吸入氧气 若为 Cl2 H2S SO2等可用 5 NaHCO3溶液喷雾吸入 若为 CO 同时要注意保暖 若为 NH3呼吸困难者要立即送医院抢救 二 混合物的分离和提纯 1 过滤和蒸发 1 过滤是利用较大的固体颗粒不能通过滤纸隙缝这一特性 将难溶溶物 较大的固体颗粒 和 液体分开的一种实验方法 过滤时应注意 一贴 二低 三靠 根据实验要求不同 有时要对过滤出的沉淀物进行洗涤 洗涤方法是在过滤器中加蒸馏水浸没沉淀物 待其自然过滤干为一次洗涤 直至洗净为止 洗净的标准为取洗涤时的最后滤出液 检验其中是否含有可溶性物质 除杂时常将可溶性的杂质转化成沉淀 再过滤除去 利用这种方法除杂时 一般要求所加的除杂 剂要过量 过量的除杂剂也要除去 最后一种除杂剂过量后要能用物理的方法除去 加入除杂剂后何 时过滤要灵活掌握 只要所加的除杂剂对已生成的沉淀无影响 就可先加除杂剂后过滤 对生成沉淀的除杂剂是否加过量有两种判定方法 一是待生成的沉淀物沉降后 在上层清液中继 续加除杂剂 若不再变浑浊说明除杂剂已足量 另一种方法是在上层清液中加原杂质 若能变浑浊说 明除杂剂已足量 对不生成沉淀的除杂剂是否加过量 可用测定溶液的酸碱性等方法进行 2 蒸发是用加热的方法 将溶液中的溶剂蒸发除去 而析出溶质的一种实验方法 蒸发时应注意边加热边搅拌 蒸至剩余少量液体时 停止加热利用余热将其蒸干 以防飞溅 同 时要用坩埚钳夹住蒸发皿 防止搅拌时用力不匀打翻蒸发皿 用过的坩埚钳要翻放于桌面 一防烫坏 桌面 二防污染 千万不能用手去拿烧热的蒸发皿 以防烫伤 2 蒸馏 萃取和分液 1 蒸馏是利用物质的沸点不同 利用加热的方法 在不同的温度下使不同沸点的物质先后气化 或不气化 从而使液体混合物 或溶液中的溶质和溶剂 分离的一种实验方法 装配蒸馏装置时 要先下后上 从左到右进行 蒸馏烧瓶不能直接加热 要隔着石棉网加热 蒸 馏时 温度计是为了测量蒸出气体的温度的 因此 水银球应置于蒸馏烧瓶的支管出口处 为使冷凝 管中充满冷却水 冷凝水应下进上出 蒸馏时蒸馏烧瓶是固定不动的 为了防止产生暴沸现象 蒸馏 时必须加少量的碎瓷片 当烧瓶中有固体时不必加入碎瓷片 实验时要先通冷却水 后加热蒸馏 通 冷却水时进水口在上出水口在下 若实验中需要收集蒸出的液体 则收集沸点左右的馏出物 对沸点非常接近的几种液体 如 A 和 B 用蒸馏法分离时 往往采用改变沸点的方法进行 常用 的方法有改变压强 或将其中的一种物质 如 A 先转化成与原物质沸点相差较多的物质 如 C 先 蒸出一种物质 如 B 后 再将 C 转化为 A 进行蒸馏 2 萃取是利用某种物质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同 使该物质从溶解度较小的溶剂 中转移到溶解度较大的溶剂中的一种分离方法 萃取剂的选择应符合以下条件 萃取剂与原溶剂要互不相溶 溶质在萃取剂中的溶解度要大于在原溶剂中的溶解度 萃取剂与原溶剂 溶质等均不能发生化学反应等 实验时 要先检验分液漏斗的上 下塞是否漏水 关闭活塞后 一般先向分液漏斗中加溶液 后 加萃取剂 盖上分液漏斗上部的塞子后 两手两手分别护住上部的瓶塞和下部的旋塞 倒转用力振荡 使两种液体混合均匀 以便萃取剂与被萃取物充分接触 振荡时要注意倒转放气 以防萃取剂挥发 分液漏斗内压强过大而导致漏液 正立静置待液体充分分离 3 分液是用分液漏斗将两种互不相溶的液体分开的一种实验操作 分液时 打开上盖以使液体能顺利流下 用烧杯内壁紧贴分液漏斗下端后 再打开活塞 使下层 液体流入烧杯内 待下层液体全部流入烧杯后 及时关闭活塞以防上层液体流出 上层液体要从上口 倒入另一烧杯中 三 SO42 Cl 的检验 SO42 常用 BaCl2溶液和稀 HNO3检验 实验中产生不溶于稀 HNO3的白色沉淀 Cl 常用 AgNO3溶液和稀 HNO3检验 实验中也产生不溶于稀 HNO3的白色沉淀 检验溶液中是否有 SO42 时 为防止其它离子的干扰 最好先向溶液中加入足量的稀 HCl 若无明 显现象 再加 BaCl2溶液 若产生白色沉淀 即可证明原溶液中含有 SO42 新课标能力导航 1 化学是一门以实验为基础的自然科学 实验是学习化学 体验化学和探究化学的重要途径 要 做好化学实验 必须亲手实践 在实践中逐渐掌握实验方法和技巧 2 日常生活中有很多的化学现象 对它们的观察 探究和思索 也是化学实验的一种形式 3 化学实验中蕴含着许多的科学 特别是与其它学科知识的联系非常普遍 实验中要多想想其中 的理论依据 4 日常生活中 甚至在你玩的过程中 都存在许多科学原理 如压强原理 杠杆原理等 实验中 要常将实验原理和生活实际相联系 这样 你的实验能力才能有较大的提高 典型例题 例 1 下列事故处理不正确的是 A 不慎碰倒酒精灯 洒出的酒精在桌面上燃烧时 立即用湿抹布扑盖 B 将 CO 中毒者移到通风处抢救 C 眼睛里不慎溅进药品 应立即用手揉眼睛 以便产生眼泪挤出药液 D 浓硫酸溅到皮肤上 先使劲用抹布擦去 再用大量水冲洗 解析 实验中不可避免地会发生各种事故 掌握常见事故的应急处理方法 是实验工作中自 我保护的重要手段 答案 CD 例 2 某实验小组只有下列仪器或用品 铁架台 含附件 石棉网 烧杯 漏斗 分液漏斗 酒精灯 玻璃棒 量筒 蒸发皿 圆底烧瓶 火柴等 他们不能进行的实验是 A 蒸发 B 萃取 C 过滤 D 蒸馏 解析 上述四种分离方法是中学实验中常用的 每种分离方法中所用到的仪器必须依照实验 步骤的顺序加以考虑 每一步要用到哪些仪器和用品都要列出来 再将各步所用到的仪器 用品总结 一下 这样就不会有遗漏 本题中无滤纸就不能进行过滤 无蒸馏烧瓶 冷凝管就不能进行蒸馏 答案 CD 例 3 下列有关分离方法所涉及的化学原理不正确的是 A 蒸发 利用物质颗粒的大小 B 萃取 利用物质的溶解度不同 C 过滤 利用物质的沸点不同 D 蒸馏 利用物质的沸点不同 解析 分离不同的物质时 必须根据被分离的物质的某些性质不同而进行 上述常见的四种 分离方法所利用的物质的性质各不相同 答案 AC 例 4 选择下列实验方法分离物质 将分离方法的序号填在横线上 A 萃取分液法 B 加热分解法 C 结晶法 D 分液法 E 蒸馏法 F 过滤法 1 分离饱和食盐水与沙子的混合物 2 从硝酸钾和氯化钠的混合物中提取 KNO3 3 分离水和汽油的混合物 4 分离四氯化碳和甲苯的混合物 两者互溶 沸点分别为 76 75 和 110 6 5 从碘水溶液中提取碘 解析 加热分解法适用于所含杂质加热时可升华 或可分解生成气体而挥发 或可分解生成 所需成分 分解生成的其它产物可挥发 等 结晶法适合于两种物质均可溶于水 但其溶解度相差较 大或溶解度随温度的变化相差较大等 答案 1 F 2 C 3 D 4 E 5 A 例 5 为了除去氯化钾晶体中含有的少量 MgSO4 CaCl2杂质 进行下列六项操作 加水溶 解 加热蒸发得到晶体 加入略过量的 BaCl2溶液 加入适量的 HCl 加入略过量的 K2CO3和 KOH 溶液 过滤 其正确的操作顺序是 解析 除去可溶性杂质时 往往是先将样品制成溶液 再将杂质转化成难溶物 最后用过滤 法除去生成的沉淀 实验中所用的除杂剂必须过量 过量的除杂剂也必须除去 最后过量的除杂剂往 往通过物理的方法除去 答案 例 6 对一无色 澄清的稀溶液作初步分析后发现 其可能含有 SO42 Na CO32 H NO3 HCO3 Cl 等离子中的若干种 进一步的分析结果如下 1 用 pH 试纸测定溶液的 pH 试纸呈红 色 酸性色 2 取 2mL 溶液滴加少量 BaCl2溶液 有白色沉淀生成 再滴加少量稀 HNO3 沉淀不消失 3 对 2 中所得的混合物 充分静置后 取上层清液滴加少量 AgNO3溶液 又有白色沉淀生成 再滴加少量稀 HNO3 沉淀不消失 则 1 溶液中一定存在的离子有 一定不存在的离子有 2 能否判断原溶液中是否含有 Cl 其原因为 若要确定溶液中是否含有 Cl 其正确的操作是 解析 溶液呈酸性就不可能有大量的 CO32 和 HCO3 存在 用 BaCl2和稀 HNO3检验时有白色沉淀生 成 证明含有 SO42 但因 BaCl2溶液带入了 Cl 即使用 AgNO3和稀 HNO3检出了 Cl 也不能说明原溶 液中含有 Cl 同时 SO42 的存在对 Cl 的检验也有干扰 答案 1 H SO42 CO32 HCO3 2 不能判断 因第 2 步实验中带入了 Cl 将第 2 步中的少量 BaCl2改为足量的 Ba NO3 2溶液即可 课时练习一 一 选择题 每题有 1 2 个选项符合题意 1 下列仪器常用于物质分离的有 漏斗 容量瓶 烧杯 分液漏斗 天平 量筒 胶头滴管 蒸馏烧瓶 A B C D 2 下列做法正确的是 A 用手拿药品 B 用灯冒盖灭酒精灯 C 为节约药品 用剩后的药品放回原瓶 D 将吸有溶液的滴管平放于桌面 3 实验室里进行过滤和蒸发实验时 都要用到的仪器是 A 烧杯 B 玻璃棒 C 蒸发皿 D 酒精灯 4 用四氯化碳萃取饱和碘水中的碘 下列说法不正确的是 A 实验使用的主要仪器是分液漏斗 B 碘在四氯化碳中的溶解度比在水中的溶解度大 C 碘的四氯化碳溶液呈紫色 D 分液时 水从分液漏斗的下口流出 碘的四氯化碳溶液从上口倒出 5 提纯含有少量 Ba NO3 2杂质的 KNO3溶液 可以使用的方法为 A 加入过量的 Na2CO3溶液 过滤除去沉淀 所得溶液中补加适量 HNO3 B 加入过量的 K2SO3溶液 过滤除去沉淀 所得溶液中补加适量 HNO3 C 加入过量的 Na2SO3溶液 过滤除去沉淀 所得溶液中补加适量 HNO3 D 加入过量的 K2CO3溶液 过滤除去沉淀 所得溶液中补加适量 HNO3 6 实验室进行 NaCl 溶液蒸发实验时 一般有以下操作 放置酒精灯 固定铁圈位置 放置蒸 发皿 加热搅拌 停止加热 利用余热蒸干 其正确的操作步骤为 A B C D 7 以下四组溶液 不用其它试剂 仅用组内溶液互相滴加的方法就可完成鉴别的是 A HCl Na2CO3 CuCl2 NaOH B BaCl2 AgNO3 CaCl2 HNO3 C NaOH Na2SO4 Ba OH 2 HCl D MgCl2 Na2SO4 Ba OH 2 KOH 8 将浑浊的河水制成蒸馏水 正确的方法是 A 过滤 B 蒸发 C 先过滤后蒸发 D 加入某种药品溶解浑浊的固体 9 下列有关制取蒸馏水的装置和操作的说法中 不正确的是 A 温度计的水银球应插入蒸馏烧瓶内的自来水中 B 冷凝管内水的流向是下进上出 C 实验中需在自来水中加几片碎瓷片 D 蒸馏烧瓶底部必须垫石棉网 10 进行分液操作时 一定用不到的仪器是 A 锥形瓶 B 分液漏斗 C 烧杯 D 温度计 二 填空题 11 实验室里将粗盐制成精盐的过程中 在溶解 过滤 蒸发三个步骤的操作中 都要用到玻璃棒 分别说明三个操作中玻璃棒的作用 溶解时 过滤时 蒸发时 12 检验 KClO3固体中是否含有氯元素 从下列仪器和操作方法中选择适当的内容填空 1 所选用的仪器有 试管 酒精灯 石棉网 温度计 橡胶塞 量 筒 试管夹 烧杯 玻璃棒 2 正确的操作步骤是 a 加热至完全分解 b 溶解 c 过滤 d 蒸发 e 滴加稀 HNO3 F 滴加 BaCl2溶液 g 滴加 AgNO3溶液 13 某同学在分液漏斗中用有机溶剂萃取水溶液中的某种物质 静置分层后 不知道哪一层是有机层 请用一种简单的方法帮他进行判断 第二节 化学计量在实验中的应用 新课标知识点 一 物质的量 1 物质的量 n 是计量微观粒子 原子 分子 离子 质子 电子等 数量多少的一个专用物 理量 是国际单位制中七个基本物理量之一 是一个专有名词 不能多一字或少一字 用物质的量计 量微观粒子时 必须指明所计量的对象 如 1molFe 1molO2 1molO 1molNa 1molNa 1molSO42 等 不能说 1mol 氧 2 物质的量的基本单位是摩尔 mol 也可用它的倍数单位 每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个 基本粒子 3 0 012kg12C 中所含有的碳原子个数叫阿伏加德罗常数 约为 6 02 1023mol 1 记作 NA 4 物质的量 n 所含微观粒子的数目 N NA 二 摩尔质量 1 1mol 任何物质的质量等于其所含微观粒子的实际质量之和 由 1mol 物质的定义 即阿伏加德 罗常数的定义 可知 1mol12C 的质量为 0 012kg 根据相对原子质量的定义 不难推导 1mol 任何物 质的质量以克为单位时 其数值都与该物质所含基本粒子的相对原子质量或相对分子质量相等 2 为计算方便 定义单位物质的量的物质所具有的质量为摩尔质量 记作 M 单位为 g mol 1 或 g mol 任何物质的摩尔质量以 g mol 1为单位时 其数值也与该物质所含基本粒子的相对原子 质量或相对分子质量相等 3 物质的量 n 物质的质量 m M 4 如同一个商场内的所有商品具有平均价格一样 混合物也有平均摩尔质量 n m M 混合物的总物质的量 混合物的总质量 混合物的平均摩尔质量肯定介于各组分的摩尔质量之间 三 气体摩尔体积 1 影响物质占有体积大小的因素有 构成物质的粒子的大小 粒子间的距离 粒子数目的 多少 当所含粒子的数目一定时 即等物质的量的物质 其体积大小只由前两个量决定 对固体和液 体而言 粒子间的距离相对于粒子本身的大小又可以忽略不计 因此 1mol 任何固体或液体占有的体 积主要取决于粒子本身的大小 且各不相同 2 对气体而言 气体分子本身的大小相对于气体分子之间的距离可以忽略不计 1mol 气体所占 有的体积大小主要决定于气体分子之间的距离 气体分子之间的距离大小受温度和压强影响较大 当 温度和压强相等时 任何气体分子之间的距离几乎相等 因此 在相同条件下 1mol 任何气体的体积 均相同 反之 在相同条件下 体积相同的任何气体含有相同的分子数 结构微粒数 3 定义单位物质的量的气体所占有的体积为气体摩尔体积 记作 Vm 单位是 L mol 1 或 L mol n 气体 气体占有的体积 L Vm 4 只有在标准状况下 气体摩尔体积才为 22 4L mol 1 5 对气体而言 由 n m M 和 n V Vm不难导出 M Vm m V Vm 的单位为 g L 在标准状况下 M 22 4L mol 1 标 四 物质的量浓度 1 单位体积的溶液内所含溶质 B 的物质的量 称为 B 的物质的量浓度 记为 cB 单位为 mol L 或 mol L 1 cB LV moln 溶液 溶质 2 配制一定物质的量浓度的溶液 1 所需仪器 天平 药匙 烧杯 玻璃棒 容量瓶 胶头滴管 若用液体或浓溶液配制 需将 天平和药匙改为量筒 2 配制步骤 计算 称量溶质 或量取浓溶液 溶解 或稀释 冷却 转移 洗涤 定容 摇匀 3 注意事项 称量有腐蚀性的或潮湿的样品时要用玻璃器皿 容量瓶在使用前要洗净并检查瓶盖是否漏水 选用容量瓶时要注意其规格 不能直接在容量瓶中溶解固体或稀释浓溶液 必须先在小烧杯中进行 容量瓶只能用来配制常温下的溶液 若样品溶解或稀释时有吸放热现象 须等恢复至室温后才 能继续配制 配好的溶液要转至洁净干燥的试剂瓶中保存 溶液从小烧杯转移至容量瓶时 要用玻璃棒引流 转移后小烧杯内壁和玻璃棒要洗涤 2 3 次 洗涤液一并转入容量瓶中 定容时当液面离容量瓶颈刻度线下 1 2cm 时 用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切 判断液面与刻度线不否相切时 视线要与刻度线在同一水平线上 视线偏高溶液偏少 视线偏 低溶液偏多 摇匀后的溶液可能会出现液面下降的现象 不能再加蒸馏水至刻度线 4 浓溶液稀释时符合稀释定律 c浓 V浓 c稀 V稀 3 物质的量浓度与溶质质量分数之间的换算 换算时可取 1L 溶液进行推导 cB 1000 3 cmg BM w 取 新课标知识点拓展 一 阿伏加德罗定律 描述气体状态的四个参数 温度 T 压强 P 所占体积 V 和物质的量 n 之间满足如下 关系 PV nRT 称为克拉珀龙方程 从方程 还可导出 PV RT 或 PM RT m 为气体的 M m 质量 M 为气体的摩尔质量 为气体的密度 从方程 中不难看出 四个物理量之间有 三同定 一同 两同两比例 的关系 从方程 也可导出一系列的关系 这些关系在解决有关气体的问题时 非常有用 如 同温同压下 相同体积的气体含有相同的分子数 同温同压下 两种气体的体积比等于其物质的量之比 2 1 2 1 n n V V 同温同体积的气体 压强比等于其物质的量之比 2 1 2 1 n n P P 同温同压下 两种气体的密度比等于其摩尔质量之比 2 1 2 1 M M 同温同压同体积的气体 其质量比等于其摩尔质量之比 2 1 2 1 M M m m 其它关系同学们可自己进行推导 二 物质的量用于化学方程式的计算 1 化学方程式意义的拓展 以化学方程式 2H2 O2 2H2O 为例 从微观的角度可表示每 2 个氢气分 子和 1 个氧气分子反应 可生成 2 个水分子 从宏观的角度可表示 4g 氢气与 32g 氧气反应 可生成 36g 水 从化学方程式的微观意义出发 将 2 个氢气分子 1 个氧气分子和 2 个水分子均扩大 NA倍后 上述化学方程式也可以表示 2 摩尔氢气和 1 摩尔氧气反应 生成 2 摩尔水 即化学方程式前的系数可 表示物质的量 2 化学方程式前的系数可表示物质的量 因而可用小数 分数等表示一定物质的量的物质之间发 生的反应 3 用化学方程式进行有关计算时 可用质量 物质的量 气体在标准状况下的体积等进行 4 将物质的量 摩尔质量 气体摩尔体积 溶液的物质的量浓度等应用于化学方程式进行计算时 对于定量的研究化学反应中各物质之间的量的关系 会更加方便 新课标能力导航 1 物质的量是为了在可计数的微观粒子和可称量的宏观物质之间架一座桥梁 简化两者之间的换 算工作 学习时只要会进行换算即可 2 在理解有关物质的量的概念时 一定要弄清有关物理量的计量标准 即 NA M Vm 及它们与 初中所学的 Ar Mr等之间的相互关系 要紧紧抓住 1mol 物质的质量之比等于其所含基本粒子的质量之 比 而基本粒子的质量之比又等于其相对原子质量 或相对分子质量 之比这两个比例关系 3 学习气体摩尔体积时 要注意区别气体分子本身的大小和气体所占有的体积两者之间的关系 通常所说的气体体积是指一定量气体在一定的条件下所占有的体积 典型例题 例 1 下列气体中所含原子总数最多的是 A 1gH2 B 10gO2 C 30gCl2 D 17gNH3 解析 先算出各物质的物质的量 根据物质的量的多少判断出各分子数的多少 最后根据每 个分子中所含的原子数进行判断 答案 D 例 2 下列关于阿伏加德罗常数的说法正确的是 A 是 12g 碳中所含的碳原子个数 B 是 0 12kg12C 中所含的原子数 C 是 6 02 1023mol 1 D 其符号是 NA 近似值为 6 02 1023mol 1 解析 掌握阿伏加德罗常数的意义 对正确理解物质的量及其换算至关重要 答案 D 例 3 1 2molCl2与元素的单质完全反应生成 0 8molAClx 则 x 值为 A 1 B 2 C 3 D 4 解析 任何物质在发生化学反应时 都符合质量守恒定律 即元素的种类不变 各元素的原子数 目不会增减 本例中的 Cl 原子个数不会改变 答案 C 例 4 某混合液中含有的组分可能是乙醚 C4H10O 乙醇 C2H6O 和水 经分析 混合物中 所含的原子数之比为 C H O 16 42 5 1 若混合液只含两种组分 则其可能的组合及其物质的量之比为 2 若混合液中有三种组分 且 628g 混合液中含 1molH2O 则乙醇和乙醚的物质的量各为 和 解析 混合液中各原子的物质的量为各组成成分中各原子的物质的量之和 本例中可根据混 合液中各原子的比例和各组分中各原子的比例范围 确定其可能的组合 本题也可用三种组分的物质 的量列方程进行计算 答案 1 n C4H10O n H2O 4 1 或 n C4H10O n C2H6O 3 2 2 n C4H10O 7mol n C2H6O 2mol 例 5 下列说法正确的是 A 标准状况下 1mol 任何物质的体积均约为 22 4L B 气体的摩尔体积为 22 4L mol C 1mol 气体所占的体积与 1mol 气体分子的实际体积相等 D 1mol 气体所占有的体积与温度 压强有关 解析 1mol 物质所占的体积与许多因素有关 对固体和液体而言 其主要因素是结构微粒本 身的大小 对气体而言主要是结构微粒之间的距离 气体的摩尔体积只有在标准状况下才为 22 4L mol 要注意区别气体所占有的体积与气体分子本身的体积之间的区别 答案 D 例 6 有一真空瓶的质量为 m1g 该瓶充满氧气后总质量为 m2g 在相同状况下 若充满某气 体 A 总质量为 m3g 则气体 A 的摩尔质量为 A m3 m1 32g mol 1 B m3 m1 m2 m1 32g mol 1 C m2 m1 32g mol 1 D m2 m1 m3 m1 32g mol 1 解析 在相同条件下 相同何种的任何气体所含的原子数相同 即物质的量相同 相同物质 的量的物质的质量比与其摩尔质量比相同 答案 B 例 7 气体 A 对气体 B 的 相对密度 是指在相同条件下 气体 A 的密度与气体 B 的密度的 比值 这个比值与两种气体的摩尔质量的比值相同 某物质 A 在一定条件下加热按下式分解 2AB 2C 2D 产物全为气体 测得生成的气体的对氢气的相对密度为 d 则 A 的相对分子质量为 A 7d B 5d C 2 5d D 2d 解析 根据相对密度的定义可知生成物的平均摩尔质量 进而可知生成物的总物质的量和总 质量 由质量守恒定律可知反应物的总质量和总物质的量 答案 B 例 8 引燃密闭容器中的已烷和氧气的混合气体使之发生不完全的燃烧反应 在 146H C 297 测得反应前后气体的压强分别为和 试根据上述实验的数据判断这一燃烧Pa 5 100 1 Pa 5 103 1 反应是按下列哪个化学方程式进行的 A OHCOCOOHC 222146 757 B OHCOCOOHC 222146 759 C OHCOCOOHC 222146 7338 D OHCCOOHC 22146 756 解析 根据阿佛加德罗定律 压强比等于气体物质的量之比 而气体物质的量之比 气体体 积之比 等于方程式中计量数之比 答案 B 例 9 实验室欲配制 100mL1 4mol L 的 NaNO3溶液 试回答 1 肯定用不到的仪器是 A 烧杯 B 500mL 容量瓶 C 量筒 D 胶头滴管 E 玻璃 棒 F 100mL 容量瓶 2 若用晶体配制 应称取 NaNO3 g 3 实验开始时 需检查容量瓶 4 下列操作的顺序是 填字母代号 A 冷却 B 称量 C 洗涤 D 定容 E 溶解 F 摇匀 G 转移 5 若用 1 4mol L 的 NaNO3溶液润湿容量瓶 实验结果将 填偏大 偏小或无影响 解析 配溶液可用固体 也可用浓溶液进行 配制时 容量瓶要检验瓶塞是否漏水 并用蒸 馏水洗净 因配一定物质的量浓度的溶液是在容量瓶中加水定容 因此不需要计量所用水的体积 容量瓶也不必干燥 答案 1 B 2 11 9 3 是否漏水 4 BEAGCDF 5 偏高 例 10 t 时取 a g 晶体溶于水 配成质量为 b 克的饱和溶液 设此溶液密OHCONa 232 10 度为克 厘米 3 求 t 时 的溶解度 该溶液的物质的量浓度 该溶液中溶质的质量分 32CO Na 数 解析 根据溶解度 物质的量浓度 溶质的质量分数三个概念及数学表达式求解 注意 结晶水合物与无水盐的质量关系 如本题无水碳酸钠质量为 溶解度为某温度下 OHCONa CONa a 22 32 10 100g 水中最多可溶解的溶质质量 结晶水合物中结晶水质量在溶解时转化为溶剂水质量 答案 g ab a g ab a s100 106286 106 100 286 106 286 106 Lmol b a Lcm cmg bg molg ag V n c 286 100 10 106 286 106 33 3 100 286 106 100 286 106 32 32 32 b a bg ag aqCONam CONam CONaw 例 11 现有 0 300L和的混合溶液 其中的物质的量浓度 42SO H 42SO Na 42SO H 1 Lmol00 1 的物质的量浓度为 欲使的浓度变为 2 00mol L 1 的浓度变为 42SO Na 1 Lmol800 0 42SO H 42SO Na 应向原溶液中加入的浓硫酸多少毫升 再加水将溶液稀释至多少 1 Lmol500 0 cmg84 1 98 3 毫升 解析 稀释前后 硫酸钠的物质的量不变 混和溶液中硫酸的物质的量等于原溶液中硫酸的 物质的量与加入的浓硫酸中硫酸的物质的量之和 根据的物质的量浓度由变为 42SO Na 1 800 0 Lmol 0 500mol L 1 可求溶液稀释的体积 由此又可求出加入浓硫酸的体积 答案 稀释后溶液体积为 0 48L 应加浓硫酸的体积为 35 9mL 例 12 有一在空气中暴露过的 KOH 固体 经分析其中含 H2O2 8 质量分数 下同 含 K2CO37 2 取 g 该样品投入 25mL2mol LHCl 溶液中 再用 1 07mol L 的 KOH 溶液 30 8mL 中和过量 的 HCl 蒸发中和后所得的溶液 可得固体的质量为 A 3 73g B 4 00g C 4 50g D 7 45g 解析 样品反应后所得的溶液是 KCl 溶液 蒸干所得固体为 KCl 固体 其中所含的 Cl 元素全 部来自 HCl 可根据 Cl 元素守恒进行计算 答案 A 例 13 在反应 X 2Y R 2M 中 已知 R M 的摩尔质量之比为 22 9 当 1 6gX 与一定量的 Y 完全反应后 生成 4 4gR 则反应中 Y 与 M 的质量之比为 A 16 9 B 23 9 C 32 9 D 46 9 解析 根据化学反应中各物质的质量比 先求出生成的 M 的质量 再根据质量守恒定律求出 参加反应的 Y 的质量即可 答案 A 例 14 将足量的锌投入 200mL 某浓度的盐酸中 充分反应 生成标准状况下的 H28 96L 求 盐酸的物质的量浓度 解析 由标准状况下 H2的体积可直接求出参加反应的 HCl 的物质的量 答案 4mol L 例 15 甲 乙 丙三种金属均可与盐酸反应生成 H2 取三种金属各 1mol 与足量的稀硫酸反 应 产生 H2的物质的量之比为 1 2 3 已知金属甲 1mol 与酸反应产生 0 5molH2 求这三种金属与 硫酸反应时的化合价 解析 由 1mol 金属甲与酸反应产生 0 5molH2可知甲的化合价为 1 价 再根据三种金属各 1mol 与足量的稀硫酸反应 产生 H2的物质的量之比可知三种金属的化合价之比 答案 1 2 3 例 16 N P K 是肥料所含的三种主要营养元素 工业上肥料的肥效按 N P2O5 K2O 的 质量分数表示 某复合肥的 N P2O5 K2O 的质量分数比为 30 10 10 试计算该复合肥中 N P K 在元素的物质的量之比 解析 由 N P2O5 K2O 的质量分数比为 30 10 10 可假定其质量分别为 30g 10g 和 10g 就很容易求出三元素的物质的量 答案 10011 658 994 课时练习 1 一 选择题 每题有 1 2 个选项符合题意 1 下列说法正确的是 A 1 mol 氢 B 1 molCO2 C 1 mol 钢笔 D 1molO 2 摩尔是 A 物质的数量单位 B 物质质量的单位 C 物质的量的单位 D 既是物质的量的单位又是物质的质量单位 3 下列叙述错误的是 A H2SO4的摩尔质量是 98 B H2SO4的摩尔质量与 NA个 H2SO4分子的质量相等 C 等质量的 O2和 O3中所含氧原子数相同 D 等物质的量的 CO 和 CO2中所含碳原子数相同 4 下列关于物质的量的叙述中 错误的是 A 1mol 任何物质都含有 6 02 1023个分子 B 0 012kg12C 中约含有 6 02 1023个碳原子 C 1mol 水中含 2mol 氢和 1mol 氧 D 1molNe 含有 6 02 1024个电子 5 相同质量的 SO2和 SO3之间的关系是 A 所含 S 原子的物质的量之比为 1 1 B 所含氧原子的物质的量之比为 3 2 C 所含氧元素的质量之比为 5 6 D 所含 S 元素的质量之比为 5 4 6 某元素一个原子的质量为 ag 1 个 12C 原子的质量为 bg 该元素这种原子的相对原子质量的数值为 A B C D aNA b a12 a b12 A N a 7 下列说法中正确的是 A 甲烷的摩尔质量与 NA个甲烷分子的质量在数值上相等 B NA个氧气分子和 NA个氢气分子的质量比为 16 1 C 28g 氮气所含的原子数为 NA D NA个 H2SO4分子中所含氧原子个数与 4NA个 H2O 分子中所含氧原子数相等 8 下列各物质中所含原子个数从大到小的顺序排列正确的是 0 5molNH3 1molNe 4 9mLH2O 0 2molH3PO4 A B C D 9 下列叙述中正确的是 A 1mol 氢的质量为 1g B 1molOH 的质量为 17g C 1molO2含有 6 02 1023个 O2 D 1mol 氧气含有 6 02 1023个氧原子 10 如果 1g 水中含有 n 个氢原子 则 NA为 A B 9nmol 1 C 2nmol 1 D nmol 1 1 18 mol n 二 填空 11 1 个水分子中有 个电子 1 molH2O 中有 个电子 N 个水分子的质量是 12 1 mol H2O 的质量是 H2O 的摩尔质量是 SO42 的摩尔质