化学·必修1(人教版)
专题一 物质分离和提纯方法的比较
方
法
适用范围
主要仪器和用品
举例
注意事项
过
滤
固体和液体分离
烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台(带铁圈)、滤纸
粗盐的提纯
1.“一贴、二低、三靠”
2.必要时要洗涤沉淀物
(续表)
蒸
发
分离溶于溶剂中的固体溶质
蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、三脚架
从NaCl溶液中提取NaCl晶体
1.溶质须稳定
2.蒸发过程应不断搅拌
3.近干时停止加热,利用余热蒸干
蒸
馏
分离互溶且沸点不同的液体混合物
蒸馏烧瓶、冷凝管、酒精灯、温度计、牛角管、锥形瓶等
制取蒸馏水
1.温度计的水银球与蒸馏烧瓶支管口下沿平齐2.加沸石(或碎瓷片)
3.冷凝水“低进高出”
4.不可蒸干
(续表)
萃
取
溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度
分液漏斗、烧杯、铁架台(带铁圈)
提取溴水中的溴
1.萃取后要进行分液
2.合理选择萃取剂
3.分液后得到的仍然是混合液,一般可通过蒸馏等方法进一步分离
分
液
分离两种互不相溶的液体
分液漏斗、烧杯、铁架台(带铁圈)
CCl4与水的分离
下层液体先从下口放出,上层液体后从上口倒出
对下列各组物质:①NaNO3和NaCl;②CaCl2和CaCO3;③MnO2和KCl;④BaSO4和AgCl。可按照溶解、过滤、蒸发的实验操作顺序,将它们相互分离的是( )
A.只有① B.③④
C.②③ D.②④
解析:要将两种固体按溶解、过滤、蒸发的实验操作顺序分离,必需的条件是其中一种固体难溶于水,另一种固体易溶于水。对于所给出的物质组:①两者都易溶,④两者都难溶,均不能用指定的方法分离,②CaCl2易溶,CaCO3难溶;③MnO2难溶,KCl易溶,均可用指定方法分离。
答案:C
名师点睛:物质分离方法的选择与物质的物理性质密切相关。首先要明确各物质的溶解性情况,然后再选择适当的分离方法。如一固体可溶,另一固体不可溶时,可选择溶解、过滤、蒸发的方法;若两固体都可溶,可考虑根据其溶解度的差异采用重结晶的方法。
?变式应用
1.提纯含少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液,可以使用的方法为( )
A.加入过量硫酸钠溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸
B.加入过量硫酸钾溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸
C.加入过量碳酸钠溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸
D.加入过量碳酸钾溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸
解析:根据“不增、不减、易分、复原”的提纯原则,应加入过量碳酸钾溶液除去硝酸钡(使硝酸钡转化为碳酸钡沉淀),然后过滤除去BaCO3沉淀,再在滤液中补加适量的硝酸除去过量的K2CO3。
答案:D
2.实验室用MnO2催化KClO3分解制取氧气,实验后要分离提纯回收其中的MnO2进行的操作为( )
A.溶解、过滤、蒸发 B.溶解、过滤、洗涤、干燥
C.溶解、过滤、结晶 D.溶解、结晶、干燥
解析:因为MnO2催化KClO3反应后剩余物质是MnO2和KCl,其中MnO2不溶于水,KCl易溶于水,分离不溶物质和易溶物质的混合物通常采取溶解、过滤的方法,故首先将剩余的混合物溶于水中,然后过滤,在过滤器中加水洗涤除去残留的KCl,然后干燥。
答案:B
专题二 以物质的量为中心的综合计算
物质的量与阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等之间的关系。
300 mL某浓度的NaOH溶液中含有60 g溶质,现欲配制1 mol·L-1NaOH溶液,应取原溶液与蒸馏水的体积比约为(假设溶液的体积具有加和性)( )
A.1∶4 B.1∶5
C.2∶1 D.2∶3
解析:首先由定义可求出原NaOH溶液的物质的量浓度为:c(原)=60 g÷40 g·mol-1÷0.3 L=5 mol·L-1。
再根据守恒原理,即稀释前后溶质的物质的量保持不变,可得:c(原)×V(原)=c(后)×[V(原) +V(水)],即:5 mol·L-1×V(原)=1 mol·L-1[V(原)+V(水)],解得:V(原)∶V(水)=1∶4。
答案:A
名师点睛:“守恒”解题技巧:
(1)稀释前后“溶质的物质的量守恒”,即c1V1=c2V2(其中c1、c2是稀释前后溶质的物质的量浓度,V1、V2是稀释前后溶液的体积)。
(2)溶液中“粒子之间电荷守恒”,即溶液呈电中性。
(3)质量守恒。
?变式应用
3.100 mL 0.3 mol·L-1Na2SO4溶液和50 mL 0.2 mol·L-1Al2(SO4)3溶液混合后,溶液中SO离子的物质的量浓度为(假设混合溶液的体积具有加和性)( )
A.0.20 mol·L-1 B.0.25 mol·L-1
C.0.40 mol·L-1 D.0.50 mol·L-1
解析:c(SO)==0.40 mol·L-1。
答案:C
4.将0.1 mol·L-1的K2SO4溶液、0.2 mol·L-1的Al2(SO4)3溶液和纯水混合,要使混合液中K+、Al3+、SO的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1,则所取K2SO4溶液、Al2(SO4)3溶液、纯水三者的体积比是________。
解析:原K2SO4溶液中c(K+)=0.2 mol·L-1,若变成 0.1 mol·L-1,需使溶液体积扩大为原溶液的 2 倍;原Al2(SO4)3溶液中c(Al3+)=0.4 mol·L-1,若变成0.1 mol·L-1,需使溶液体积扩大 4 倍。原 K2SO4溶液与Al2(SO4)3溶液混合时的体积比为2∶1。设三种溶液的体积为2∶1∶x,则c(SO)= mol·L-1=0.2 mol·L-1,得x=1,故体积比为 2∶1∶1。
答案:2∶1∶1