(共33张PPT)
第2课时 气体摩尔体积
第一章 第二节 化学计量在实验中的应用
学习目标定位
1.知道决定气体体积的主要因素,能叙述阿伏加德罗定律的内容。
2.知道气体摩尔体积的含义,记住标准状况下的气体摩尔体积。
3.能进行气体体积、物质的量、微粒数目之间的换算。
内容索引
新知导学
——
新知探究 点点落实
达标检测
——
当堂检测 巩固反馈
新知导学
1.在温度和压强一定时,决定物质体积大小的主要因素:
、
、
。
2.根据表格中的数据完成下列填空:
一、决定物质体积大小的因素
状态
物质
密度
1
mol该物质的质量
1
mol该物质的体积
结论
固态
Fe
7.86
g·cm-3(20
℃)
g
7.12
cm3
______________________________________
Al
2.70
g·cm-3(20
℃)
27
g
cm3
液态
H2O
0.998
g·cm-3(20
℃)
18
g
cm3
H2SO4
1.83
g·cm-3(20℃)
g
53.55
cm3
微粒的数目
微粒的大小
微粒间的距离
56
10
18.04
98
相同条件下
1
mol固体、
液体的体积
差别较大
气态
O2
1.429
g·L-1(0
℃、
101
kPa)(标准状况)
g
22.39
L
___________________________________________________________
H2
0.089
9
g·L-1(0
℃、
101
kPa)(标准状况)
2.016
g
L
32
22.42
相同条件下,1
mol气体的体积近似相等,在标准状况下约为22.4
L
3.分析出现上述结论的原因。
(1)在温度和压强一定时,任何1
mol固态物质或液态物质所含微粒数目
。微粒之间的距离
,但
不同,所以1
mol固态物质或液态物质的体积往往是
的。
(2)对气态物质来说:通常情况下微粒之间的距离要比微粒本身的直径大很多倍,因此,当微粒数相同时,气态物质体积的大小则主要取决于____
。
(3)在温度和压强一定时,微粒间的距离
,因此,在相同温度和压强下,任何具有相同微粒数的气体都具有
。
相同
很小
微粒的大小
不同
气体
微粒间的距离
近似相等
大致相同的体积
1.物质体积大小的影响因素
归纳总结
大小
相等
2.粒子数目相同物质的体积关系
不同
相同
活学活用
1.下列四种因素:①温度和压强 ②所含微粒数 ③微粒本身大小
④微粒间的距离,其中对气态物质体积有显著影响的是
A.②③④
B.②④
C.①③④
D.①②④
解析 气态物质微粒之间的距离要比微粒本身的直径大很多倍,故微粒本身的大小对气态物质体积无显著影响。
√
答案
解析
2.同温同压下,若两种气体所占体积不同,其主要原因是
A.气体分子的大小不同
B.气体分子间平均距离不同
C.气体的物质的量不同
D.气体的摩尔质量不同
√
答案
1.气体摩尔体积是
,符号是Vm,表达式:
Vm=
。
常用的单位是
。标准状况下,气体摩尔体积约为
。
2.对于气体摩尔体积的理解,应注意以下几点:
(1)气体摩尔体积的适用范围是
。在
下,1
mol
所占
的体积约是22.4
L。
(2)气体的体积与温度、压强有关。相同温度下,单位物质的量的气体压强越小,气体体积
;相同压强下,单位物质的量的气体温度越高,气体体积
。
二、气体摩尔体积
单位物质的量的气体所占的体积
L·mol-1
22.4
L·mol-1
气态物质
标准状况
气体
越大
越大
(3)气体摩尔体积不仅适用于纯气体,也适用于
。如0.3
mol
H2与0.7
mol
O2的混合气在标准状况下的体积约为
。
(4)1
mol气体在非标准状况下的体积,可能是22.4
L,也可能不是22.4
L。
混合气体
22.4
L
3.标准状况下,气体摩尔体积的有关计算
②气体的摩尔质量M=Vm·ρ=22.4ρ
g·mol-1;
归纳总结
1.标准状况下的气体摩尔体积
2.计算公式
解析 A中没有指明该物质所处的状况,即温度、压强,错误;
B中没有指明该物质的状态,错误;
C中在非标准状况下,气体的摩尔体积也可能是22.4
L·mol-1,错误;
D中是对气体摩尔体积概念的应用,正确。
答案
解析
3.下列叙述正确的是
A.1
mol任何气体的体积都为22.4
L
B.1
mol任何物质在标准状况下所占的体积都为22.4
L
C.只有在标准状况下,气体摩尔体积才约为22.4
L·mol-1
D.标准状况下,22.4
L任何气体的物质的量都是1
mol
√
活学活用
答案
解析
4.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是
A.常温常压下,11.2
L
CO2所含的原子数为1.5NA
B.常温常压下,48
g
O3含有的氧原子数为3NA
C.标准状况下,22.4
L
H2O所含分子数为NA
D.标准状况下,22.4
L
H2所含原子数为NA
√
方法点拨
解析 A项,常温、常压下11.2
L
CO2的物质的量不是0.5
mol,因此所含原子数不是1.5NA;
C项,标准状况下H2O为液态,不能应用22.4
L·mol-1;
方法点拨
方法点拨 气体摩尔体积使用时注意事项
(1)1个条件:必须指明条件。非标准状况下,1
mol气体的体积不一定是22.4
L。
(2)1种状态:必须为气态。如水、酒精、SO3、CCl4等物质在标准状况下不是气体。
(3)1个单位:气体摩尔体积单位是L·mol-1,而不是L。
三、阿伏加德罗定律
1.实验探究气体的体积与物质的量的关系
(1)下图为电解水的实验装置。图中A试管中收集到的气体是
,B试管中收集到的气体是
,二者的体积之比是
。
H2
O2
2∶1
(2)物质的量比与气体体积比的关系
若有1.8
g
H2O电解,产生H2的质量为
g,物质的量为
mol;产生O2的质量为
g,物质的量为
mol;二者物质的量之比为
。
(3)实验结论
①在同温同压下,气体的物质的量之比等于
之比。
②在同温同压下,1
mol的不同气体,其体积
。
0.2
0.1
1.6
0.05
2∶1
体积
相同
2.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)标准状况下,1
mol任何气体的体积都约是22.4
L( )
(2)同温同压下,1
mol(含有相同的粒子数)任何气体的体积相同( )
(3)同温同压下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子数( )
(4)标准状况下,16
g氧气与2
g氢气的体积比是1∶2( )
√
√
√
√
阿伏加德罗定律
(1)阿伏加德罗定律:_____________________________________________
。
(2)相同条件下的气体,同体积时,分子数
;反之,分子数相同时,体积也
;气体的体积之比等于
之比。
(3)同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比。
(4)同温同体积时,气体的压强之比等于其物质的量之比。
归纳总结
相同温度相同压强下,相同体积的任何气体都含有
相同数目的粒子(分子)
相同
相同
分子数(或物质的量)
解析 只有气体物质才符合阿伏加德罗定律——在同温同压下,具有相同体积的气体的物质的量相等。具有相同物质的量的两种由分子构成的物质具有相同的分子数。因温度、压强不能确定,故1
L
CO和1
L
O2的物质的量大小也不能确定,即二者的质量大小无法比较。
答案
解析
5.下列叙述正确的是
A.同温同压下,相同体积的物质,其物质的量必然相等
B.任何条件下,等物质的量的氧气和一氧化碳所含的分子数必然相等
C.1
L一氧化碳气体一定比1
L氧气的质量小
D.同温同压下,等体积的物质所含的分子数一定相等
活学活用
√
解析 由同温同压可得Vm相同,再由公式n=
可得两瓶内分子的物质的量相同,又都是双原子分子,所以原子的物质的量相同,由原子个数之比等于其物质的量之比可得两瓶内分子所含原子数相同,A项正确;两瓶内分子的物质的量相等,由m=nM,M不一定相等,故m不一定相等,同时由ρ=
也可得ρ不一定相等。
答案
解析
6.如图两瓶体积相等的气体,在同温同压下瓶内气体的关系一定正确的是
A.原子数相等
B.密度相等
C.质量相等
D.摩尔质量相等
√
1.阿伏加德罗定律可适用于任何气体(纯净的或是互不反应的混合气体),但不适用于液体或固体。
2.同温、同压、同体积、同分子数称为“四同”,四“同”共同存在,相互制约,只要有三个“同”成立,第四个“同”就必定成立,在实际应用中往往是知道三“同”而求导另一“同”。
3.标准状况下气体的摩尔体积是阿伏加德罗定律的特例,与m、N、V之间
的换算关系是
学习小结
达标检测
1.下列有关气体体积叙述正确的是
A.一定温度、压强下,气体体积由其分子的大小决定
B.一定温度、压强下,气体体积由其物质的量的多少决定
C.气体摩尔体积是指1
mol任何气体所占的体积约为22.4
L
D.不同的气体,若体积不等,则它们所含的分子数一定不等
解析 气体的体积在温度、压强一定时,体积与其物质的量成正比;当分子数目相同时,气体体积的大小主要决定于气体分子之间的距离,而不是分子本身体积的大小,所以A、D错误,B正确;
非标准状况下气体摩尔体积不一定为22.4
L·mol-1,C错误。
1
2
3
4
5
√
答案
解析
解析 根据阿伏加德罗定律,同温同压下,同体积的任何气体都含有相同数目的分子数,故A正确,D错误;
B中,1
mol气态物质在非标准状况时,体积也有可能等于22.4
L;
C中缺少标准状况条件。
√
1
2
3
4
5
答案
解析
2.下列说法正确的是
A.20
℃、1.01×105
Pa时,同体积的O2和CO2含有相同数目的分子数
B.1
mol气态物质,当体积为22.4
L时,该气体一定处于标准状况
C.2
mol任何气体体积都约为44.8
L
D.同温同压下,相同体积的任何气体单质所含分子数和原子数都相同
√
1
2
3
4
5
答案
解析
3.标准状况下,若11.2
L氧气含有n个氧原子,则阿伏加德罗常数的数值可表示为
A.4n
B.3n
C.2n
D.n
(2)该气体所含原子总数为
个。
1
2
3
4
5
答案
解析
解析 由n=m/M可求。
解析 由物质的量可求得该气体的分子数,进一步可求得原子数。
解析 由V=nVm可求得该气体在标准状况下的体积。
4.现有m
g某气体,它由双原子分子构成,它的摩尔质量为M
g·mol-1。若阿伏加德罗常数的值用NA表示,则:
(1)该气体的物质的量为
mol。
(3)该气体在标准状况下的体积为
L。
1
2
3
4
5
答案
解析
(4)该气体在标准状况下的密度为
g·L-1。
解析 由质量和已求得的标准状况下的体积可求得密度,也可以由
M=Vm·ρ求得密度。
(5)该气体一个分子的质量为
g。
解析 由摩尔质量为M
g·mol-1,知每一个分子的质量为
5.同温同压下,同体积的氨气和硫化氢气体(H2S)的质量比为
;同质量的氨气和硫化氢气体的体积比为
,其中含有的氢的原子个数比为
;若二者氢原子数相等,它们的体积比为
。
1
2
3
4
5
1∶2
2∶1
答案
解析
3∶1
2∶3
解析 根据阿伏加德罗定律,同温同压下,同体积的气体物质的量相同。
故氨气和硫化氢气体(H2S)的质量比为17∶34=1∶2;同质量的氨气和硫化氢的物质的量之比为
=2∶1,氢的原子个数比为(2×3)∶(1×2)=3∶1;二者氢原子数相等时,物质的量之比等于
=2∶3,故体积之比为2∶3。第2课时 气体摩尔体积
[学习目标定位] 1.知道决定气体体积的主要因素,能叙述阿伏加德罗定律的内容。2.知道气体摩尔体积的含义,记住标准状况下的气体摩尔体积。3.能进行气体体积、物质的量、微粒数目之间的换算。
一、决定物质体积大小的因素
1.在温度和压强一定时,决定物质体积大小的主要因素:微粒的数目、微粒的大小、微粒间的距离。
2.根据表格中的数据完成下列填空:
状态
物质
密度
1mol该物质的质量
1mol该物质的体积
结论
固态
Fe
7.86g·cm-3(20℃)
56g
7.12cm3
相同条件下1
mol固体、液体的体积差别较大
Al
2.70g·cm-3(20℃)
27g
10cm3
液态
H2O
0.998g·cm-3(20℃)
18g
18.04cm3
H2SO4
1.83g·cm-3(20℃)
98g
53.55cm3
气态
O2
1.429g·L-1(0℃、101kPa)(标准状况)
32g
22.39L
相同条件下,1mol气体的体积近似相等,在标准状况下约为22.4L
H2
0.0899g·L-1(0℃、101kPa)(标准状况)
2.016g
22.42L
3.分析出现上述结论的原因。
(1)在温度和压强一定时,任何1mol固态物质或液态物质所含微粒数目相同。微粒之间的距离很小,但微粒的大小不同,所以1mol固态物质或液态物质的体积往往是不同的。
(2)对气态物质来说:通常情况下微粒之间的距离要比微粒本身的直径大很多倍,因此,当微粒数相同时,气态物质体积的大小则主要取决于气体微粒间的距离。
(3)在温度和压强一定时,微粒间的距离近似相等,因此,在相同温度和压强下,任何具有相同微粒数的气体都具有大致相同的体积。
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/归纳总结1.tif"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/归纳总结1.tif"
\
MERGEFORMAT
1.物质体积大小的影响因素
2.粒子数目相同物质的体积关系
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/活学活用.TIF"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/活学活用.TIF"
\
MERGEFORMAT
1.下列四种因素:①温度和压强 ②所含微粒数 ③微粒本身大小 ④微粒间的距离,其中对气态物质体积有显著影响的是( )
A.②③④B.②④C.①③④D.①②④
答案 D
解析 气态物质微粒之间的距离要比微粒本身的直径大很多倍,故微粒本身的大小对气态物质体积无显著影响。
2.同温同压下,若两种气体所占体积不同,其主要原因是( )
A.气体分子的大小不同
B.气体分子间平均距离不同
C.气体的物质的量不同
D.气体的摩尔质量不同
答案 C
二、气体摩尔体积
1.气体摩尔体积是单位物质的量的气体所占的体积,符号是Vm,表达式:Vm=。
常用的单位是L·mol-1。标准状况下,气体摩尔体积约为22.4L·mol-1。
2.对于气体摩尔体积的理解,应注意以下几点:
(1)气体摩尔体积的适用范围是气态物质。在标准状况下,1mol气体所占的体积约是22.4L。
(2)气体的体积与温度、压强有关。相同温度下,单位物质的量的气体压强越小,气体体积越大;相同压强下,单位物质的量的气体温度越高,气体体积越大。
(3)气体摩尔体积不仅适用于纯气体,也适用于混合气体。如0.3molH2与0.7molO2的混合气在标准状况下的体积约为22.4L。
(4)1mol气体在非标准状况下的体积,可能是22.4L,也可能不是22.4L。
3.标准状况下,气体摩尔体积的有关计算
①气体的物质的量n=mol;
②气体的摩尔质量M=Vm·ρ=22.4ρg·mol-1;
③气体的分子数N=n·NA=·NA;
④气体的质量m=n·M=·Mg。
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/归纳总结1.tif"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/归纳总结1.tif"
\
MERGEFORMAT
1.标准状况下的气体摩尔体积
2.计算公式
n===(标准状况)
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/活学活用a.TIF"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/活学活用a.TIF"
\
MERGEFORMAT
3.下列叙述正确的是( )
A.1mol任何气体的体积都为22.4L
B.1mol任何物质在标准状况下所占的体积都为22.4L
C.只有在标准状况下,气体摩尔体积才约为22.4L·mol-1
D.标准状况下,22.4L任何气体的物质的量都是1mol
答案 D
解析 A中没有指明该物质所处的状况,即温度、压强,错误;B中没有指明该物质的状态,错误;C中在非标准状况下,气体的摩尔体积也可能是22.4L·mol-1,错误;D中是对气体摩尔体积概念的应用,正确。
4.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是( )
A.常温常压下,11.2LCO2所含的原子数为1.5NA
B.常温常压下,48gO3含有的氧原子数为3NA
C.标准状况下,22.4LH2O所含分子数为NA
D.标准状况下,22.4LH2所含原子数为NA
答案 B
解析 A项,常温、常压下11.2LCO2的物质的量不是0.5mol,因此所含原子数不是1.5NA;B项,n(O3)==1mol,含氧原子数为3NA;C项,标准状况下H2O为液态,不能应用22.4L·mol-1;D项,n(H2)==1mol,含氢原子数为2NA。
方法点拨 气体摩尔体积使用时注意事项
(1)1个条件:必须指明条件。非标准状况下,1mol气体的体积不一定是22.4L。
(2)1种状态:必须为气态。如水、酒精、SO3、CCl4等物质在标准状况下不是气体。
(3)1个单位:气体摩尔体积单位是L·mol-1,而不是L。
三、阿伏加德罗定律
1.实验探究气体的体积与物质的量的关系
(1)下图为电解水的实验装置。图中A试管中收集到的气体是H2,B试管中收集到的气体是O2,二者的体积之比是2∶1。
(2)物质的量比与气体体积比的关系
若有1.8gH2O电解,产生H2的质量为0.2g,物质的量为0.1mol;产生O2的质量为1.6g,物质的量为0.05mol;二者物质的量之比为2∶1。
(3)实验结论
①在同温同压下,气体的物质的量之比等于体积之比。
②在同温同压下,1mol的不同气体,其体积相同。
2.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)标准状况下,1mol任何气体的体积都约是22.4L( )
(2)同温同压下,1mol(含有相同的粒子数)任何气体的体积相同( )
(3)同温同压下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子数( )
(4)标准状况下,16g氧气与2g氢气的体积比是1∶2( )
答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)√
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/归纳总结1.tif"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/归纳总结1.tif"
\
MERGEFORMAT
阿伏加德罗定律
(1)阿伏加德罗定律:相同温度相同压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子(分子)。
(2)相同条件下的气体,同体积时,分子数相同;反之,分子数相同时,体积也相同;气体的体积之比等于分子数(或物质的量)之比。
(3)同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比。
(4)同温同体积时,气体的压强之比等于其物质的量之比。
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/活学活用a.TIF"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/活学活用a.TIF"
\
MERGEFORMAT
5.下列叙述正确的是( )
A.同温同压下,相同体积的物质,其物质的量必然相等
B.任何条件下,等物质的量的氧气和一氧化碳所含的分子数必然相等
C.1L一氧化碳气体一定比1L氧气的质量小
D.同温同压下,等体积的物质所含的分子数一定相等
答案 B
解析 只有气体物质才符合阿伏加德罗定律——在同温同压下,具有相同体积的气体的物质的量相等。具有相同物质的量的两种由分子构成的物质具有相同的分子数。因温度、压强不能确定,故1LCO和1LO2的物质的量大小也不能确定,即二者的质量大小无法比较。
6.如图两瓶体积相等的气体,在同温同压下瓶内气体的关系一定正确的是( )
A.原子数相等
B.密度相等
C.质量相等
D.摩尔质量相等
答案 A
解析 由同温同压可得Vm相同,再由公式n=可得两瓶内分子的物质的量相同,又都是双原子分子,所以原子的物质的量相同,由原子个数之比等于其物质的量之比可得两瓶内分子所含原子数相同,A项正确;两瓶内分子的物质的量相等,由m=nM,M不一定相等,故m不一定相等,同时由ρ=也可得ρ不一定相等。
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/学习小结.TIF"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/学习小结.TIF"
\
MERGEFORMAT
1.阿伏加德罗定律可适用于任何气体(纯净的或是互不反应的混合气体),但不适用于液体或固体。
2.同温、同压、同体积、同分子数称为“四同”,四“同”共同存在,相互制约,只要有三个“同”成立,第四个“同”就必定成立,在实际应用中往往是知道三“同”而求导另一“同”。
3.标准状况下气体的摩尔体积是阿伏加德罗定律的特例,与m、N、V之间的换算关系是
n===。
1.下列有关气体体积叙述正确的是( )
A.一定温度、压强下,气体体积由其分子的大小决定
B.一定温度、压强下,气体体积由其物质的量的多少决定
C.气体摩尔体积是指1mol任何气体所占的体积约为22.4L
D.不同的气体,若体积不等,则它们所含的分子数一定不等
答案 B
解析 气体的体积在温度、压强一定时,体积与其物质的量成正比;当分子数目相同时,气体体积的大小主要决定于气体分子之间的距离,而不是分子本身体积的大小,所以A、D错误,B正确;非标准状况下气体摩尔体积不一定为22.4L·mol-1,C错误。
2.下列说法正确的是( )
A.20℃、1.01×105Pa时,同体积的O2和CO2含有相同数目的分子数
B.1mol气态物质,当体积为22.4L时,该气体一定处于标准状况
C.2mol任何气体体积都约为44.8L
D.同温同压下,相同体积的任何气体单质所含分子数和原子数都相同
答案 A
解析 根据阿伏加德罗定律,同温同压下,同体积的任何气体都含有相同数目的分子数,故A正确,D错误;B中,1mol气态物质在非标准状况时,体积也有可能等于22.4L;C中缺少标准状况条件。
3.标准状况下,若11.2L氧气含有n个氧原子,则阿伏加德罗常数的数值可表示为
( )
A.4nB.3nC.2nD.n
答案 D
解析 根据恒等式=可知NA==nmol-1。
4.现有mg某气体,它由双原子分子构成,它的摩尔质量为Mg·mol-1。若阿伏加德罗常数的值用NA表示,则:
(1)该气体的物质的量为mol。
(2)该气体所含原子总数为个。
(3)该气体在标准状况下的体积为L。
(4)该气体在标准状况下的密度为g·L-1。
(5)该气体一个分子的质量为g。
答案 (1) (2) (3) (4) (5)
解析 (1)由n=m/M可求。(2)由物质的量可求得该气体的分子数,进一步可求得原子数。
(3)由V=nVm可求得该气体在标准状况下的体积。(4)由质量和已求得的标准状况下的体积可求得密度,也可以由M=Vm·ρ求得密度。(5)由摩尔质量为Mg·mol-1,知每一个分子的质量为g。
5.同温同压下,同体积的氨气和硫化氢气体(H2S)的质量比为;同质量的氨气和硫化氢气体的体积比为,其中含有的氢的原子个数比为;若二者氢原子数相等,它们的体积比为。
答案 1∶2 2∶1 3∶1 2∶3
解析 根据阿伏加德罗定律,同温同压下,同体积的气体物质的量相同。故氨气和硫化氢气体(H2S)的质量比为17∶34=1∶2;同质量的氨气和硫化氢的物质的量之比为∶=2∶1,氢的原子个数比为(2×3)∶(1×2)=3∶1;二者氢原子数相等时,物质的量之比等于∶=2∶3,故体积之比为2∶3。
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/40分钟课时作业a.TIF"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/40分钟课时作业a.TIF"
\
MERGEFORMAT
[基础过关]
题组一 正确理解有关概念
1.下列有关气体摩尔体积的描述中,正确的是( )
A.单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积
B.气体摩尔体积一定是22.4L·mol-1
C.1mol气体体积为22.4L,则一定是标准状况
D.相同物质的量的气体摩尔体积也相同
答案 A
解析 气体体积受温度、压强的影响,随着条件的不同,气体摩尔体积对应的数值有无数种,不一定是22.4L·mol-1,B错误;非标准状况通过调节温度和压强也可以使1mol气体体积达到22.4L,C错误;气体摩尔体积与物质的量无关,当条件不同时气体的摩尔体积不一定相同,D错误。
2.下列说法中正确的是( )
A.标准状况下,18g水的体积为22.4L
B.1molH2的质量只有在标准状况下才约为2g
C.气体摩尔体积指1mol任何气体所占的体积约为22.4L
D.H2和O2的混合气体1mol在标准状况下的体积约为22.4L
答案 D
解析 1molH2的质量与是否是标准状况无关,B项不正确;标准状况下,水不是气体,18g水的体积不是22.4L,A项不正确。
题组二 n===的应用
3.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,0.1NA个水分子所占的体积约为2.24L
B.11.2LCO2的物质的量为0.5mol
C.NH3的摩尔质量等于NA个氨分子的质量之和
D.101kPa、4℃时,18mL水和202kPa、27℃时32gO2所含分子数均为NA
答案 D
解析 在标准状况下水不是气体,不能用气体摩尔体积来计算,A项错误;题中没有指明温度、压强,因此不能确定11.2LCO2的物质的量就是0.5mol,B项错误;NH3的相对分子质量为17,其摩尔质量为17g·mol-1,NA个NH3分子的质量之和为17g,三者在数值上相同,但单位不同,C项错误;4℃时,18mL水就是18g水,其物质的量为1mol,含有NA个水分子;32gO2的物质的量是1mol,不管在什么温度和压强下,1molO2都含有NA个O2分子。
4.如果ag某气体中含有的分子数为b,则cg该气体在标准状况下的体积是(式中NA为阿伏加德罗常数的值)( )
A.L
B.L
C.L
D.L
答案 B
解析 设该气体的摩尔质量为M,则=b,所以M=g·mol-1。cg该气体在标准状况下的体积为×22.4L·mol-1=L。
5.在标准状况下有:①6.72LCH4 ②3.01×1023个HCl分子 ③13.6gH2S ④0.2molNH3。下列对这四种气体的描述正确的是( )
a.体积②>③>①>④ b.密度②>③>④>① c.质量②>③>①>④ d.氢原子个数①>③>④>②
A.abcB.bcdC.cbdD.abcd
答案 D
解析 先把题中提供的量都分别转化为各物质的物质的量,然后再比较它们的体积、密度等。标准状况下6.72LCH4的物质的量为0.3mol,3.01×1023个HCl分子的物质的量为0.5mol,13.6gH2S的物质的量为0.4mol,然后进行比较即可得出结论。
题组三 阿伏加德罗定律
6.同温同压下,用等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个气球,其中气体为CH4的是( )
答案 D
解析 在同温同压下,气体的物质的量越大,气体所占的体积就越大,对等质量的气体,其相对分子质量越小,气体的物质的量越大(n=)。CH4的相对分子质量为16,最小,相等质量的4种气体中,其物质的量最大,故其体积最大。
7.在下列条件下,两种气体的分子数一定相等的是( )
A.同密度、同压强的N2和C2H4
B.同温度、同体积的O2和N2
C.同体积、同密度的C2H4和CO
D.同压强、同体积的O2和N2
答案 C
解析 根据阿伏加德罗定律及其推论可以判断A、B、D错误;C项,同体积、同密度的C2H4和CO质量相等,C2H4和CO的相对分子质量都是28,所以等质量时两者物质的量相等,分子数也相等。
8.在两个容积相同的容器中,一个盛有NH3气体,另一个盛有H2和O2的混合气体。在同温同压下,两容器内的气体不可能具有相同的( )
A.原子数B.分子数C.质量D.电子数
答案 A
解析 同温同压下相同体积的气体,具有相同的物质的量和分子数;由于NH3、H2、O2含有原子数不等,故原子数不可能相同;NH3、H2、O2的相对分子质量分别为17、2、32,H2、O2的混合气体的平均摩尔质量可能为17g·mol-1,故气体的质量可能相同;NH3、H2、O2含有电子数分别为10、2、16,H2、O2混合气体中分子含有电子数的平均数可能为10,故气体可能具有相同的电子数。
[能力提升]
9.(1)同温同压下,同体积的甲烷(CH4)和二氧化碳物质的量之比为,原子总数之比为,密度之比为。
(2)在标准状况下,4gH2、11.2LO2、1molH2O中,所含分子数最多的是,含原子数最多的是,质量最大的是,体积最小的是。
答案
(1)1∶1 5∶3 4∶11 (2)H2 H2 H2O H2O
解析
(1)同温同压下,同体积CH4、CO2的物质的量相同,原子总数之比等于分子中原子个数之比,即5∶3;物质的量相等时,质量之比等于摩尔质量之比,即4∶11;相同状况下,气体密度之比等于相对分子质量之比,即4∶11。
(2)3种物质的物质的量分别为n(H2)==2mol,n(O2)==0.5mol,n(H2O)=1mol。物质的量越大,所含分子数越多,故所含分子数最多的是H2;所含原子数分别为2mol×2=4mol,0.5mol×2=1mol,1mol×3=3mol,故所含原子数最多的是H2;质量分别为4g,0.5mol×32g·mol-1=16g,1mol×18g·mol-1=18g,故质量最大的是H2O;体积分别为V(H2)=22.4L·mol-1×2mol=44.8L,V(O2)=11.2L,而水在标准状况下为液态,其体积只有18mL,故体积最小的是H2O。
10.已知1mol不同气体在不同条件下的体积:
化学式
条件
1mol气体体积/L
H2
0℃,101kPa
22.4
O2
0℃,101kPa
22.4
CO
0℃,101kPa
22.4
H2
0℃,202kPa
11.2
CO2
0℃,202kPa
11.2
N2
273℃,202kPa
22.4
NH3
273℃,202kPa
22.4
(1)从上表分析得出的结论:
①1mol任何气体,在标准状况下的体积都约为。
②1mol不同的气体,在不同的条件下,体积(填“一定”“一定不”或“不一定”)相等。
(2)理论依据:相同条件下,1mol任何气体的体积几乎相等,原因是①,
②。
(3)应用:在标准状况下,4gO2的体积为多少升?(写出计算过程)
答案 (1)①22.4L ②不一定
(2)①气体分子数目相等 ②相同条件下,气体分子间的平均距离几乎相等
(3)V(O2)=n×22.4L·mol-1=×22.4L·mol-1=×22.4L·mol-1=2.8L。
解析 (1)从表中的数据可以看出:1mol任何气体在标准状况下,体积都约为22.4L;1mol不同气体,在不同条件下,体积不一定相同。
(2)因为在相同的温度和压强下,任何气体分子间的平均距离几乎相同且1mol气体的分子数目也相同,所以在相同条件下,1mol任何气体的体积几乎相等。
(3)4gO2的物质的量n(O2)==0.125mol。在标准状况下的体积为0.125mol×22.4L·mol-1=2.8L。
11.在标准状况下,CO和CO2的混合气体共39.2L,质量为61g,则两种气体的物质的量之和为mol,其中CO2为mol,CO占总体积的,混合气体的摩尔质量为。
答案 1.75 0.75 57.1% 34.9g·mol-1
解析 任何气体在标准状况下的摩尔体积都是22.4L·mol-1,所以,题中两气体的物质的量之和为=1.75mol。设混合气体中CO为xmol,CO2为ymol,则有x+y=1.75,28x+44y=61,解得x=1,y=0.75。CO的体积分数即为物质的量分数,即×100%≈57.1%。M(混)==≈34.9g·mol-1。从实验学化学
题组一 物质分离提纯的实验操作与仪器选择
1.下列实验操作中正确的是
( )
A.蒸发操作时,应使混合物中的水分完全蒸干后才能停止加热
B.蒸馏操作时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口处
C.分液操作时,分液漏斗中下层液体从下口放出后,再将上层液体从下口放出到另一个烧杯中
D.萃取操作时,应选择有机萃取剂,且萃取剂的密度必须比水大
答案 B
解析 本题是对实验基本操作的考查。蒸发时溶液如果被蒸干,则可能使析出的物质分解,应当在留有少量液体、有大量晶体析出时就停止加热,利用余热来蒸干,所以A错误;蒸馏操作时,应当量取即将进入冷凝管的蒸气的温度,所以必须使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口处,B正确;分液操作时,下层液体从分液漏斗下口放出后,再将上层液体从下口放出到另一个烧杯必然导致部分上下层的液体重新混合在一起,所以C错误;萃取时,对萃取剂的选择主要考虑溶解度应当有较大的差别,且与原溶剂互不相溶,至于萃取剂的密度不必考虑,所以D错误。
2.下列实验过程中出现的异常情况,其可能原因分析错误的是( )
选项
异常情况
可能原因分析
A
蒸发结晶:蒸发皿破裂
将溶液蒸干或酒精灯灯芯碰到热的蒸发皿底部
B
分液:分液漏斗中的液体难以滴下
没有打开分液漏斗活塞,或玻璃塞上凹槽与漏斗口侧面的小孔没有对齐
C
蒸馏:冷凝管破裂
冷凝管没有通水或先加热后通水
D
萃取:液体静置不分层
加入萃取剂的量较多
答案 D
解析 蒸发结晶时,若将溶液蒸干或酒精灯灯芯碰到热的蒸发皿底部,蒸发皿受热不均会破裂;分液时,若不打开分液漏斗活塞或玻璃塞上凹槽与漏斗口侧面的小孔没有对齐,分液漏斗内的压强不相通,液体难以滴下;蒸馏时,冷凝管没有通水或先加热后通水,冷凝管突遇高温气体,受热不均会发生破裂;萃取操作时,两种溶剂的密度相差越大,分层效果越好,与萃取剂的量多量少无关。
题组二 物质分离提纯方法的选择与判断
3.通过加入过量的化学药品,采用恰当的分离混合物的方法,除去某溶液里溶解的杂质。下列做法中正确的是(括号内的物质为杂质)( )
A.氯化钠溶液(氯化钡):加硫酸钠溶液,过滤
B.硝酸钾溶液(硝酸银):加氯化钠溶液,过滤
C.氯化钠溶液(单质碘):加酒精,分液
D.硝酸钾溶液(单质碘):加四氯化碳,分液
答案 D
解析 除去氯化钠溶液中的杂质氯化钡,加入硫酸钠溶液的量不能准确控制,会混入新杂质;除去硝酸钾溶液中的杂质硝酸银,加入氯化钠溶液,生成氯化银沉淀和硝酸钠,引入新杂质硝酸钠;酒精与水互溶,不能将氯化钠溶液中的碘萃取出来;四氯化碳和硝酸钾水溶液分层,碘单质在四氯化碳中溶解度大于水溶液,将碘萃取后静置分液。
4.提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液,设计实验方案为
则X试剂为( )
A.Na2CO3
B.K2CO3
C.Na2SO4
D.K2SO4
答案 B
解析 除去硝酸钾溶液中的少量硝酸钡选用的试剂是碳酸钾,可使硝酸钡转化为碳酸钡沉淀,易于分离,且过量的碳酸钾可用硝酸除去,不会引入新的杂质。
题组三 关于物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等概念的理解与应用
5.下列说法正确的是
( )
A.SO2的摩尔质量为64g
B.气体的摩尔体积约为22.4L·mol-1
C.12g12C中所含碳原子数即为阿伏加德罗常数
D.4gNaOH溶于1L水所得溶液的物质的量浓度为0.1mol·L-1
答案 C
6.等体积的硫酸铝、硫酸锌、硫酸钠溶液分别与足量氯化钡溶液反应,若生成硫酸钡沉淀的质量比为1∶2∶3,则三种硫酸盐的物质的量浓度之比为( )
A.1∶2∶3
B.1∶6∶9
C.1∶3∶3
D.1∶3∶6
答案 B
解析 设Al2(SO4)3、ZnSO4、Na2SO4生成BaSO4的物质的量分别为3mol、6mol、9mol,则Al2(SO4)3为1mol,ZnSO4为6mol,Na2SO4为9mol,所以三种硫酸盐的物质的量浓度之比为1∶6∶9,选B。
7.下列说法正确的是( )
A.同温同压下甲烷和氧气的密度之比为2∶1
B.1g甲烷和1g氧气的原子数之比为5∶1
C.等物质的量的甲烷和氧气的质量之比为2∶1
D.在标准状况下等质量的甲烷和氧气的体积之比为1∶2
答案 B
解析 根据同温同压下,气体密度比等于摩尔质量比,所以A错;等物质的量的气体质量比等于摩尔质量比,C错;标准状况下,等质量气体体积比等于物质的量之比,D错;求原子数之比,先计算物质的量,再乘以分子所含的原子数,1g甲烷中原子的物质的量=×5,1g氧气中氧原子的物质的量=×2,比值为5∶1,故B正确。
题组四 阿伏加德罗常数的应用
8.设NA为阿伏加德罗常数的值,则下列叙述中正确的是
( )
A.6.02×1022个H2SO4分子在水中可电离生成2NA个H+
B.在0℃、101kPa时,22.4L氢气中含有NA个氢原子
C.14g氮气中含有7NA个电子
D.NA个一氧化碳分子和0.5mol甲烷的质量比为7∶4
答案 C
解析 A选项中H2SO4分子是0.1mol,故电离生成的H+的物质的量为0.2mol,即0.2NA个H+,故选项A错误;在0℃、101kPa时,22.4L氢气中应含2NA个氢原子,B项不正确;14gN2即0.5molN2含有电子数为0.5mol×7×2=7mol,即7NA个电子,所以C项正确;D项中两者质量比应为=,所以D项不正确。
9.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.含有NA个原子的氢气在标准状况下的体积约为22.4L
B.25℃,1.01×105Pa,64gSO2中含有的原子数为3NA
C.40gNaOH溶解在1L水中,则其100mL溶液中含Na+数为0.1NA
D.标准状况下,11.2LH2O含有的分子数为0.5NA
答案 B
解析 A项中含有NA个氢原子的氢气的物质的量为0.5mol,其在标况下的体积为11.2L;B项64gSO2的物质的量为1mol,含有原子的总物质的量为3mol,故原子总数为3NA;C项中所得溶液的物质的量浓度不是1mol·L-1,则100mL溶液中Na+的数目无法计算;D项中水在标况下不是气体,一定体积的水不能按气体摩尔体积进行计算。
10.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.在25℃、1.01×105Pa的条件下,2.24LH2中含有的分子数小于0.1NA
B.1L1mol·L-1的CaCl2溶液中含Cl-的数目为NA
C.在标准状况下,22.4LH2O的质量约为18g
D.22gCO2与标准状况下11.2LH2O含有相同的分子数
答案 A
解析 标况下,2.24LH2中含有分子数为0.1NA,而25℃、1.01×105Pa条件的温度高于标准状况,此时分子间的平均距离增大,体积随之增大,同样体积的气体与标况时相比所含分子数少,A选项正确;1L1mol·L-1的CaCl2溶液中含有1molCa2+、2molCl-,则Cl-数目为2NA,B选项错误;标况下水不是气体,不能用气体摩尔体积加以衡量,换言之,假定水的密度为1g·cm-3,22.4LH2O接近22.4kg,比18g大得多,C选项错误;按此分析,D选项明显错误。
题组五 综合应用题
11.(1)除去NaNO3固体中混有的少量KNO3,所进行的实验操作依次为________、蒸发、结晶、________。
(2)除去KCl溶液中的SO,依次加入的溶液为(填溶质的化学式)_____________________。
(3)下列物质的分离和提纯方法操作为
①油水混合物________;
②自来水制备蒸馏水________;
③碘水中的I2________;
④KNO3溶液得到KNO3固体________。
答案 (1)溶解 过滤 (2)BaCl2,K2CO3,HCl
(3)①分液 ②蒸馏 ③萃取分液 ④蒸发浓缩,冷却结晶
12.填写下列空白:
(1)含有6.02×1023个H的H2O,其物质的量是________;1molNa2SO4溶于水能电离出______个Na+、______个SO。
(2)______molH2O中含有的氧原子数与1.5molCO2中含有的氧原子数相等。
(3)将等物质的量的NH3和CH4混合,混合气体中NH3与CH4的质量比为________。
(4)要使NH3与CH4含相同数目的H原子,则NH3和CH4的物质的量之比为__________。
(5)标准状况下,密度为0.75g·L-1的NH3与CH4组成的混合气体中,NH3的体积分数为__________,该混合气体对氢气的相对密度为________。
(6)已知agA和bgB恰好完全反应生成0.2molC和dgD,则C的摩尔质量为__________。
答案 (1)0.5mol 1.204×1024 6.02×1023
(2)3 (3)17∶16 (4)4∶3 (5)80% 8.4
(6)5(a+b-d)
g·mol-1
解析 (5)=0.75g·L-1×22.4L·mol-1=16.8g·mol-1
设NH3的物质的量为x,CH4的物质的量为y
=16.8g·mol-1
x∶y=4∶1
NH3的体积分数为×100%=80%,对H2的相对密度为=8.4。
(6)依据质量守恒定律有
ag+bg=0.2mol·M(C)+dg
解得M(C)=5(a+b-d)
g·mol-1。
13.(1)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂,需要经过蒸馏,指出下面蒸馏装置图中的错误之处。
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
(2)如果上述有机溶剂为CCl4(沸点为77℃),试回答:进行上述蒸馏操作时,使用水浴加热的原因是____________________,最后晶体碘在____________里聚集。
答案 (1)①加热烧杯时缺石棉网 ②温度计的水银球不应插入液体中,而应位于蒸馏烧瓶支管口处 ③冷凝管进出水的方向错误,应下口进水,上口出水 (2)使蒸馏烧瓶受热均匀,控制温度不超过100℃ 蒸馏烧瓶
解析 (1)检查实验装置的错误,要按实验进程逐一检查,通常是从左到右,自下而上。
(2)利用水浴加热可使被加热物质受热均匀,温度不会超过100℃,最后在蒸馏烧瓶中得到晶体碘。
14.食盐是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。
(1)粗食盐中常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO等杂质离子,实验室提纯NaCl的流程如下:
提供的试剂:饱和Na2CO3溶液 饱和K2CO3溶液 NaOH溶液 BaCl2溶液 Ba(NO3)2溶液 75%乙醇 四氯化碳
①欲除去溶液Ⅰ中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO,选出a所代表的试剂,按滴加顺序依次为________(只填化学式)。
②分离操作①中所用到的玻璃仪器有____________。
③洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl,选用的试剂为________。
(2)用提纯的NaCl配制450mL4.00mol·L-1NaCl溶液,所用仪器除药匙、烧杯、玻璃棒外还有________(填仪器名称)。
(3)在实验中多次用到玻璃棒,其作用有三个,分别是______________、______________、______________。
答案 (1)①BaCl2、NaOH、Na2CO3(或NaOH、BaCl2、Na2CO3或BaCl2、Na2CO3、NaOH) ②玻璃棒、漏斗、烧杯 ③75%乙醇
(2)天平、500mL容量瓶、胶头滴管 (3)搅拌 引流 转移
解析 (1)①要除去SO,只有选BaCl2溶液,若选用Ba(NO3)2,会引入新的杂质离子NO,再选用NaOH溶液除去Mg2+和Fe3+溶液,最后选用Na2CO3溶液除去Ca2+及过量的Ba2+,此处不能选用K2CO3溶液,否则会引入新的杂质K+,再用HCl除去过量的CO。Na2CO3溶液不能加在BaCl2溶液前,否则会引入Ba2+。③除去NaCl晶体表面的少量KCl,应选用75%的乙醇洗涤,因为CCl4有毒,同时KCl也不会溶解在CCl4中,达不到洗涤的效果。第4课时 物质的量浓度的有关计算
[学习目标定位] 1.学会运用物质的量浓度的概念表达式进行有关的计算。2.明确溶液的物质的量浓度、溶质的质量分数与溶解度之间的区别与联系,能进行相互求算。
一、溶质物质的量浓度的求算
1.游泳池里的水一般常加适量的CuSO4,用以杀灭其中的细菌,而对游泳者的身体无害。现取一水样300mL,经分析其中含有0.0192gCu2+,则水样中CuSO4的物质的量浓度为
mol·L-1。
答案 0.001
解析 c(CuSO4)=c(Cu2+)==0.001mol·L-1。
2.已知VLFe2(SO4)3溶液中含Fe3+mg,则该溶液中Fe3+的物质的量浓度为mol·L-1,SO的物质的量浓度为mol·L-1,溶质的物质的量浓度为mol·L-1。
答案
解析 解答本题应注意两点:一是溶液中某离子的物质的量浓度的计算依然从定义出发,即c=;二是Fe2(SO4)3电离后n(Fe3+)∶n(SO)=2∶3,那么c(Fe3+)∶c(SO)=2∶3,同时还有c[Fe2(SO4)3]=c(Fe3+)=c(SO)。因n(Fe3+)==mol,c(Fe3+)===mol·L-1,c(SO)=c(Fe3+)=mol·L-1,c[Fe2(SO4)3]=c(Fe3+)=mol·L-1。
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/归纳总结1.tif"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/归纳总结1.tif"
\
MERGEFORMAT
计算物质的量浓度的依据及关键
计算溶质的物质的量浓度的基本依据是其概念,数学表达式为cB=。关键是从已知条件中找出溶质的物质的量(mol)和溶液的体积(L),据此求出溶质的物质的量浓度cB。
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/活学活用a.TIF"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/活学活用a.TIF"
\
MERGEFORMAT
1.用1L水吸收560L氨气(标准状况),所得氨水的密度是0.90g·mL-1。求:
(1)氨气的物质的量是。
(2)所得氨水溶液的物质的量浓度是。
答案 (1)25mol (2)15.8mol·L-1
解析 要求氨水溶液的物质的量浓度,需知溶质氨气的物质的量和溶液的体积(溶液的体积并不是水的体积,必须依据溶液的质量和密度计算求出)。氨气的物质的量n(NH3)==25mol,氨水溶液的体积V=×L·mL-1=L,氨水溶液的物质的量浓度c(NH3)=≈15.8mol·L-1。
二、溶液的稀释或混合
1.从1L1mol·L-1NaOH溶液中取出100mL:
(1)取出的这100mLNaOH溶液的物质的量浓度是,含NaOH的质量是。
(2)若将取出的这100mLNaOH溶液加水稀释至500mL,所得溶液的物质的量浓度是。
答案 (1)1mol·L-1 4g (2)0.2mol·L-1
解析 (1)m=0.1L×1mol·L-1×40g·mol-1=4g。
(2)100mLNaOH溶液加水稀释至500mL,NaOH的物质的量不变,由c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)可知c(稀)===0.2mol·L-1。
2.欲将0.10mol·L-1的NaOH溶液和0.60mol·L-1的NaOH溶液混合成0.20mol·L-1的NaOH溶液。求两种溶液的体积比(忽略混合时溶液体积变化)。
答案 4∶1
解析 本题有以下两种解法。
方法1(根据混合前后溶质的物质的量不变,列式求解):设所需0.10mol·L-1的NaOH溶液及所需0.60mol·L-1的NaOH溶液的体积分别是V1和V2,根据混合前后溶质的物质的量不变列式得:
0.10mol·L-1·V1+0.60mol·L-1·V2=0.20mol·L-1·(V1+V2) 解得:=。
方法2(十字交叉法):将以上方法换种方式表述,将三个浓度十字交叉可得体积比。
==。
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/归纳总结1.tif"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/归纳总结1.tif"
\
MERGEFORMAT
溶液的稀释或混合
(1)浓溶液加水稀释后,溶质的物质的量不变:
c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)。
(2)同一溶质、不同浓度溶液的混合,溶质为原来各溶液中所含溶质的物质的量之和:c1·V1+c2·V2=c(混)·V(混)。
注意 混合后溶液的体积:①若指出不考虑溶液体积改变,可认为是原溶液的体积之和;
②若给出混合后溶液的密度,应根据V(混)==来计算。
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/活学活用a.TIF"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/活学活用a.TIF"
\
MERGEFORMAT
2.(1)用14.2g无水硫酸钠配制成500mL溶液,其物质的量浓度为mol·L-1。
(2)若从中取出50mL,其物质的量浓度为mol·L-1;溶质的质量为g。
(3)若将这50mL溶液用水稀释到100mL,所得溶液中Na+的物质的量浓度为mol·L-1,SO的物质的量浓度为mol·L-1。
答案 (1)0.2 (2)0.2 1.42 (3)0.2 0.1
解析 (1)n(Na2SO4)==0.1mol,
c(Na2SO4)==0.2mol·L-1。
(2)从中取出50mL溶液,浓度仍为0.2mol·L-1,
溶质的质量为m=n·M=c·V·M=0.2mol·L-1×0.05L×142g·mol-1=1.42g。
(3)50mL溶液用水稀释到100mL,据c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀),Na2SO4的浓度变为原来的,即0.1mol·L-1,故Na+浓度为0.2mol·L-1,SO浓度为0.1mol·L-1。
三、物质的量浓度与溶质的质量分数、溶解度之间的相互求算
1.市售浓硫酸中溶质的质量分数为98%,密度为1.84g·cm-3。计算市售浓硫酸中H2SO4的物质的量浓度。
答案 解法一 1000mL浓硫酸中H2SO4的质量为m(H2SO4)=ρ[H2SO4(aq)]·V[H2SO4(aq)]·w(H2SO4)=1.84g·cm-3×1000mL×98%=1803.2g。
1803.2gH2SO4的物质的量为n(H2SO4)===18.4mol。
因为1000mL浓硫酸中含18.4molH2SO4,所以市售浓硫酸中H2SO4的物质的量浓度为18.4mol·L-1。
解法二 直接用公式c=来计算,c(H2SO4)=
=18.4mol·L-1。
解析 根据题意可以计算出1000mL浓硫酸中H2SO4的质量,然后将其换算成H2SO4的物质的量。
2.20℃,某溶解度为25g的固体物质完全溶解于水,配制成密度为1.5g·mL-1的饱和溶液,求20℃时该饱和溶液的物质的量浓度
(该物质的摩尔质量为Mg·mol-1)。
答案 mol·L-1
解析 该温度下此物质的溶解度为25g。
则:=,V=125/1.5mL
c=mol·L-1=mol·L-1。
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/归纳总结1.tif"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/归纳总结1.tif"
\
MERGEFORMAT
1.物质的量浓度与溶质的质量分数的相互求算
物质的量浓度(mol·L-1)=
2.物质的量浓度与溶解度的相互求算
物质的量浓度(mol·L-1)=
3.溶质的质量分数与溶解度的相互求算
溶质的质量分数=×100%。
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/活学活用.TIF"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/活学活用.TIF"
\
MERGEFORMAT
3.相对分子质量为Mr的气态化合物VL(标准状况)溶于mg水中,得到溶液的质量分数为w%,物质的量浓度为cmol·L-1,密度为ρg·cm-3,则下列说法正确的是( )
A.溶液密度ρ可表示为
B.物质的量浓度c可表示为
C.溶液的质量分数w%可表示为
D.相对分子质量Mr可表示为
答案 D
解析 A项ρ==,故A项不正确;B项c==,故B项不正确;C项w%=×100%,故C项不正确;由上述C项整理,得Mr=,故D项正确。
理解感悟 物质的量浓度与溶质的质量分数、溶解度之间求算题目的解题思路一般有两个出发点:①由“定义式”出发:物质的量浓度定义的数学表达式为c=,由此知,欲求c,先求n及V。②由“变换式”出发:已知质量分数w和溶液密度ρ(或质量与体积),由换算公式c=计算c。
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/学习小结.TIF"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/学习小结.TIF"
\
MERGEFORMAT
1.根据概念表达式cB=,欲求cB,先求nB和V。
2.物质的量浓度、质量分数、溶解度之间的关系
1.将5mol·L-1盐酸10mL稀释到200mL,再取出5mL,这5mL溶液的物质的量浓度是( )
A.0.05mol·L-1
B.0.25mol·L-1
C.0.1mol·L-1
D.0.5mol·L-1
答案 B
解析 根据稀释定律,c(浓溶液)×V(浓溶液)=c(稀溶液)×V(稀溶液)列式:5mol·L-1×10mL=c(稀溶液)×200mL,解得c(稀溶液)=0.25mol·L-1,从中取出5mL溶液,其浓度不变。
2.1L1mol·L-1Na2SO4溶液中,下列各量正确的是( )
A.c(Na+)=1mol·L-1
B.n(Na+)=3mol
C.c(SO)=2mol·L-1
D.m(Na2SO4)=142g
答案 D
解析 由Na2SO4~2Na+~SO可知c(Na2SO4)=c(Na+)=c(SO)=1mol·L-1,则c(Na+)=
2mol·L-1,n(Na+)=2mol;m(Na2SO4)=n(Na2SO4)·M(Na2SO4)=1mol×142g·mol-1=142g。
3.某氯化镁溶液的密度为1.18g·cm-3,其中镁离子的质量分数为5.1%,300mL该溶液中Cl-的物质的量约为( )
A.0.37mol
B.0.63mol
C.0.74mol
D.1.5mol
答案 D
解析 由物质的量浓度和质量分数的换算关系式可知:
c(MgCl2)==≈2.51mol·L-1,
所以n(MgCl2)=2.51mol·L-1×0.3L≈0.75mol,c(Cl-)=0.75mol×2=1.5mol。
4.将质量分数为a%、物质的量浓度为c1mol·L-1的稀H2SO4蒸发掉一定量的水,使之质量分数变为2a%,此时刻H2SO4的物质的量浓度为c2mol·L-1,则c1和c2的数值关系是( )
A.c2=2c1
B.c2>2c1
C.c2<2c1
D.无法确定
答案 B
解析 蒸发掉原溶液质量一半的水后,则溶液中溶质的质量分数变为2a,设质量分数为a的H2SO4的密度为ρ1g·mL-1,蒸发后密度为ρ2g·mL-1,根据物质的量浓度与溶液密度,质量分数的关系有:c1=,c2=,得c1∶c2=ρ1∶2ρ2,H2SO4的浓度越大密度越大,ρ1<ρ2,故c2>2c1。
5.将190gMgCl2溶于水配制成1L溶液。
(1)该溶液中MgCl2的物质的量浓度为,溶液中Cl-的物质的量浓度为。
(2)配制1mol·L-1的MgCl2溶液500mL,需该溶液的体积为。
(3)向(2)中500mL溶液中再通入一定量的HCl气体后,溶液中Cl-的物质的量浓度为3mol·
L-1(假设溶液体积不变),则溶液中H+的物质的量浓度为,通入HCl气体的体积(标准状况下)为。
答案 (1)2mol·L-1 4mol·L-1 (2)250mL
(3)1mol·L-1 11.2L
解析 (1)n(MgCl2)==2mol,c(MgCl2)===2mol·L-1,c(Cl-)=2c(MgCl2)=4mol·L-1。
(2)根据稀释规律有c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀),即2mol·L-1×V(浓)=1mol·L-1×500mL,所以V(浓)=250mL。
(3)根据电荷守恒有c(H+)+2c(Mg2+)=c(Cl-),即c(H+)+2×1mol·L-1=3mol·L-1,所以
c(H+)=1mol·L-1。
n(HCl)=1mol·L-1×0.5L=0.5mol,V(HCl)=0.5mol×22.4L·mol-1=11.2L。
[基础过关]
题组一 溶液物质的量浓度的计算
1.若20g密度为ρg·cm-3的Ca(NO3)2溶液中含有2gCa(NO3)2,则溶液中NO的物质的量浓度为( )
A.mol·L-1
B.mol·L-1
C.mol·L-1
D.mol·L-1
答案 C
解析 Ca(NO3)2的物质的量浓度为=mol·L-1,NO的物质的量浓度为mol·L-1。
2.在标准状况下的aLHCl气体溶于1000g水中,得到的盐酸密度为bg·cm-3,则该盐酸的物质的量浓度是( )
A.mol·L-1
B.mol·L-1
C.mol·L-1
D.mol·L-1
答案 D
解析 c===mol·L-1。
题组二 溶液的稀释与混合
3.常温下,欲配制密度为1.1g·cm-3、浓度为6mol·L-1的稀盐酸,在体积为100mL、密度为1.19g·cm-3、浓度为12mol·L-1的浓盐酸中需加蒸馏水( )
A.200mL
B.100mL
C.101mL
D.120mL
答案 C
解析 设加水xmL可配制成VmL6mol·L-1稀盐酸,则100mL×12mol·L-1=6mol·L-1×VmL,V=200。体积不能直接加合,可利用质量守恒:200mL×1.1g·mL-1=100mL×1.19g·mL-1+xmL×1g·mL-1,x=101,即需加蒸馏水101mL。
4.有一瓶14%的KOH溶液,加热蒸发掉100g水后,变为28%的KOH溶液80mL,该80mL溶液的物质的量浓度为( )
A.5mol·L-1
B.6mol·L-1
C.6.25mol·L-1
D.6.75mol·L-1
答案 C
解析 设原溶液的质量为m,则m×14%=(m-100g)×28%,解得m=200g,溶质的物质的量为=0.5mol,蒸发后溶液的体积为80mL,可求出该溶液的物质的量浓度为
6.25mol·L-1。
5.两种硫酸溶液,一种硫酸溶液的物质的量浓度为c1,密度为ρ1;另一种硫酸溶液的物质的量浓度为c2,密度为ρ2,将它们等体积混合后,所得溶液的密度为ρ3,则混合后硫酸的物质的量浓度为( )
A.
B.
C.
D.
答案 A
6.在标准状况下,将aLNH3完全溶于水得到VmL氨水,溶液的密度为ρg·cm-3,溶质的质量分数为w,溶质的物质的量浓度为cmol·L-1。下列叙述中正确的是( )
①c=×100% ②c= ③若上述溶液中再加入VmL水后,所得溶液的质量分数大于0.5w ④将50g上述溶液加入一定量的水稀释成0.5cmol·L-1,则加入水的体积应大于50mL
A.①④
B.②③
C.①③
D.②④
答案 D
解析 氨气的物质的量是mol,所以浓度是mol·L-1=mol·L-1,则①错误,②正确;氨水的密度小于水,若上述溶液中再加入VmL水后,则所得溶液的质量分数小于0.5w,③错误;氨水的密度随溶液浓度的增大而减小,根据c=可知,如果加入等质量的水,则稀释后溶液的浓度大于0.5cmol·L-1,因此将50g上述溶液加入一定量的水稀释成0.5cmol·L-1,则加入水的体积应大于50mL,④正确。
题组三 物质的量浓度与溶质的质量分数、溶解度之间的相互求算
7.下图是某市售盐酸试剂瓶标签上的部分数据。
盐酸化学式:HCl相对分子质量:36.5外观:合格密度:1.18
g·cm-3HCl的质量分数:36.5%符合GB622-89
则该盐酸的物质的量浓度是( )
A.3mol·L-1
B.8.4mol·L-1
C.11.8mol·L-1
D.0.5mol·L-1
答案 C
解析 c===11.8mol·L-1。
8.20℃时,饱和KCl溶液的密度为1.174g·cm-3,物质的量浓度为4.0mol·L-1,则下列说法中正确的是
( )
A.25℃时,饱和KCl溶液的浓度小于4.0mol·L-1
B.此溶液中KCl的质量分数为×100%
C.20℃时,密度小于1.174g·cm-3的KCl溶液是不饱和溶液
D.将此溶液蒸发部分水,再恢复到20℃时,溶液密度一定大于1.174g·cm-3
答案 C
解析 随着温度的升高,氯化钾的溶解度增大,因此25℃时,饱和氯化钾溶液的浓度大于4.0mol·L-1;20℃时,不饱和溶液的密度小于1.174g·cm-3;此溶液中氯化钾的质量分数为×100%;此溶液蒸发掉部分水,再恢复到20℃时会析出晶体,溶液仍为饱和溶液,剩余溶液的浓度、密度保持不变。
题组四 电荷守恒在溶液离子浓度计算中的应用
9.在NaCl、MgCl2、MgSO4形成的混合溶液中,c(Na+)=0.10mol·L-1,c(Mg2+)=0.25mol·
L-1,c(Cl-)=0.20mol·L-1,则c(SO)为( )
A.0.15mol·L-1
B.0.10mol·L-1
C.0.25mol·L-1
D.0.20mol·L-1
答案 D
解析 溶液为电中性,根据电荷守恒可得c(Na+)+2c(Mg2+)=c(Cl-)+2c(SO)。
10.把VL含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入含amolNaOH的溶液,恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁;另一份加入含bmolBaCl2的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。则原混合溶液中钾离子的浓度为( )
A.mol·L-1
B.mol·L-1
C.mol·L-1
D.mol·L-1
答案 D
解析 混合液分成两等份,由Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓、Ba2++SO===BaSO4↓可知原溶液中n(Mg2+)=mol=amol、n(SO)=2bmol,依据电荷守恒可知原溶液中n(K+)=2n(SO)-2n(Mg2+)=2(2b-a)
mol。
[能力提升]
11.(1)在Na2SO4和Al2(SO4)3的混合溶液中,测得Al3+浓度为0.1mol·L-1,加入等体积0.3mol·L-1的BaCl2溶液恰好使SO完全沉淀,则混合溶液中Na+的浓度为。
(2)将0.1mol·L-1的K2SO4溶液、0.2mol·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0.1mol·L-1、0.1mol·L-1、0.2mol·L-1,则K2SO4溶液、Al2(SO4)3溶液、纯水三者的体积比(忽略体积的变化)。
答案 (1)0.3mol·L-1 (2)2∶1∶1
解析 (1)设混合溶液体积为1L。n(Al3+)=c·V=0.1mol·L-1×1L=0.1mol,n(SO)=
n(Ba2+)=0.3mol·L-1×1L=0.3mol。由电荷守恒可得:3n(Al3+)+n(Na+)=2n(SO),所以n(Na+)=2n(SO)-3n(Al3+)=2×0.3mol-3×0.1mol=0.3mol,c(Na+)====0.3mol·L-1。
(2)设K2SO4溶液、Al2(SO4)3溶液、纯水三者的体积分别是xL、yL、zL,则0.2x=0.1×(x+y+z)、0.4y=0.1×(x+y+z)、0.1x+0.6y=0.2×(x+y+z),解得x=2y=2z,所以K2SO4溶液、Al2(SO4)3溶液、纯水三者的体积比为2∶1∶1。
12.如下图所示是某品牌饮用矿泉水标签的部分内容。
净含量:350
mL配料表:纯净水、硫酸镁、氯化钾保质期:12个月主要成分钾离子 K+ :1.0
mg·L-1~27.3
mg·L-1镁离子 Mg2+ ∶0.1
mg·L-1~4.9
mg·L-1氯离子 Cl- ∶10
mg·L-1~27.3
mg·L-1硫酸根离子 SO ∶0.4
mg·L-1~19.5
mg·L-1
请认真阅读标签内容,计算:
(1)镁离子的物质的量浓度的最大值。
(2)一瓶合格的这种矿泉水中硫酸根离子的物质的量不能超过多少?(单位:mol)
答案 (1)2.04×10-4mol·L-1 (2)7.11×10-5mol
解析 (1)镁离子的物质的量浓度的最大值c(Mg2+)
=≈2.04×10-4mol·L-1。
(2)一瓶合格的这种矿泉水中SO的物质的量最大值为≈7.11×10-5mol。
13.在一定温度下,某饱和氢氧化钠溶液体积为VmL,溶液密度为dg·cm-3,质量分数为w%,物质的量浓度为cmol·L-1,溶液中含氢氧化钠的质量为mg。
(1)用w表示该温度下氢氧化钠的溶解度(S)为。
(2)用m、V表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为。
(3)用w、d表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为。
(4)用c、d表示溶液中溶质的质量分数为。
答案 (1)g (2)mol·L-1 (3)mol·L-1
(4)%
解析 (1)S=g(溶解度定义)。
(2)c=1000mL·L-1×=mol·L-1。
(3)c==mol·L-1。
(4)w%=×100%=%。
14.将24.4gNaOH固体溶于水配成100mL溶液,其密度为1.219g·mL-1。
(1)该溶液中NaOH的物质的量浓度为。
(2)该溶液中NaOH的质量分数为。
(3)从该溶液中取出10mL,含NaOH的质量为,含NaOH的物质的量为。
(4)将取出的10mL溶液加水稀释到100mL,稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为。
答案 (1)6.1mol·L-1 (2)20% (3)2.44g 0.061mol (4)0.61mol·L-1
解析 (1)24.4gNaOH的物质的量为0.61mol,
c(NaOH)=0.61mol÷0.1L=6.1mol·L-1。
(2)100mLNaOH溶液的质量为
100mL×1.219g·mL-1=121.9g;NaOH的质量分数为×100%≈20%。
(3)由于整个溶液都是均匀的,所以这10mL溶液与原100mL溶液相比,NaOH的质量分数和溶液的密度均相同,但NaOH的质量和物质的量均为原来的1/10。
(4)这10mL溶液中NaOH的物质的量浓度为6.1mol·L-1,稀释到100mL以后,NaOH的物质的量浓度缩小为6.1mol·L-1÷10=0.61mol·L-1。(共38张PPT)
第1课时 化学实验安全
第一章 第一节 化学实验基本方法
学习目标定位
1.能识别化学品安全使用标志,了解实验室一般事故的预防和处理方法。
2.掌握正确的实验操作方法,养成良好的实验习惯。
内容索引
新知导学
——
新知探究 点点落实
达标检测
——
当堂检测 巩固反馈
新知导学
1.化学药品的保存
(1)固态物质一般保存在
;液态物质一般保存在
。
(2)氢氧化钠等碱性物质若保存在玻璃瓶中时,瓶塞应用
。
(3)硫酸、硝酸、汽油等保存在玻璃瓶中,瓶塞应用
。
(4)硝酸等见光易分解的物质保存在
玻璃瓶中。
(5)白磷保存在
中。
广口瓶
细口瓶
橡胶塞
玻璃塞
棕色
水
一、化学药品的保存与使用
观察上述图标,回答下列问题:
(1)装运浓硫酸的箱子应贴的图标是
;盛有大量酒精的容器封装后应贴的图标是
。
(2)贴有图标B、D的化学试剂应
保存,放置在远离
的地方。
2.常用危险化学品的识别与存放
危险化学品常分为不同的类别,具有不同的图形标志,如:
A
D
密封
火源和电源
3.药品的取用
(1)药品取用的几个原则
①三不:不能用手直接取用或接触药品;不要把鼻孔凑到容器口去闻药品(特别是气体)的气味;不能尝药品的味道。
②少量:如果没有说明用量,液体一般取1~2
mL,固体盖住试管底部即可。
③防污染:实验后剩余的药品(Na、K除外)既不要放回原瓶,也不要随意丢弃,更不要拿出实验室,要放入实验室指定的容器内。
(2)常用药品的取用方法
①固体药品的取用:粉末状或小颗粒状药品用
取用;块状药品用
取用。
②液体药品的取用:少量液体用
吸取;一定量液体用_____
量取;大量液体可直接倾倒。
药匙
镊子
胶头滴管
量筒
4.意外事故的紧急处理
意外事故
处理方法
酒精着火
迅速用
或沙子盖灭
少量浓硫酸
沾在皮肤上
立即用__________
较多浓硫酸
沾到皮肤上
先用布拭去,再用大量水冲洗,然后涂上适量3%~5%的
溶液
湿布
大量水冲洗
NaHCO3
浓碱沾到皮肤上
立即用大量水冲洗后,涂上适量稀的
溶液
浓酸洒到桌子上
应用
溶液中和后,再用水冲洗
浓碱洒到桌子上
应用
中和后,再用水冲洗
酸或碱溅到眼中
立即用
冲洗,边洗边眨眼睛
硼酸
NaHCO3
稀醋酸
水
(1)熟悉化学药品与危险化学品的图形标志之间的关系,尤其是易燃、易爆、有毒化学品的标志。
归纳总结
(2)常用危险化学品存放应注意的问题
易燃易爆、有毒、有腐蚀性的药品要
;易燃、易爆药品还应
放置;剧毒药品要单独专柜保存。
密封存放在冷暗处
远离火源和电源
1.为了火车客运安全,下列药品:①NH4NO3 ②(NH4)2SO4 ③食盐 ④油漆 ⑤汽油 ⑥黑火药 ⑦生石灰,从化学性质判断,由于易燃易爆而不能带上火车的是
A.③④⑤⑥⑦
B.①②⑦
C.①④⑤⑥
D.①④⑦
√
答案
解析
思维启迪
活学活用
解析 联系生活实际,判断易燃易爆品。汽油、油漆是熟知的易燃品,NH4NO3、黑火药都是易爆品,可排除B、D;
食盐、(NH4)2SO4和生石灰既不是易燃品,又不是易爆品,可排除A,故选C。
思维启迪
思维启迪 熟记常用危险化学品的警示性标志,严格遵守接触危险化学品的安全规则,了解常用物质的性质,明确哪些是剧毒品,哪些是易燃品,哪些是腐蚀品等,还要在平时的生活中多注意观察,如在马路上常见到装有汽油的油罐车,就要注意其罐体上有什么样的标志,体会化学在生产、生活中的应用。
2.在实验室中,对下列实验事故或药品的处理正确的是
A.少量浓硫酸沾在皮肤上,立即用氢氧化钠溶液擦洗
B.不慎将酸溅到眼中,应立即用水冲洗,边洗边眨眼睛
C.实验室中含硫酸的废液可以直接倒入水槽,用水冲入下水道
D.实验时,万一酒精灯被打翻引起酒精燃烧,应用水灭火
√
答案
解析
特别提醒
解析 浓硫酸沾到皮肤上,不能用氢氧化钠溶液擦洗,氢氧化钠是强碱也会腐蚀皮肤,应该立即用大量水冲洗,A错误;
硫酸是强酸,具有腐蚀性,造成水体的污染,应倒入指定的容器内,C错误;
酒精灯打翻引起的酒精燃烧,不能用水灭火,而应该立刻用湿抹布扑盖,同时起到降温和隔绝空气的作用。
特别提醒
特别提醒 确保化学实验安全,要了解危险化学药品在存放和使用时的注意事项、着火和烫伤的处理、化学灼伤的处理、如何防止中毒、意外事故的紧急处理方法,以及灭火器材、煤气、电闸等的位置和使用方法,报警电话等。
1.物质加热中的安全问题
(1)从安全的角度分析实验室中用酒精灯进行加热时,应注意以下问题:
①绝对禁止向燃着的酒精灯里添加酒精,以免
。
②绝对禁止用燃着的酒精灯
另一只酒精灯。
③用完酒精灯,必须用
,不可用嘴吹灭。
④不要碰倒酒精灯,万一洒出的酒精在桌面上燃烧起来,应________
。
引起火灾
点燃
灯帽盖灭
迅速用湿
抹布盖灭
二、化学实验中的安全操作
(2)选择合适的仪器和加热方法
①能直接加热的仪器有
、
、
、燃烧匙等。
②需垫石棉网加热的仪器有
、
、
等。
③给液体加热时,可使用试管、
、
、
等。
④给固体加热时,可使用试管或
。
试管
坩埚
蒸发皿
烧杯
烧瓶
锥形瓶
烧杯
烧瓶
蒸发皿
坩埚
(3)加热时需要特别注意的事项
①加热时,容器外壁不能有
,底部不能与酒精灯的
接触。
②开始加热试管时,要先进行
。
③加热液体的试管不准对着
。
④加热过程中的实验仪器不能直接放在实验台上,应放在
上。
水
灯芯
预热
自己或他人
石棉网
2.要特别注意安全的实验操作
(1)点燃可燃性气体(如H2、CO、CH4等)之前,要
。
(2)用H2、CO还原Fe2O3、CuO时,应先
,再加热。
(3)实验室制取CO、Cl2等有毒气体时,要在
中进行,要有尾气处理
装置。
(4)加热法制取气体且用排水法收集时,实验结束时的操作为___________
。
(5)稀释浓H2SO4时,将
沿器壁缓缓加入
中,边加边搅拌,然后
冷却。
检验气体的纯度
通入H2或CO
通风橱
先将导气管
从水中取出,再熄灭酒精灯
浓H2SO4
水
实验操作时,为防止事故发生,要注意“六防”
归纳总结
3.下列用图示表示的实验操作中正确的是
√
√
答案
解析
活学活用
解析 ①块状固体直接落入试管底部,易砸破试管;
②有多种错误:瓶塞未倒放,标签未面向手心,未口对口等;
③胶头滴管直接伸入试管内;
④不能将水加到浓硫酸中;
⑤熄灭酒精灯不能用嘴吹灭;
⑥闻气体气味,不能将鼻子靠近瓶口。
4.化学实验中安全意识是重要的科学素养,下列实验操作或事故处理操作中不正确的是
A.熄灭酒精灯时,必须用灯帽盖灭
B.取用少量化学药品时,应特别注意观察药品包装容器上的安全警示标记
C.配制硫酸溶液时,可先在量筒中加入一定量的水,再在搅拌条件下加入
浓H2SO4
D.做“氢气还原氧化铜”的实验时,先通氢气再加热
√
答案
解析
理解感悟
解析 熄灭酒精灯时,必须用灯帽盖灭防止失火;取用化学药品时,要先阅读包装容器上的说明,特别注意其安全警示标记;量筒不能用来配制溶液;氢气还原氧化铜时,应先通氢气再加热,否则可能会引起爆炸。
理解感悟
理解感悟 安全意识是公民科学素质的组成部分,高考所考查的安全意识有三方面的含义:一是实验的认识应该十分明确,知道实验中的不安全因素应当如何防范;二是实验的操作方法和实验装置要明确、规范,以防止事故的发生;三是一旦发生事故时,心理上要镇定,动作上要敏捷,采取的措施要得当,尽量将事故消灭在萌芽状态。
“口诀法”记忆实验安全操作
化学实验很重要,安全操作要确保;
药品不能用手摸,尤其不能尝味道;
若闻物质什么味,轻轻扇动把手摇;
药品用量按规定,实验方便效果好;
钠钾用量绿豆大,量多入水会引爆;
用剩药品不乱扔,乱丢白磷会燃烧。
加热试管有讲究,外壁无水并干燥;
开始移灯做预热,试管放置有倾角;
加热固体制气体,管口下斜防水倒;
排水取气结束后,取管熄灯不颠倒;
灼热试管莫乱放,石棉网上来冷却。
学习小结
以下为教师用书独具
化学实验要牢记实验室安全守则,严格遵守实验操作规程,确保实验安全。
(1)实验前要认真预习实验内容,熟悉每个实验步骤中的安全操作规定和注意事项。
(2)不要用湿手、湿物接触电源,水、电、气使用完毕立即关闭。
(3)取用药品要选用药匙等专用器具,不能用手直接拿取,防止药品接触皮肤造成伤害。
(4)具有易挥发和易燃物质的实验,应在远离火源的地方进行。
(5)有毒试剂(如氰化物、汞盐、钡盐、铅盐、重铬酸钾、砷的化合物等)不得进入口内或接触伤口。剩余的废液应倒在废液缸内。
(6)若使用带汞的仪器被损坏,汞液溢出仪器外时,应立即报告指导老师,指导处理。
(7)浓酸、浓碱具有强腐蚀性,应避免溅落在皮肤、衣服、书本上,更应防止溅入眼睛内。
(8)未经许可,绝不允许将试剂或药品随意研磨或混合,以免发生爆炸、灼伤等意外事故。
(9)充分熟悉安全用具如灭火器材、砂箱以及急救药箱的放置地点和使用方法,并妥善爱护。安全用具和急救药品不准移作它用。
(10)实验室所有药品不得携出室外,用剩的有毒药品应交还给老师。
达标检测
1.据最新报道,某观测井中检测发现
等释放β射线的放射性物质浓度上升,创开始检测以来的最高值。为了警示人们应贴的警示图标是
1
2
3
4
5
解析 图标A、B、C、D分别为剧毒品、放射性物质、腐蚀品和易燃品标志,故选B。
√
答案
解析
解析 实验剩余药品一般不能再放回原瓶,但有的试剂可以放回,如金属钠,B正确;
用燃着的酒精灯去点燃另一酒精灯易造成火灾,D错误。
√
1
2
3
4
5
答案
解析
2.下列实验操作或做法不正确的是
A.用10
mL量筒量取8.5
mL的水
B.实验剩余的药品有的可以放回原瓶
C.把烧杯放在垫有石棉网的铁圈上加热
D.用燃着的酒精灯去点燃另一酒精灯
解析 根据药品取用的安全性原则可知B不正确;
取用固体试剂可用镊子或药匙。
√
1
2
3
4
5
答案
解析
3.下列有关试剂的取用说法不正确的是
A.胶头滴管可用来取用少量液体试剂
B.无毒的固体试剂可用手直接取用
C.多取的钠可放回原试剂瓶中
D.取用固体试剂时,可用药匙
解析 试管能直接加热,不需加垫石棉网;试管的盛液量不能超过试管体积的2/3,加热时不能超过试管体积的1/3,以免液体沸腾冲出试管;烧杯需要垫石棉网加热。
√
1
2
3
4
5
答案
解析
4.下列实验操作中正确的是
A.凡是给玻璃仪器加热,都要加垫石棉网
B.给试管里的液体加热,液体的体积一般不超过试管容积的2/3
C.试管和烧杯都可以直接在火焰上加热
D.加热后的蒸发皿,要用坩埚钳夹取
解析 应用坩埚钳移取加热后的蒸发皿。
√
1
2
3
4
5
答案
解析
5.下列实验操作中错误的是第3课时 蒸馏、萃取和分液
[学习目标定位] 1.通过制取蒸馏水,学会蒸馏的原理和基本操作。2.初步学会Cl-的检验方法。3.通过从碘水中提取碘的实验,学会萃取和分液的原理和基本操作。
一、蒸馏
1.蒸馏
(1)蒸馏实验原理
蒸馏是指把液体加热至沸腾,使液体变为蒸气,再重新冷凝成液体的过程。根据混合物各组分的沸点不同,利用蒸馏可以除去易挥发、难挥发或不挥发的杂质。
(2)实验仪器装置
①指出图中序号所示各仪器的名称
②蒸馏实验中所用的主要仪器的作用:
蒸馏烧瓶:可以用于加热的反应容器,在加热时要垫石棉网;
冷凝管:用于冷凝蒸气使之成为液体;
牛角管又叫承接器:将蒸馏出的液体转移至锥形瓶中;
锥形瓶:用来接收冷凝出的液体。
(3)实验注意事项
①蒸馏装置的连接应按由下到上、由左到右的顺序。
②气密性检查
连接好装置,在冷凝管的出口处接一橡胶管,并将橡胶管插入水中,将烧瓶微热,水中有气泡产生,冷却到室温,橡胶管中有一段稳定的水柱,则气密性良好。
③用水作冷却介质,将蒸气冷凝为液体。冷凝水的流向要从低处流向高处,即下口进水,上口出水。
④加入碎瓷片(或沸石)是为了防止蒸馏烧瓶内液体暴沸。
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/归纳总结1.tif"
\
MERGEFORMAT
蒸馏实验装置的改进
当用蒸馏的方法分别获取几种沸点不同的液体时,应该用温度计控制收集沸点不同的馏分,装置改进如下:
说明 (1)温度计的液泡(水银温度计的液泡又称水银球)不能浸入液体中,应放于蒸馏烧瓶支管口附近(精确地说,温度计的液泡上缘要恰好与蒸馏烧瓶支管口的下缘在同一水平线上)。
(2)制取蒸馏水时可以不使用温度计,因为水的沸点是100
℃,加热至沸腾即可,可以不通过温度计控制。
2.制取蒸馏水的实验流程及Cl-的检验
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/归纳总结1.tif"
\
MERGEFORMAT
氯离子的检验方法
(1)试剂:稀硝酸、硝酸银溶液。
(2)现象:产生不溶于稀硝酸的白色沉淀。
(3)化学方程式(以氯化钠为例):NaCl+AgNO3===AgCl↓+NaNO3。
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/活学活用.TIF"
\
MERGEFORMAT
1.如图为实验室制取蒸馏水的装置示意图,根据图示回答下列问题。
(1)指出图中两处明显的错误:
①________________________________________________________________________,
②________________________________________________________________________。
(2)A仪器的名称是________,B仪器的名称是________。
(3)实验时A中除加入少量自来水外,还需加入少量__________________,其作用是________________________________________________________________________。
(4)收集完蒸馏水后,是先撤酒精灯还是先停冷凝水?
________________________________________________________________________。
答案 (1)①温度计水银球没有放置在蒸馏烧瓶的支管口处 ②冷却水进出口位置反了
(2)蒸馏烧瓶 冷凝管 (3)沸石(或碎瓷片) 防止加热时液体暴沸
(4)先撤酒精灯
解析 对于蒸馏的实验装置,最重要的问题有以下几点:①仪器的连接顺序;②温度计的位置;③冷却水的流向(进出口位置);④防暴沸的措施。
2.工业酒精是含水约4%的液态乙醇,向工业酒精中加入生石灰,会发生如下化学反应且生成物不溶于乙醇:CaO+H2O===Ca(OH)2。要在实验室中将工业酒精转化为无水酒精。请回答下列问题:
(1)加入过量的生石灰后,可采取的分离操作是______。
(2)在你选择需要加热的实验方法中,需要的玻璃仪器除酒精灯外,还有______________。
(3)在该方法的实验步骤里,紧挨加热之前的操作是________________________,并且对此要注意的问题是_______________________________________。
答案 (1)蒸馏 (2)蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶
(3)接通冷凝管中的水 水从下口进,上口出
二、萃取和分液
实验室用四氯化碳从碘水中萃取碘的实验如图所示
(1)实验中用到的仪器名称是分液漏斗、烧杯、铁架台(带铁圈)。
(2)实验操作可分解如下几步
①把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中;
②把50mL碘水和15mL四氯化碳加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞;
③检验分液漏斗活塞上的玻璃塞是否漏液;
④倒转漏斗用力振荡,并不时地旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正;
⑤旋开活塞,用烧杯接收溶液;
⑥从分液漏斗的上口倒出上层水溶液;
⑦将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔;
⑧静置,分层。
正确的操作顺序(用上述序号填写)
③→②→④→①→⑧→⑦→⑤→⑥
(3)上述步骤⑤的操作中应注意使漏斗颈末端紧靠烧杯内壁;及时关闭活塞,不要让上层液体流出。
(4)步骤⑦的操作目的是使漏斗内外空气相通,以保证进行⑤操作时,漏斗内的液体能顺利流出。
(5)能选用四氯化碳从碘水中萃取碘的原因是四氯化碳与水不互溶,并且碘在四氯化碳中溶解度比在水中大得多,碘与四氯化碳不反应。
(6)已知碘在酒精中的溶解度比在水中大得多,能不能用酒精来萃取碘水中的碘:不能(填“能”或“不能”),其理由是酒精和水可以互溶,碘溶于酒精中所形成的酒精溶液与水无法分液。
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/归纳总结1.tif"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/归纳总结2.tif"
\
MERGEFORMAT
1.萃取和分液
(1)萃取是利用物质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂把物质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来的方法。加入的溶剂称为萃取剂。
(2)分液是把萃取后两种互不相溶的液体分开的操作。
2.萃取的三个“三”
三仪器:①分液漏斗 ②烧杯 ③铁架台(带铁圈)
三溶剂:常见萃取剂:①汽油 ②苯 ③四氯化碳
三原则:①萃取剂和原溶剂互不相溶
②萃取剂和溶质不发生反应
③溶质在萃取剂中的溶解度远大于在水中的溶解度
3.分液漏斗的使用和检漏方法
分液漏斗使用前必须检查是否漏液。若漏液可在活塞上涂少量凡士林。
检漏方法:在分液漏斗中注入少量的水,塞上瓶塞,倒置看是否漏水。若不漏水,正立后把瓶塞旋转180°,再倒置看是否漏水。
4.分液操作的注意事项
(1)振荡时,要不时地旋开活塞放气,以防止分液漏斗内压强过大造成危险。
(2)分液时,分液漏斗下端要紧靠烧杯内壁,以防液滴飞溅。
(3)旋开活塞,用烧杯接收下层液体时,要注意待下层液体恰好流出时及时关闭分液漏斗的活塞,注意不能让上层液体流出,上层液体应从上口倒出。
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/活学活用a.TIF"
\
MERGEFORMAT
3.将碘水中的碘萃取出来的实验中,下列说法错误的是( )
A.分液漏斗使用前要检验它是否漏水
B.萃取剂要求不溶于水,且比水更容易使碘溶解
C.注入碘水和萃取剂,倒转分液漏斗反复用力振荡后立即分液
D.若用苯作萃取剂,则分层后上层液体呈紫红色
答案 C
解析 为防止漏液,使用前要检查分液漏斗是否漏液,故A正确;萃取剂要求不溶于水,且比水更容易使碘溶解,萃取剂和溶质不反应,故B正确;振荡后需静置分层后分液,故C错误;苯的密度比水小,浮在水面上,所以若用苯作萃取剂,则分层后上层液体呈紫红色,故D正确。
4.实验室用含有Ca2+、Mg2+、Cl-、SO、Br-等离子的溶液进行有关实验,已知:Cl2+2Br-===Br2+2Cl-。
原溶液
(1)操作②使用的试剂是________,该操作的名称是________,所用主要仪器是________。
(2)若溴(Br2)是从上层液体获得的,则使用的试剂可能是________,________(填“能”或“不能”)使用酒精。
答案 (1)四氯化碳 萃取、分液 分液漏斗 (2)苯 不能
解析 观察流程图可以得知,通入Cl2的目的是获得Br2,经操作②后溶液分成两层,可知操作②是萃取、分液,从溶液中提取Br2是萃取,将两层液体分开是分液,且Br2在下层,使用的试剂应是密度大于水的试剂,可以用四氯化碳(CCl4),所用主要仪器为分液漏斗;若Br2是从上层液体获得的,则萃取剂可能是苯,因酒精与水互溶,所以酒精不能作萃取剂。
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/学习小结.TIF"
\
MERGEFORMAT
1.蒸馏操作可简记为
隔网加热冷管倾,上缘下缘两相平。
需加碎瓷防暴沸,热气冷水逆向行。
2.萃取操作可简记为
萃取原液互不溶,质溶程度不相同。
充分振荡再静置,下放上倒切分明。
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/达标检测A.TIF"
\
MERGEFORMAT
1.我国明代《本草纲目》中收载药物1892种,其中“烧酒”条目下写道:“自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上…其清如水,味极浓烈,盖酒露也。”这里所用的“法”是指( )
A.萃取B.过滤C.蒸馏D.蒸发
答案 C
解析 由信息可知,蒸令气上,则利用互溶混合物的沸点差异分离,则该法为蒸馏。
2.下列关于蒸馏实验中仪器使用的说法错误的是( )
A.酒精灯内酒精不超过容积的2/3
B.蒸馏烧瓶应垫上石棉网加热
C.蒸发和蒸馏过程中都需用到玻璃棒
D.接收馏分的仪器名称为锥形瓶
答案 C
解析 蒸馏过程中不需要使用玻璃棒,C错误。
3.在使用分液漏斗进行分液时,正确的操作是( )
A.分液时,原溶剂从分液漏斗下口流出,萃取剂溶液从漏斗上口倒出
B.分离液体时,将漏斗拿在手中进行分离
C.分离液体时,分液漏斗上的小孔与大气相通时打开活塞
D.分液漏斗中盛装的是液体,振荡后不必拧开活塞把气体放出
答案 C
4.下列离子检验的方法正确的是( )
A.某溶液中加硝酸银溶液生成白色沉淀,说明原溶液中有Cl-
B.某溶液中加BaCl2溶液生成白色沉淀,说明原溶液中有SO
C.某溶液中加NaOH溶液生成蓝色沉淀,说明原溶液中有Cu2+
D.某溶液中加稀硫酸生成无色无味气体,说明原溶液中有CO
答案 C
解析 检验Cl-和SO时应该先加入稀硝酸、稀盐酸、排除干扰离子,再加入AgNO3溶液,BaCl2溶液,故A、B项错误;与稀硫酸反应产生无色无味气体的也可能HCO,D项错误。
5.在常用方法和混合物之间连线。
答案
[基础过关]
题组一 物质分离与提纯的方法选择
1.2015年Nobel医学或生理学奖授予中国医学工作者屠呦呦,以表彰她用乙醚提取青蒿素这种有机物高效治疗疟疾的突出贡献。该提取方法是( )
A.萃取
B.蒸发
C.蒸馏
D.过滤
答案 A
2.已知乙酸乙酯(C4H8O2)是一种无色液体,不溶于水,密度小于1g·mL-1,沸点约为55℃。要从水与乙酸乙酯的混合物中将乙酸乙酯分离出来,下列方法中最简便的是( )
A.蒸馏
B.分液
C.过滤
D.蒸发
答案 B
解析 乙酸乙酯与水不互溶,用分液的方法分离最简便。
3.现有三组溶液:①汽油和氯化钠溶液 ②39%的酒精溶液 ③氯化钠和单质溴的水溶液。分离以上各混合液的正确方法依次是( )
A.过滤、萃取、分液
B.萃取、分液、蒸馏
C.分液、蒸馏、萃取
D.萃取、蒸馏、分液
答案 C
解析 ①汽油和氯化钠溶液互不相溶,用分液法分离;②酒精和水的沸点不同且互溶,用蒸馏的方法分离;③单质溴极易溶于有机溶剂而有机溶剂不溶于水,用萃取法。
4.下列括号中的分离方法运用得当的是( )
A.植物油和自来水(蒸馏)
B.水溶液中的食盐和碘(分液)
C.CaCO3和CaCl2(溶解、过滤、蒸发)
D.自来水中的杂质(萃取)
答案 C
解析 A项,应该采用分液法;B项,应该采用萃取法;D项,应该采用蒸馏法。
5.下列实验中,所采取的分离方法与对应原理都正确的是( )
选项
目的
分离方法
原理
A
分离溶于水的碘
乙醇萃取
碘在乙醇中的溶解度较大
B
分离水和乙醇
分液
水和乙醇的密度不同
C
除去KNO3固体中混杂的NaCl
重结晶
NaCl在水中的溶解度很大
D
除去丁醇(沸点为117.5℃)中的乙醚(沸点为34.6℃)
蒸馏
丁醇与乙醚的沸点相差较大
答案 D
解析 乙醇与水互溶,不能用作萃取剂,A错;乙醇和水互溶,不能用分液方法分离,B错;除去KNO3中NaCl杂质是利用二者在不同温度下溶解度变化差别很大,使用重结晶法,C错;分离两种沸点差别较大的互溶液体,一般使用蒸馏操作,D正确。
题组二 物质分离与提纯的仪器装置
6.下图所示四种化学实验操作的名称按①②③④顺序排列分别为( )
A.过滤、蒸发、蒸馏、萃取(或分液或萃取分液)
B.过滤、蒸馏、蒸发、萃取
C.蒸发、蒸馏、过滤、萃取
D.萃取、蒸馏、蒸发、过滤
答案 A
解析 四种装置依次为过滤、蒸发、蒸馏、萃取(分液)。
7.从海带中提取碘的实验过程中涉及下列操作,其中正确的是( )
A.①将海带灼烧成灰
B.②过滤得含I-的溶液
C.③放出碘的苯溶液
D.④分离碘并回收苯
答案 D
解析 海带灼烧成灰应在坩埚中进行;过滤时应用玻璃棒引流;碘的苯溶液在分液漏斗中位于上层,应待下层液体放出后从上口倒出;分离碘并回收苯应用蒸馏的方法,用水浴加热能控制温度不至于太高而防止碘的升华。
题组三 物质分离与提纯的实验操作
8.为了除去氯化钠溶液中的少量溴化钠,常用方法是往溶液中加入少量氯水,发生反应:2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2,然后加入苯或四氯化碳,经振荡、静置、分液,可得到氯化钠溶液。下列分析判断中不正确的是( )
A.加入苯或四氯化碳的操作叫萃取
B.苯层在上层或四氯化碳层在下层
C.可以用酒精代替苯或四氯化碳
D.氯单质置换了溴单质
答案 C
解析 向含有少量溴化钠的氯化钠溶液中加入少量的氯水,发生了置换反应,氯气置换了溴,用苯或四氯化碳萃取反应后溶液中的溴,所以A、D两项正确;苯的密度比水小,四氯化碳的密度比水大,所以苯层在上层或四氯化碳层在下层,B项正确;酒精与水混溶,不能作萃取剂,C项错误。
9.下列萃取与分液结合进行的操作(用CCl4为萃取剂,从碘水中萃取碘)中错误的是( )
A.饱和碘水和CCl4加入分液漏斗中后,塞上上口部的塞子,用一手压住分液漏斗上口部,一手握住活塞部分,把分液漏斗倒转过来振荡
B.静置,待分液漏斗中液体分层后,先使分液漏斗内外空气相通(准备放出液体)
C.打开分液漏斗的活塞,使全部下层液体沿盛接液体的烧杯内壁慢慢流出
D.最后继续打开活塞,另用容器盛接并保存上层液体
答案 D
解析 下层液体从下口流出,等下层液体恰好流完后,关闭活塞,上层液体应从上口倒入另一容器中。
10.在蒸馏实验中,下列叙述不正确的是( )
A.在蒸馏烧瓶中盛约体积的自来水,并放入几粒沸石
B.将温度计水银球插入自来水中
C.冷水从冷凝管下口进入,上口流出
D.收集蒸馏水时,应弃去开始馏出的部分
答案 B
解析 为防止沸腾时液体从导管中冲出,蒸馏时,加入的液体约为蒸馏烧瓶容积的,且加入几粒沸石,A正确;温度计测量的是蒸气的温度,水银球应在蒸馏烧瓶支管口处,B错误;冷凝管中冷却水从下口进入,从上口流出,这样冷凝效果好,C正确;因为仪器中难免有杂质存在,为保证蒸馏水的纯度应弃去开始馏出的部分,D正确。
[能力提升]
11.“春泛盐,秋泛硝。”有些地区的盐碱地里春天会析出食盐,到了秋天,又会析出芒硝(主要成分是Na2SO4·10H2O)。该地区某中学的同学们对“硝”的成分产生了争议,甲小组同学认为“硝”中只含有硫酸钠,乙小组同学认为“硝”中既含有硫酸钠,又含有氯化钠。为了验证猜想,他们采集了样品,加适量水完全溶解后,过滤,滤液备用。请你和他们一起完成探究。
(1)甲小组同学的实验如下:
取少量滤液放入试管中,滴加过量的氯化钡溶液,再滴加稀硝酸,可以观察到的现象是________________________________________________________________________,
反应的化学方程式为____________________。
(2)乙小组同学的实验如下:
取少量滤液放入试管中,滴加过量的硝酸钡溶液和稀硝酸,过滤,再向滤液中滴加___________________。如果乙小组的观点正确,现象应该是______________________。
(3)你认为甲、乙两小组的实验设计哪个合理,理由是什么?______________________。
答案 (1)有白色沉淀产生 Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl (2)AgNO3溶液 有白色沉淀产生 (3)乙小组合理,甲小组在实验中没有证明不含氯化钠(或乙小组在实验过程中既证明了是否含有硫酸钠,又证明了是否含有氯化钠)
解析 本题主要考查检验可溶性硫酸盐和可溶性氯化物的方法,为了证明“硝”的成分,对两种物质均要作出验证。
12.(1)阅读、分析下列两个材料:
材料一
材料二
物质
熔点/℃
沸点/℃
密度/
g·cm-3
溶解性
乙二醇(C2H6O2)
-11.5
198
1.11
易溶于水和乙醇
丙三醇(C3H8O3)
17.9
290
1.26
能跟水、酒精以任意比互溶
回答下列问题(填字母):
A.蒸馏法
B.萃取法
C.“溶解、结晶、过滤”的方法
D.分液法
①将纯碱从氯化钠和纯碱的混合物中分离出来,最好应用________;
②将乙二醇和丙三醇相互分离的最佳方法是________。
(2)阅读材料三回答下列问题:
材料三 在溶解性方面,Br2(溴)与I2(碘)很相似,其稀的水溶液显黄色。在实验室里从溴水(Br2的水溶液)中提取Br2和提取I2的方法相似。
①常用的提取方法是________,化学试剂是________,最主要的仪器是________。
②若观察发现提取Br2以后的水还有颜色,解决该问题的方法是___________________。
答案 (1)①C ②A (2)①萃取 四氯化碳 分液漏斗 ②再进行萃取,直到水呈无色,将各次分离出来的含溴的四氯化碳溶液合并
解析 材料一中,根据曲线图知,纯碱和氯化钠在水中的溶解度随温度的变化相差很大。提纯纯碱时,可以先将混合物在较高温度下溶于水形成浓溶液,然后降低温度,大量纯碱晶体析出,而氯化钠不会析出,再过滤可得纯净的纯碱晶体。材料二中,乙二醇和丙三醇沸点相差很大,可以用蒸馏法分离。材料三中,Br2和I2在溶解性方面很相似,因此可以用CCl4从溴水中萃取Br2。如果提取Br2后水还有颜色,说明Br2没有被萃取完全,可再进行萃取直至水呈无色。
13.工业上通常用工业酒精和生石灰混合蒸馏法制取无水乙醇。如图是实验室中模拟工业原理制取无水乙醇的装置。回答下列问题:
(1)指出图中的三处错误:______________、__________________、________________。
(2)在除去工业酒精中的水时,下列做法不可取的是______________________________。
A.加入过量的生石灰后过滤
B.加入过量的生石灰后蒸馏
C.加入过量的生石灰后分液
(3)由(2)可知除去工业酒精中的水的原理是(用化学方程式表示)__________
_________。
(4)装置中仪器A、B、C的名称分别是A____________;B__________;C____________。
(5)在蒸馏操作中,仪器B中加入沸石(碎瓷片)的作用是____________________________。
答案 (1)给烧瓶加热未垫石棉网 温度计的水银球不应插入溶液中 冷却水的进出方向接反了 (2)C (3)CaO+H2O===Ca(OH)2 (4)温度计 蒸馏烧瓶 冷凝管 (5)防止暴沸
14.海洋植物如海带和海藻中含有丰富的碘元素,碘元素以碘离子的形式存在。实验室里从海洋中提取碘的流程如下:
―→
某化学兴趣小组将上述流程②③设计成如下图所示操作。
已知过程②发生反应的化学方程式为Cl2+2KI===2KCl+I2
回答下列问题:
(1)写出提取过程①③中实验操作的名称:
①________,③________。
(2)四氯化碳是________色、密度比水________的液体。F中下层液体的颜色为________色,上层液体中溶质的主要成分为________。
(3)从F中得到固态碘还需进行的操作是________。
(4)在灼烧过程中,使用到的实验仪器有(除泥三角外)________(填序号)。
①试管 ②瓷坩埚 ③坩埚钳 ④蒸发皿 ⑤酒精灯
答案 (1)过滤 萃取 (2)无 大 紫红(或紫) KCl
(3)分液、蒸馏 (4)②③⑤
解析 (1)从实验流程看①操作为过滤,③操作为萃取。
(2)CCl4萃取碘水中的碘后,上层液体为KCl溶液,注意不含Cl2和I2。(3)对F中的两种液体进行分液,然后用蒸馏的方法得到I2。(4)给固体物质加热灼烧时用到坩埚、坩埚钳和酒精灯。(共26张PPT)
章末重难点专题突破
第一章 从实验学化学
学习目标定位
1.学会物质鉴别、鉴定、分离和提纯的方法。
2.熟练掌握以物质的量为中心的相关计算关系。
3.学会关于阿伏加德罗常数正误判断题的分析解答方法。
内容索引
一、两组相近的化学实验操作概念辨析
二、以物质的量为中心的化学计算的解题方法
三、阿伏加德罗常数正误判断中的常见陷阱
1.检验和鉴定
(1)检验(鉴别)
检验是指用一定的化学方法把两种或两种以上的物质一一区别开。
检验的实质是根据物质的化学性质(有时可根据物理性质),使被检验物质跟某些化学试剂发生反应,从而确定该物质的存在。
检验的条件是反应中必须出现能够观察到的实验现象,例如出现沉淀、产生气体、溶液的颜色发生变化等等。
例如对于两无色液体NaNO3溶液和NaCl溶液的检验,可分别向两溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成的是NaCl溶液,无现象的是NaNO3溶液。
一、两组相近的化学实验操作概念辨析
(2)鉴定
鉴定是指用化学方法来确定某物质的组成,各组成部分要逐一检验出来,不能遗漏。
鉴定的实质是把物质的组成微粒全部检验出来。这样就需要借用检验的方法,利用反应中出现的实验现象,从而确定物质的组成微粒或元素。
鉴定的条件是必须把物质的所有微粒检验出来,不能只检验其中的某种粒子。
例如鉴定氯化钠固体,应取少量固体溶于蒸馏水,先进行焰色反应,火焰呈黄色,确定有Na+存在。再向溶液中滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液,有白色沉淀生成,证明原固体中有氯离子。
例1 下列物质的检验中,其结论一定正确的是
A.某溶液为蓝色,则该溶液一定是CuSO4溶液
B.某无色、无味气体能使带火星的木条复燃,则该气体一定是O2
C.向某溶液中加入CaCl2溶液,产生白色沉淀,则溶液中一定含有Ag+
D.向某溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,则该溶液中一定含有
解析 Cu2+的水溶液一般都是蓝色,故A项错;
B项对;
C项溶液中若有
等也会有同样的现象,错;
D项原溶液中若含有Ag+也会有同样的现象,错。
√
答案
解析
2.分离和提纯
(1)分离
分离是指把混合物的各组分一一分开,每一组分都要保留下来,且原来是固体,最后还应是固体,原来是溶液,最后还应是溶液。
分离的实质是把混合物中各种成分分开,这就需要应用物质的物理性质或化学性质,把不同的物质以不同的形式分开,然后再把物质恢复成原来的状态。
分离的条件是各种物质必须以不同的状态出现,如果物质直接分离有困难,需要把物质转化为其他的物质,分离开后再各自反应成原来的物质。
分离的适用范围是混合物。
例如要从粗盐(NaCl和少量泥沙的混合物)中分离出NaCl,可将粗盐溶于水,过滤,对滤液进行蒸干,即得NaCl固体。
(2)提纯(除杂质)
提纯是指保留混合物中的某一主要组分,把混合物中其余杂质通过化学变化都除去。
提纯的实质是混合物中只保留一种成分,分离后需要的物质保留原来的状态,其他物质不需要恢复成原来的状态。
提纯的条件是需要的物质与其他的物质必须以不同的状态出现,各种杂质可以以相同的状态同时出现。
提纯的适用范围是混合物。
例如实验室制得的二氧化碳气体中混有少量水蒸气,要得到纯净的CO2,可使混合气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶,除去水蒸气,就可得到纯净的CO2气体。
(3)混合物分离和提纯的“四原则”
“四原则”:一不增(提纯过程中不增加新的杂质);二不减(不减少欲被提纯的物质);三易分离(被提纯物与杂质容易分离);四易复原(被提纯物质要容易复原)。
例2 下列有关分离和提纯的说法正确的是
A.除去NaCl溶液中少量CaCl2:加入适量K2CO3
B.用蒸馏的方法从海水中得到淡水
C.用酒精可以从碘水中萃取碘
D.用浓硫酸除去氨气中混有的水蒸气
解析 A项,加入适量K2CO3,会引入新的杂质,不正确;
C项,萃取剂不能与水互溶,酒精可与水互溶,不能用酒精从碘水中萃取碘,错误;
D项,氨气会与浓硫酸反应,故不能用浓硫酸干燥,应该用碱石灰。
√
答案
解析
例3 下面每种物质中均含有一种杂质,加入相应的除杂试剂后能否达到除杂的目的。请你对每组除去物质中的杂质的方法给予评价。
答案
解析
组次
物质
所含杂质
除杂试剂
对实验方法的评价
①
KCl
K2CO3
稀H2SO4
②
Cu(OH)2
CuSO4
Ba(OH)2溶液
③
Fe(NO3)2溶液
AgNO3溶液
足量铁粉
解析 选用化学试剂除杂时常因思维不严密而犯“前门驱狼、后门进虎”的错误。解决除杂问题的关键是在除去原有杂质时,不能引入新的杂质,同时又要易于分离。故思考时应根据实际发生的化学反应,循序而行。
理解感悟
答案 ①组不正确,因为加入H2SO4后虽除去了
,但又引入了
②组不正确,因为CuSO4与Ba(OH)2溶液反应生成了两种沉淀Cu(OH)2和BaSO4,而无法分开
③组正确,因为Fe比Ag活泼,Fe+2AgNO3===Fe(NO3)2+2Ag,过滤出Fe、Ag,可得滤液Fe(NO3)2
解析
理解感悟
理解感悟 选用化学试剂进行物质提纯的原则是不增、不减、易分离、易复原。其主要方法有杂转纯:将要除去的杂质变为提纯物,这是提纯物质的最佳方案;杂变沉:加入一种试剂将要除去的杂质变成沉淀,最后用过滤的方法除去沉淀;化为气:加热或加入一种试剂使杂质变为气体逸出,如食盐水中混有Na2CO3,则可加盐酸使
转变为CO2逸出;溶剂分:加入一种试剂将杂质或被提纯物质萃取出来,如用CCl4可将碘从水中萃取出来。
1.物质的量是联系宏观量(如质量、体积)与微观量(如粒子数目)的桥梁和纽带,是计算的核心。解答时,要理清它们之间的关系
二、以物质的量为中心的化学计算的解题方法
2.要紧紧抓住“物质的量”这个计算的核心。牢固建立把“其他物理量转化为物质的量”的这一思维模式,充分利用下列“万能恒等式”及其变形,进行各量的相互求算。
式中n为物质的量,单位为mol;m为物质的质量,单位为g;M为摩尔质量,单位为g·mol-1;V(g)为气体体积,单位为L;Vm为标准状况下气体摩尔体积,单位为L·mol-1;N为粒子个数;NA为阿伏加德罗常数;c为物质的量浓度,单位为mol·L-1;V(aq)为溶液体积,单位为L。
3.在解题的过程中,若根据条件找出已知量与未知量之间的物质的量关系,就可使复杂的问题简单化、技巧化。其解题方法是依据变化前后某一粒子物质的量保持不变,列出守恒关系求解。
例4 (1)某双原子分子构成的气体,其摩尔质量为M
g·mol-1,该气体的质量为m
g,阿伏加德罗常数为NA,则:
①该气体在标准状况下的体积为
L;
②该气体在标准状况下的密度为
g·L-1;
答案
解析
③该气体所含的原子总数为
个;
④该气体一个分子的质量为
g。
答案
解析
(2)如果a
g某气体中含有的分子数为b,则c
g该气体在标准状况下的体积
是
。
答案
解析
(3)标准状况下,1.6
g某气态氧化物RO2的体积为0.56
L。该气体的摩尔质量是
。
答案
解析
64
g·mol-1
阿伏加德罗常数是考试的“热点”问题,主要考查物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加德罗定律这些概念的辨析与应用,以及与微观粒子(分子、原子、离子、电子、质子、中子)之间的关系,较好地考查了思维的严密性。要正确解答本类题目,一是注意先将不同的量换算成物质的量,然后再一一确定粒子数目;二是留心“陷阱”,要在认真审题的基础上利用自己掌握的概念仔细分析、比较,作出正确解答。
1.陷阱之一:状况条件
若给出在非标准状况,如常温常压下(25
℃、1.01×105
Pa),已知气体体积,不能直接应用22.4
L·mol-1进行计算。
三、阿伏加德罗常数正误判断中的常见陷阱
解析 A项、C项是已知气体在非标准状况下的体积,不能直接用标准状况下的气体摩尔体积进行计算,错误;
B项,物质的量与状况无关,正确;
D项,由阿伏加德罗定律知在同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的分子数相同,当气体单质分子中所含原子数不同时,相同体积的上述气体所含原子数就不相同,错误。
例5 NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.在常温常压下,11.2
L
N2含有的分子数为0.5NA
B.在常温常压下,1
mol
O2含有的原子数为2NA
C.在常温常压下,11.2
L
O2所含的原子数目为NA
D.在同温同压下,相同体积的任何气体单质所含的原子数相同
√
答案
解析
2.陷阱之二:物质状态
已知在标准状况下,而给出的是非气态的物质,不能直接应用22.4
L·mol-1进行计算。
例6 NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,以任意比例混合的氧气和二氧化碳混合物22.4
L,所含的
分子数为NA
B.标准状况下,1
L汽油(分子式为C8H18)完全燃烧后,所生成气体产物的
分子数为8NA/22.4
C.标准状况下,1
L
SO3所含分子数为NA/22.4
D.标准状况下,以任意比混合的氢气和一氧化碳气体共8.96
L,在足量氧气
中充分燃烧时消耗氧气的分子数为0.4NA
√
答案
解析
解析 B项、C项,虽为标准状况下,但汽油是液体,SO3是固体,不能用标准状况下的气体摩尔体积进行计算,错误;
在标准状况下1
mol的任何气体(包括混合气体)的体积均为气体摩尔体积,则A项正确;
观察:2H2+O2===2H2O、2CO+O2===2CO2,H2、CO不管怎样混合,参加反应的O2体积是混合气体体积的一半,为4.48
L,则O2物质的量是0.2
mol,分子数为0.2NA,D错误。
3.陷阱之三:微粒数目
注意:He、Ne等为单原子分子;N2、O2等为双原子分子;O3、P4为多原子分子。
例7 NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.在标准状况下,11.2
L氖气含有NA个氖原子
B.1
mol
中含有电子数为10NA
C.
的HCl分子所含分子数为
D.标准状况下22.4
L
H2中含中子数为2NA
√
答案
解析
解析 氖气为单原子分子,11.2
L氖气含有0.5NA个氖原子,A错误;
1
mol
中含有电子数为8NA,B错误;
H中不含中子,D错误。(共31张PPT)
第3课时 蒸馏、萃取和分液
第一章 第一节 化学实验基本方法
学习目标定位
1.通过制取蒸馏水,学会蒸馏的原理和基本操作。
2.初步学会Cl-的检验方法。
3.通过从碘水中提取碘的实验,学会萃取和分液的原理和基本操作。
内容索引
新知导学
——
新知探究 点点落实
达标检测
——
当堂检测 巩固反馈
新知导学
1.蒸馏
(1)蒸馏实验原理
蒸馏是指把液体加热至沸腾,使液体变为
,再重新冷凝成
的过程。根据混合物各组分的沸点不同,利用蒸馏可以除去________
。
一、蒸馏
蒸气
液体
易挥发、
难挥发或不挥发的杂质
(2)实验仪器装置
①指出图中序号所示各仪器的名称
蒸馏
烧瓶
酒精灯
牛角管
锥形瓶
②蒸馏实验中所用的主要仪器的作用:
蒸馏烧瓶:可以用于加热的反应容器,在加热时要垫
;
冷凝管:用于
;
牛角管又叫承接器:将蒸馏出的液体转移至锥形瓶中;
锥形瓶:用来接收冷凝出的液体。
石棉网
冷凝蒸气使之成为液体
(3)实验注意事项
①蒸馏装置的连接应按
的顺序。
②气密性检查
连接好装置,在冷凝管的出口处接一橡胶管,并将橡胶管插入
中,将烧瓶
,水中有
产生,冷却到室温,橡胶管中有
,则气密性良好。
③用水作冷却介质,将蒸气冷凝为液体。冷凝水的流向要从低处流向高处,即
进水,
出水。
④加入碎瓷片(或沸石)是为了
。
由下到上、由左到右
水
微热
气泡
一段稳定的水柱
下口
上口
防止蒸馏烧瓶内液体暴沸
蒸馏实验装置的改进
当用蒸馏的方法分别获取几种沸点不同的液体时,
应该用温度计控制收集沸点不同的馏分,装置改进
如下:
说明 (1)温度计的液泡(水银温度计的液泡又称水银球)不能浸入液体中,应放于蒸馏烧瓶支管口附近(精确地说,温度计的液泡上缘要恰好与蒸馏烧瓶支管口的下缘在同一水平线上)。
(2)制取蒸馏水时可以不使用温度计,因为水的沸点是100
℃,加热至沸腾即可,可以不通过温度计控制。
归纳总结
2.制取蒸馏水的实验流程及Cl-的检验
产生白色沉淀
存在Cl-
不存在Cl-
不产生白色沉淀
归纳总结
氯离子的检验方法
(1)试剂:
。
(2)现象:
。
(3)化学方程式(以氯化钠为例):
。
稀硝酸、硝酸银溶液
产生不溶于稀硝酸的白色沉淀
NaCl+AgNO3===AgCl↓+NaNO3
答案
解析
活学活用
1.如图为实验室制取蒸馏水的装置示意图,根据图示回答下列问题。
(1)指出图中两处明显的错误:
①________________________________________,
②____________________。
温度计水银球没有放置在蒸馏烧瓶的支管口处
冷却水进出口位置反了
解析 对于蒸馏的实验装置,最重要的问题有
以下几点:①仪器的连接顺序;
②温度计的位置;
③冷却水的流向(进出口位置);
④防暴沸的措施。
答案
(2)A仪器的名称是________,B仪器的名称是______。
(3)实验时A中除加入少量自来水外,还需加入少量______________,
其作用是___________________。
(4)收集完蒸馏水后,是先撤酒精灯还是先停冷凝水?
___________。
蒸馏烧瓶
冷凝管
沸石(或碎瓷片)
防止加热时液体暴沸
先撤酒精灯
答案
2.工业酒精是含水约4%的液态乙醇,向工业酒精中加入生石灰,会发生如下化学反应且生成物不溶于乙醇:CaO+H2O===Ca(OH)2。要在实验室中将工业酒精转化为无水酒精。请回答下列问题:
(1)加入过量的生石灰后,可采取的分离操作是_____。
(2)在你选择需要加热的实验方法中,需要的玻璃仪器除酒精灯外,还有________________________________。
(3)在该方法的实验步骤里,紧挨加热之前的操作是________________,并且对此要注意的问题是___________________。
蒸馏
蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶
接通冷凝管中的水
水从下口进,上口出
二、萃取和分液
实验室用四氯化碳从碘水中萃取碘的实验如图所示
(1)实验中用到的仪器名称是
。
分液漏斗、烧杯、铁架台(带铁圈)
(2)实验操作可分解如下几步
①把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中;
②把50
mL碘水和15
mL四氯化碳加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞;
③检验分液漏斗活塞上的玻璃塞是否漏液;
④倒转漏斗用力振荡,并不时地旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正;
⑤旋开活塞,用烧杯接收溶液;
⑥从分液漏斗的上口倒出上层水溶液;
⑦将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔;
⑧静置,分层。
正确的操作顺序(用上述序号填写)
→
→
→①→⑧→
→⑤→⑥
③
②
④
⑦
(3)上述步骤⑤的操作中应注意______________________________________
。
(4)步骤⑦的操作目的是____________________________________________
。
(5)能选用四氯化碳从碘水中萃取碘的原因是__________________________
。
(6)已知碘在酒精中的溶解度比在水中大得多,能不能用酒精来萃取碘水中的碘:
(填“能”或“不能”),其理由是_________________________
。
使漏斗颈末端紧靠烧杯内壁;及时关闭活塞,
不要让上层液体流出
使漏斗内外空气相通,以保证进行⑤操作时,漏斗
内的液体能顺利流出
四氯化碳与水不互溶,并且碘
在四氯化碳中溶解度比在水中大得多,碘与四氯化碳不反应
不能
酒精和水可以互溶,碘溶于
酒精中所形成的酒精溶液与水无法分液
归纳总结
1.萃取和分液
(1)萃取是利用物质在
的溶剂里
的不同,用一种溶剂把物质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来的方法。加入的溶剂称为
。
(2)分液是把萃取后两种
的液体分开的操作。
互不相溶
溶解度
萃取剂
互不相溶
2.萃取的三个“三”
三仪器:①分液漏斗 ②烧杯 ③铁架台(带铁圈)
三溶剂:常见萃取剂:①汽油 ②苯 ③四氯化碳
三原则:①萃取剂和原溶剂________
②萃取剂和溶质__________
③溶质在萃取剂中的溶解度
在水中的溶解度
3.分液漏斗的使用和检漏方法
分液漏斗使用前必须检查是否漏液。若漏液可在活塞上涂少量凡士林。
检漏方法:在分液漏斗中注入少量的水,塞上瓶塞,倒置看是否漏水。若不漏水,正立后把瓶塞旋转180°,再倒置看是否漏水。
互不相溶
不发生反应
远大于
4.分液操作的注意事项
(1)振荡时,要不时地旋开活塞放气,以防止分液漏斗内压强过大造成危险。
(2)分液时,分液漏斗下端要
,以防液滴飞溅。
(3)旋开活塞,用烧杯接收下层液体时,要注意待下层液体恰好流出时及时关闭分液漏斗的活塞,注意不能让
流出,
应从上口倒出。
紧靠烧杯内壁
上层液体
上层液体
答案
解析
3.将碘水中的碘萃取出来的实验中,下列说法错误的是
A.分液漏斗使用前要检验它是否漏水
B.萃取剂要求不溶于水,且比水更容易使碘溶解
C.注入碘水和萃取剂,倒转分液漏斗反复用力振荡后立即分液
D.若用苯作萃取剂,则分层后上层液体呈紫红色
√
活学活用
解析 为防止漏液,使用前要检查分液漏斗是否漏液,故A正确;
萃取剂要求不溶于水,且比水更容易使碘溶解,萃取剂和溶质不反应,故B正确;
振荡后需静置分层后分液,故C错误;
苯的密度比水小,浮在水面上,所以若用苯作萃取剂,则分层后上层液体呈紫红色,故D正确。
答案
解析
4.实验室用含有Ca2+、Mg2+、Cl-、
、Br-等离子的溶液进行有关实验,已知:Cl2+2Br-===Br2+2Cl-。
(1)操作②使用的试剂是_________,该操作的名称是___________,所用主要仪器是_________。
(2)若溴(Br2)是从上层液体获得的,则使用的试剂可能是___,_____(填“能”或“不能”)使用酒精。
四氯化碳
萃取、分液
分液漏斗
苯
不能
解析 观察流程图可以得知,通入Cl2的目的是获得Br2,经操作②后溶液分成两层,可知操作②是萃取、分液,从溶液中提取Br2是萃取,将两层液体分开是分液,且Br2在下层,使用的试剂应是密度大于水的试剂,可以用四氯化碳(CCl4),所用主要仪器为分液漏斗;若Br2是从上层液体获得的,则萃取剂可能是苯,因酒精与水互溶,所以酒精不能作萃取剂。
1.蒸馏操作可简记为
隔网加热冷管倾,上缘下缘两相平。
需加碎瓷防暴沸,热气冷水逆向行。
2.萃取操作可简记为
萃取原液互不溶,质溶程度不相同。
充分振荡再静置,下放上倒切分明。
学习小结
达标检测
1
2
3
4
5
解析 由信息可知,蒸令气上,则利用互溶混合物的沸点差异分离,则该法为蒸馏。
√
答案
解析
1.我国明代《本草纲目》中收载药物1
892种,其中“烧酒”条目下写道:“自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上…其清如水,味极浓烈,盖酒露也。”这里所用的“法”是指
A.萃取
B.过滤
C.蒸馏
D.蒸发
解析 蒸馏过程中不需要使用玻璃棒,C错误。
√
1
2
3
4
5
答案
解析
2.下列关于蒸馏实验中仪器使用的说法错误的是
A.酒精灯内酒精不超过容积的2/3
B.蒸馏烧瓶应垫上石棉网加热
C.蒸发和蒸馏过程中都需用到玻璃棒
D.接收馏分的仪器名称为锥形瓶
√
1
2
3
4
5
答案
3.在使用分液漏斗进行分液时,正确的操作是
A.分液时,原溶剂从分液漏斗下口流出,萃取剂溶液从漏斗上口倒出
B.分离液体时,将漏斗拿在手中进行分离
C.分离液体时,分液漏斗上的小孔与大气相通时打开活塞
D.分液漏斗中盛装的是液体,振荡后不必拧开活塞把气体放出
解析 检验Cl-和
时应该先加入稀硝酸、稀盐酸、排除干扰离子,再加入AgNO3溶液,BaCl2溶液,故A、B项错误;
与稀硫酸反应产生无色无味气体的也可能
,D项错误。
√
1
2
3
4
5
答案
解析
4.下列离子检验的方法正确的是
A.某溶液中加硝酸银溶液生成白色沉淀,说明原溶液中有Cl-
B.某溶液中加BaCl2溶液生成白色沉淀,说明原溶液中有
C.某溶液中加NaOH溶液生成蓝色沉淀,说明原溶液中有Cu2+
D.某溶液中加稀硫酸生成无色无味气体,说明原溶液中有
1
2
3
4
5
答案
5.在常用方法和混合物之间连线。第二节 化学计量在实验中的应用
第1课时 物质的量 摩尔质量
[学习目标定位] 1.知道物质的量、摩尔质量的单位及含义。2.理解物质的量的基准——阿伏加德罗常数的含义。3.能进行物质的质量、微粒数目与物质的量之间的换算。
一、物质的量 阿伏加德罗常数
1.物质的量及其单位——摩尔
国际单位制(SI)中的七个基本单位
物理量
长度
质量
时间
电流
热力学温度
物质的量
发光强度
单位名称及符号
米(m)
千克(kg)
秒(s)
安(A)
开(K)
摩(mol)
坎(cd)
(1)物质的量是表示含有一定数目粒子集合体的物理量,用符号n表示。“物质的量”四个字是一个整体概念,为专用名词,不可任意加减字,既不是物质的质量,也不是物质的数量。
(2)物质的量的单位——摩尔
2.阿伏加德罗常数
根据表中已知条件进行计算,将结果填入表中空格内:
物质微粒
物质质量
1个微粒实际质量
所含微粒数目
12C
12g
1.9933×10-23g
6.020×1023
Fe
56g
9.301×10-23g
6.021×1023
O2
32g
5.315×10-23g
6.021×1023
通过上表计算结果,得出的结论是12g12C所含的原子个数约为6.02×1023(阿伏加德罗常数);物质含有6.02×1023个微粒的物质的量为1摩尔。
(1)阿伏加德罗常数是0.012kg12C所含的原子个数,约为6.02×1023个,用符号NA表示。
(2)物质若含有阿伏加德罗常数(6.02×1023)个微粒,其物质的量为1mol。
(3)阿伏加德罗常数可表示为NA,约为6.02×1023mol-1,其单位是mol-1。
(4)物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数之间的关系:n=N/NA。
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/活学活用A.TIF"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/活学活用A.TIF"
\
MERGEFORMAT
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)物质的量可以理解为物质的数量( )
(2)摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一( )
(3)物质的量描述对象是分子、原子等微观粒子( )
(4)1mol氢中含有2mol氢原子和2mol电子( )
(5)1mol任何物质都含有6.02×1023个分子( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
解析 物质的量是七大基本物理量之一,它表示的是一定数目粒子集合体的多少,而不表示物质的质量,也不表示物质所含微粒的数目。摩尔只是物质的量的单位,而不是一个物理量,(1)(2)错误;氢是元素的名称,没有指明粒子的种类,(4)错误;构成物质的粒子除了分子外,还有原子、离子等,(5)错误。
易错警示 物质的量的单位使用时的注意事项
使用“mol”时,只用于表示原子、离子、分子、电子、质子、中子等所有微观粒子及它们的特定组合的多少,不能用于描述宏观物质的数量。且必须指明物质所含粒子的种类,表述要确切。
2.下列关于阿伏加德罗常数的说法错误的是( )
A.6.02×1023就是阿伏加德罗常数
B.0.012kg12C含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数
C.含有阿伏加德罗常数个粒子的物质的量是1mol
D.1molNH3所含原子数约为2.408×1024
答案 A
解析 阿伏加德罗常数(NA)是一个物理量,其单位是mol-1,数值约为6.02×1023。
易错警示 阿伏加德罗常数(NA)是一个物理量,其单位是mol-1,而不是纯数值;其精确值是0.012kg12C含有的碳原子数,约为6.02×1023。
二、摩尔质量
1.试通过计算,填写下表:
物质微粒
1个微粒的实际质量(g)
6.02×1023个微粒的质量(g)
相对分子(或原子)质量
H2O
2.990×10-23
17.9998
18
Al
4.485×10-23
26.9997
27
通过上表计算结果,你能得出的结论是6.02×1023个微粒(1摩尔)的质量(以克为单位时),在数值上(近似)等于其相对分子(或原子)质量。
2.摩尔质量有关概念的理解
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/活学活用A.TIF"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/活学活用A.TIF"
\
MERGEFORMAT
3.下列有关摩尔质量的描述或应用中正确的是( )
A.1molOH-的质量为17g·mol-1
B.二氧化碳的摩尔质量为44g
C.铁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量
D.一个钠原子的质量等于g
答案 D
解析 A项中质量的单位为“g”;B项单位应为“g·mol-1”;C项没有指出以“g·mol-1”为单位,也没有指出在数值上相等;D项中可用1molNa的质量除以1molNa的原子数,求得每个钠原子的质量。
三、关于物质的量的简单计算
1.基本关系式
(1)n=(n表示物质的量,N表示粒子数)。关系式中NA的单位是mol-1。
(2)M=(M为摩尔质量,m为物质的质量)。
在M、n和m中,已知任意两项求第三项;若M的单位是g·mol-1时,则m的单位是g。
2.恒等关系式
由基本关系式n=和n=可得恒等关系式:=n=。在N、NA、m、M中,已知任意三项可求第四项。一般情况下,NA、M是已知的,则N与m可互求。
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/活学活用a.TIF"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/活学活用a.TIF"
\
MERGEFORMAT
4.在14.2gNa2SO4中:
(1)含有的Na+的数目是;
(2)含有的SO的质量是;
(3)含氧原子的物质的量是。
答案 (1)1.204×1023 (2)9.6g (3)0.4mol
解析 由化学式Na2SO4可得如下关系式:
Na2SO4~2Na+~SO~4O
方法一 n(Na2SO4)==0.1mol
所以有:
(1)n(Na+)=2n(Na2SO4)=0.2mol,
N(Na+)=0.2mol×6.02×1023mol-1=1.204×1023;
(2)n(SO)=n(Na2SO4)=0.1mol,
m(SO)=0.1mol×96g·mol-1=9.6g;
(3)n(O)=4n(Na2SO4)=0.4mol。
方法二 在关系式中,系数比等于粒子个数比,若都扩大6.02×1023倍,则化学计量数比就等于物质的量比:
Na2SO4 ~ 2Na+ ~ SO ~ 4O
1mol 2mol 1mol 4mol
而在一个关系式中,等量的某一物质,可用不同的单位来表示。如2molNa+,可用质量2×23g来表示,也可用离子个数2×6.02×1023来表示。在计算时,为方便计算,通常是化学计量数反映的量与该物质(已知量或待求量)的题给单位相同。如:本题中已知量Na2SO4是14.2g,那么化学计量数反映的1mol的Na2SO4就用“142g”来计算;(1)中求Na+的个数,化学计量数反映的2molNa+就用“2×6.02×1023”来计算;以此类推,有如下计算式:
Na2SO4 ~ 2Na+~ SO ~ 4O
===
解得:N(Na+)=1.204×1023
m(SO)=9.6g n(O)=0.4mol。
5.设NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( )
A.2.3g钠由原子变成离子时,失去的电子数为0.2NA
B.0.2NA个硫酸分子与19.6g磷酸(H3PO4)含有相同的氧原子数
C.28g氮气所含的原子数为NA
D.NA个氧分子与NA个氢分子的质量比为8∶1
答案 B
解析 A中Na+为+1价,2.3g钠为0.1mol钠原子,失去的电子数为0.1NA,故A错误;B中19.6g磷酸即为0.2NA个磷酸分子(19.6g÷98g·mol-1=0.2mol),等物质的量的硫酸(H2SO4)与磷酸(H3PO4)含有相同的氧原子数,故B正确;C中28g氮气(N2)即为1mol氮分子(28g÷28g·mol-1=1mol),所以应含2NA个氮原子,故C错误;D中NA个氧分子质量为32g,NA个氢分子质量为2g,则其质量比为16∶1,故D错误。
思维拓展 物质的量是物质的质量和微粒数目之间计算的桥梁,已知物质的质量求其微粒数目或已知物质的微粒数目求其质量都是先转换成物质的量,再计算微粒数目或质量。特别要注意微粒可能是分子,也可能是所含的原子、离子、电子等。直接代入公式时,各符号代表的微粒要统一。也可根据物质组成的固定比例关系进行相关计算,如:Na2SO4中各组成微粒之间的比例关系:
Na2SO4 ~ 2Na+ ~ SO ~ 4O
1mol 2mol 1mol 4mol
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/学习小结.TIF"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/学习小结.TIF"
\
MERGEFORMAT
通过摩尔质量、阿伏加德罗常数就可以顺利知道一定质
量的物质中含有的微粒个数,物质的量起着桥梁的作用。
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/49.TIF"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/49.TIF"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/达标检测.TIF"
\
MERGEFORMAT
1.下列说法中正确的是( )
A.摩尔是用来描述微观粒子的物理量
B.0.5molH2O中含有的原子数目为1.5NA
C.64g氧相当于2mol氧
D.1mol任何物质都含有6.02×1023个原子
答案 B
解析 摩尔是物质的量的单位,而不是物理量,A不正确;0.5molH2O中含有1molH原子和0.5molO原子共1.5mol原子,即1.5NA,B正确;2mol氧未指明微粒种类,C不正确;1mol任何物质不一定含有6.02×1023个原子,如1molO2,D不正确。
2.下列说法正确的是( )
A.1mol氯含有6.02×1023个微粒
B.阿伏加德罗常数的数值约等于6.02×1023
C.钠的摩尔质量等于它的相对原子质量
D.H2O的摩尔质量是18g
答案 B
解析 使用摩尔时没有指明微粒的名称,或为1molCl2约含6.02×1023个Cl2分子,或为1molCl约含6.02×1023个Cl原子,A错误;不要把摩尔质量与相对原子质量混同,应为钠的摩尔质量以g·mol-1为单位时在数值上等于它的相对原子质量,C错误;摩尔质量的单位为g·mol-1,H2O的摩尔质量是18g·mol-1,D错误。
3.某原子的摩尔质量是Mg·mol-1,则一个该原子的真实质量是( )
A.Mg
B.g
C.g
D.g
答案 C
解析 以“g·mol-1”为单位时,摩尔质量与相对原子质量及1mol原子的质量数值相等,所以,1mol原子的质量为Mg。而1mol原子中含有原子的数目为6.02×1023个,则1个原子的质量为g。
4.下列说法不正确的是( )
A.硫酸的摩尔质量与6.02×1023个磷酸分子的质量在数值上相等
B.6.02×1023个N2和6.02×1023个O2的质量比等于7∶8
C.3.2gO2所含的原子数目约为0.2×6.02×1023
D.常温、常压下,0.5×6.02×1023个二氧化碳分子质量是44g
答案 D
解析 H2SO4的摩尔质量为98g·mol-1,6.02×1023个H3PO4分子的质量为98g,二者数值相等,A正确;6.02×1023个N2和6.02×1023个O2的质量比为二者的相对分子质量之比,即28∶32=7∶8,B正确;3.2gO2物质的量为=0.1mol,含氧原子数约为0.1×2×6.02×1023,C正确;0.5×6.02×1023个CO2物质的量为0.5mol,质量为0.5mol×44g·mol-1=22g,D不正确。
5.(1)
O2和O3是氧元素的两种单质。根据分子式回答:
等质量的O2和O3所含分子数之比为,原子个数之比为。
(2)摩尔质量是指单位物质的量的物质所含有的质量。
①已知NH3的相对分子质量为17,则NH3的摩尔质量为。
②1.28g某气体含有的分子数目为1.204×1022,则该气体的摩尔质量为。
③已知一个铁原子的质量为bg,则铁的摩尔质量为。
④NA为阿伏加德罗常数,已知ag某气体中含分子数为b,则该气体的摩尔质量为。
答案 (1)
3∶2 1∶1 (2)①17g·mol-1 ②64g·mol-1 ③bNAg·mol-1 ④g·mol-1
解析 (1)
n(O2)∶n(O3)=∶=3∶2,则分子数之比为3∶2;N1(O)∶N2(O)=(×2)∶(×3)=1∶1。
(2)依据摩尔质量的定义式:
M=,结合物质的量(n)与NA的关系即可列出相关表达式,不要忘记单位。
[基础过关]
题组一 有关概念的理解
1.下列说法中正确的是( )
A.1mol氢约含有阿伏加德罗常数个氢
B.1molCaCl2含有1molCl-
C.1mol电子约含有6.02×1023个电子
D.1molH2O含有1molH2和1molO
答案 C
解析 A错误,未注明微粒的种类,氢是氢分子、氢原子还是氢离子不明确;B错误,1molCaCl2应含有2molCl-;D错误,由初中化学可知H2O中无H2,正确的表述为1molH2O含有2molH和1molO。
2.科学家发现一种化学式为H3的氢分子。1molH3和1molH2具有相同的( )
A.分子数
B.原子数
C.质子数
D.电子数
答案 A
解析 1molH3和1molH2分子数均为NA,原子数分别为3NA和2NA,质子数分别为3NA和2NA,电子数分别为3NA和2NA,A正确。
3.设NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.2.4g金属镁变成镁离子时失去的电子数目为0.1NA
B.18g水中含有0.1NA个水分子
C.1mol氮气所含的电子数目为NA
D.17g氨气所含电子数目为10NA
答案 D
解析 2.4gMg的物质的量是0.1mol,变成镁离子时失去电子数目为0.2NA;18gH2O的物质的量是1mol,含有NA个水分子;1molN2含有14NA个电子。
4.下列叙述中正确的是( )
A.1mol任何物质都含有6.02×1023个离子
B.0.012kg12C中含有约6.02×1023个碳分子
C.1mol水中含有2mol氢和1mol氧
D.1molNe中含有6.02×1024个电子
答案 D
解析 因为有些物质是由分子组成(例如水、硫酸等),有些物质是由离子组成[例如NaCl、Ca(OH)2等],还有些物质是由原子直接构成的(例如金刚石等),所以A错;碳是由原子构成的,所以B错;没有指明粒子的种类,所以C错;氖原子核外有10个电子,则1molNe含有10×6.02×1023个电子,所以D正确。
5.偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述正确的是( )
A.偏二甲肼的摩尔质量为60g
B.6.02×1023个偏二甲肼分子的质量约为60g
C.1mol偏二甲肼的质量为60g·mol-1
D.6g偏二甲肼含有NA个偏二甲肼分子
答案 B
解析 偏二甲肼的摩尔质量应为60g·mol-1,A中单位不对;6.02×1023个偏二甲肼约为1mol,其质量约为60g,B正确;质量的单位应为g,C错误;6gC2H8N2的物质的量为=0.1mol,含有C2H8N2分子应为0.1NA,D错误。
题组二 n==的应用
6.已知3.2g某气体中所含的分子数约为3.01×1022,此气体的摩尔质量为( )
A.64g·mol-1
B.64mol
C.64g
D.32g·mol-1
答案 A
解析 n===0.05mol,M===64g·mol-1,故选A项。
7.amolH2SO4中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为( )
A.mol-1
B.mol-1
C.mol-1
D.mol-1
答案 B
解析 由关系式n=可知,NA=,amolH2SO4中含4amol氧原子,相当于b个氧原子。因而可得正确结果为NA=mol-1。
8.铅笔芯的主要成分是石墨。如果铅笔芯写一个字消耗的石墨质量约为1×10-3g。那么一个铅笔字含有的碳原子数约为( )
A.5×1019个
B.5×1022个
C.2.5×1022个
D.2.5×1019个
答案 A
解析 n(C)==mol,则含有碳原子个数为mol×6.02×1023
mol-1≈5×1019。
9.下列关于相等物质的量的CO和CO2的比较中正确的是( )
①所含的分子数目之比为1∶1 ②所含的氧原子数目之比为1∶1 ③所含的原子总数目之比为2∶3 ④所含的碳原子数目之比为1∶1
A.①②
B.②③
C.①②④
D.①③④
答案 D
解析 CO和CO2的物质的量相同,则含有的CO和CO2的分子数目也相同,则①正确;又因CO和CO2分子中的氧原子数分别为1和2,则物质的量相同的CO和CO2所含的氧原子数目之比为1∶2,②错误;CO和CO2的分子中原子总数之比为2∶3,③正确;物质的量相同的CO和CO2,碳原子数目之比是1∶1,④正确。
10.下列物质中,与0.3molH2O含有相同氢原子数的物质是( )
A.18.9gHNO3
B.3.612×1023个HCl分子
C.0.1molH3PO4
D.0.2NA个CH4分子
答案 B
解析 0.3molH2O含氢原子0.6mol。A中硝酸的物质的量为0.3mol,含氢原子为0.3mol;B中HCl的物质的量为0.6mol,含氢原子为0.6mol;C中含氢原子为0.3mol;D中CH4的物质的量为0.2mol,含氢原子为0.8mol。
[能力提升]
11.在一定条件下,有下列物质:①8gCH4 ②6.02×1023个HCl分子 ③2molO2
按由小到大的顺序填写下列空白(填写序号):
(1)摩尔质量:;
(2)物质的量:;
(3)原子数目:;
(4)质量:。
答案 (1)①<③<② (2)①<②<③ (3)②<①<③ (4)①<②<③
解析 (1)摩尔质量分别是16g·mol-1,36.5g·mol-1,32g·mol-1,故顺序是①<③<②。
(2)8gCH4的物质的量:n(CH4)===0.5mol,6.02×1023个HCl分子的物质的量:n(HCl)===1mol,故顺序是①<②<③。
(3)原子的物质的量:①中,0.5mol×5=2.5mol;②中,1mol×2=2mol;③中,2mol×2=4mol。故顺序是②<①<③。
(4)1molHCl的质量是36.5g,2molO2的质量是64g,故顺序是①<②<③。
12.填写下列空白:
(1)3.01×1023个SO2分子中含有氧原子的个数为;SO2气体的质量为。
(2)常温常压下,92gNO2气体含有的原子数为(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(3)NO和O2可发生反应:2NO+O2===2NO2,现有amolNO和bmolO2充分反应后氮原子与氧原子的个数比为。
答案 (1)6.02×1023 32g (2)6NA (3)a∶(a+2b)
解析 (1)1个SO2分子含有2个氧原子,则3.01×1023个SO2分子含有氧原子个数为3.01×1023×2=6.02×1023;该SO2气体的物质的量n==0.5mol,其质量m=0.5mol×64g·mol-1=32g。
(2)92gNO2气体含有的原子的物质的量为92g÷46g·mol-1×3=6mol。故所含原子个数为6NA。
(3)化学反应中原子进行了重新组合,但是原子的个数和种类没有改变。反应后氮原子与氧原子的个数比等于反应前氮原子与氧原子的个数比,即a∶(a+2b)。
13.(1)
4.5gH2O与gH2SO4所含的分子数相等,它们所含氧原子数之比是。
(2)8.4gN2与9.6g某单质Rx所含原子数相同,且分子数之比为3∶2,则R的相对原子质量是,x值是。
答案 (1)24.5 1∶4 (2)16 3
解析 (1)n(H2O)===0.25mol,
m(H2SO4)=M(H2SO4)×n(H2SO4)=98g·mol-1×0.25mol=24.5g。
氧原子数之比=(0.25mol×1)∶(0.25mol×4)=1∶4。
(2)设R的相对原子质量为y,
∶=3∶2,×2=x,解得x=3,y=16。
14.已知12.4gNa2R含Na+0.4mol,则Na2R的摩尔质量为,R的相对原子质量为。含R的质量为1.6g的Na2R,其物质的量为。
答案 62g·mol-1 16 0.1mol
解析 1molNa2R中含有Na+2mol,R2-1mol,故含有0.4molNa+的Na2R的物质的量应为0.2mol。那么M(Na2R)===62g·mol-1,
M(R)=62g·mol-1-2×23g·mol-1=16g·mol-1,故1.6gR的物质的量为n(R)==0.1mol,所以n(Na2R)=n(R)=0.1mol。第3课时 一定物质的量浓度的溶液及其配制
[学习目标定位] 1.了解物质的量浓度的含义。2.掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法及操作;学会进行误差分析。3.了解容量瓶的特点、用途及使用注意事项。
一、物质的量浓度
1.现有两瓶颜色深浅程度不同的蓝色CuSO4溶液,请回答下列问题:
(1)为什么两瓶溶液的颜色深浅程度不同?哪瓶溶液的浓度大?
(2)若要取含一定溶质的CuSO4溶液,是称量溶液质量方便还是量取溶液体积方便?
(3)在化学方程式中,各物质的化学计量数之比是等于各物质的质量之比还是物质的量之比?对于溶液之间的反应,若知道一定体积溶液中的什么物理量会使计算变得方便?
答案 (1)因为两瓶溶液的浓度不同;颜色深的浓度大。
(2)量取溶液体积方便。
(3)物质的量之比;溶质的物质的量。
2.若求一定体积溶液中溶质的物质的量,还必须知道溶液的组成。溶液的组成常用物质的量浓度来表示。
(1)物质的量浓度:用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;常用符号cB表示;单位是mol·L-1。
(2)物质的量浓度的表达式是cB=,其中V表示溶液的体积。
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/活学活用a.TIF"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/活学活用a.TIF"
\
MERGEFORMAT
1.下列溶液中溶质的物质的量浓度为1mol·L-1的是( )
A.将40gNaOH溶解于1L水中
B.将22.4L氯化氢气体溶于水配成1L溶液
C.将1L10mol·L-1的浓盐酸与9L水混合
D.将10.6gNa2CO3溶解于少量水中,再加蒸馏水直到溶液体积为100mL
答案 D
解析 根据物质的量浓度的定义,A选项错误,不是1L水,应该是1L溶液;没有指明HCl的体积是标准状况下的体积,B项错误;两种溶液混合后体积不一定是二者的体积和,C项错误;n(Na2CO3)=0.1mol,V(溶液)=0.1L,D项正确。
易错警示 物质的量浓度表达式中,V表示溶液的体积,在进行简单计算时,一定要辨析所给体积是否为溶液体积,溶液的体积不等于溶剂的体积。另外,气体与液体混合时,其体积不能简单加和,两种溶液混合,其体积也不能简单加和(特殊说明除外)。
二、一定物质的量浓度溶液的配制
配制100mL1.00mol·L-1NaCl溶液,请回答下列问题:
(1)完成该实验,除量筒、托盘天平、药匙、烧杯外,还需要的仪器有100mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管。
(2)需称量NaCl的质量是5.85g;若用托盘天平称量,则应称量的质量是5.9g。
(3)溶解:在烧杯中加适量蒸馏水溶解,用玻璃棒搅拌并冷却至室温。
(4)转移:用玻璃棒引流,将烧杯中的溶液转移到容量瓶中。
(5)洗涤:用蒸馏水洗涤烧杯内壁2~3次,并把洗涤液都转移到容量瓶中。注意溶解及洗涤所用水的总体积一定不能超过要配制溶液的体积。
(6)定容:将蒸馏水注入容量瓶,液面离容量瓶颈刻度线下1~2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面最低处,与刻度线相切。
(7)振荡、摇匀,盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶倒转和摇动多次。
(8)装瓶:把配好的溶液倒入预备好的试剂瓶中,贴上标签。
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/归纳总结1a.tif"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/归纳总结1a.tif"
\
MERGEFORMAT
容量瓶的选择与使用
(1)容量瓶上标注有:容积、温度、刻度线。
(2)常见规格:100mL、250mL、500mL及1000mL。
(3)容量瓶是配制物质的量浓度溶液的专用仪器,选择容量瓶应遵循“大而近”的原则:所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。
(4)使用前要检验容量瓶是否漏水。检验程序:加水→塞瓶塞→倒立→查漏→正立,瓶塞旋转180°→倒立→查漏。
(5)使用容量瓶注意“五不”:①不能溶解固体;②不能稀释浓溶液;③不能加热;④不能作反应容器;⑤不能长期贮存溶液。
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/活学活用a.TIF"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/活学活用a.TIF"
\
MERGEFORMAT
2.在容量瓶的使用方法中,下列操作不正确的是(填字母)。
A.使用容量瓶前检查它是否漏水
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,再用待配溶液润洗
C.配制溶液时,如果试样是固体,把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中,缓慢加入蒸馏水至接近刻度线1~2cm处,用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线
D.配制溶液时,如果试样是液体,用量筒量取试样后直接倒入容量瓶中,缓慢加入蒸馏水至接近刻度线1~2cm处,用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线
E.盖好瓶塞,一只手拿住瓶颈,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶倒转和摇动多次
答案 BCD
3.某学生计划用12mol·L-1的浓盐酸配制0.10mol·L-1的稀盐酸450mL。回答下列问题:
(1)实验过程中,不必使用的是(填字母)。
A.托盘天平 B.量筒 C.容量瓶 D.250mL烧杯
E.胶头滴管 F.500mL试剂瓶
(2)除上述仪器中可使用的以外,还缺少的仪器是;在该实验中的用途是。
(3)量取浓盐酸的体积为mL,应选用的量筒规格为。
(4)配制时应选用的容量瓶规格为。
答案 (1)A (2)玻璃棒 稀释浓盐酸时起搅拌作用,使溶液混合均匀;将烧杯中稀释的溶液转移到容量瓶中时起引流作用 (3)4.2 10mL (4)500mL
解析 用浓溶液配制稀溶液时,应选用量筒而不用托盘天平;配制稀盐酸450mL,由于没有此种规格的容量瓶,所以用500mL的容量瓶。设量取浓盐酸的体积为V,根据稀释前后HCl物质的量守恒建立关系式:12mol·L-1×V=0.10mol·L-1×500mL,V≈4.2mL;根据量筒的规格选取10mL量筒;结合配制步骤选取仪器。
方法点拨 配制一定物质的量浓度的溶液,若溶质是固体时,按要求计算所需溶质的质量,用天平进行称量;若溶质是液体时,要换成体积,用量筒量取;选择容量瓶时,应遵循“大而近”的原则。对于实验仪器的选择,按照实验的具体步骤来选择仪器,并且知道实验的每一步操作是什么,所用的仪器是什么,有什么注意事项等,这样就不会漏下仪器或选错仪器了。
三、配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
配制100mL1mol·L-1的氯化钠溶液,下列实验操作对实验结果有无影响?有何影响?请分析并填写下表:
配制步骤
错误操作
n
V
c
①计算
计算结果m=5.85g,称5.9g
偏大
不变
偏大
②称量
砝码生锈(没有脱落)
偏大
不变
偏大
少量NaCl沾在滤纸上
偏小
不变
偏小
③溶解
有少量液体溅出
偏小
不变
偏小
④转移
容量瓶内有少量水
不变
不变
不变
⑤洗涤
未洗涤或洗涤液未注入容量瓶
偏小
不变
偏小
⑥定容
仰视
不变
偏大
偏小
超过刻度线,吸出一部分水
偏小
不变
偏小
⑦摇匀
摇匀后液面下降,补充水
不变
偏大
偏小
⑧装瓶
试剂瓶刚用蒸馏水洗过
不变
偏大
偏小
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/归纳总结1.tif"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/归纳总结1.tif"
\
MERGEFORMAT
配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
(1)根据cB==可知,MB为定值(溶质的摩尔质量),实验过程中不规范的操作会导致mB或V的值发生变化,从而使所配制溶液的物质的量浓度产生误差。若实验操作导致mB偏大,则cB偏大;若实验操作导致V偏大,则cB偏小。
(2)仰视、俯视对结果的影响(如下图)
①仰视刻度线:由于操作时以刻度线为基准加水,故加水量增多,导致溶液体积偏大,c偏小,如图a。
②俯视刻度线:加水量偏少,溶液体积偏小,故c偏大,如图b。
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/活学活用.TIF"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/活学活用.TIF"
\
MERGEFORMAT
4.下列配制的溶液浓度偏高的是( )
A.配制盐酸用量筒量取盐酸时俯视刻度线
B.配制盐酸定容时,仰视容量瓶刻度线
C.称量4.0gNaOH配制0.1mol·L-1NaOH溶液1000mL时,砝码错放在左盘
D.NaOH溶解后未经冷却即注入容量瓶至刻度线
答案 D
解析 A中俯视刻度线,将会使量得的盐酸体积小于计算值,导致浓度偏低;B中定容时仰视容量瓶刻度线,将会导致加水量增多,使溶液浓度偏小;C中由于所称NaOH固体的质量为整数,不需移动游码,故称得固体NaOH的质量是准确的,不会影响到配制溶液的浓度;D中因热胀冷缩之故,会使容量瓶中的溶液在冷却后液面低于刻度线,导致所配溶液浓度偏高。
1.1mol·L-1硫酸溶液的含义是
( )
A.1L水中含有1mol硫酸
B.1L溶液中含有1molH+
C.将98g硫酸溶于1L水所配成的溶液
D.从1L该溶液中取出500mL后,剩余溶液的浓度仍为1mol·L-1
答案 D
解析 根据物质的量浓度的定义,不是1L水,应该是1L溶液,A选项错误;B选项溶液的体积为1L时应含有2molH+;C选项的错误在于98gH2SO4溶于1L水时,溶液的体积无法计算,故溶液的物质的量浓度也无法计算。
2.下列溶液中溶质的物质的量浓度为0.1mol·L-1的是( )
A.含4gNaOH的溶液1L
B.含0.1gNaOH的溶液1L
C.含0.2molH2SO4的溶液0.5L
D.将98g的H2SO4倒入1L水中
答案 A
解析 A中n(NaOH)==0.1mol,则c(NaOH)===0.1mol·
L-1,同理可计算出B、C的浓度分别为0.0025mol·L-1、0.4mol·L-1,B、C错误;D项溶液的体积不是1L,错误。
3.实验室中需要配制2mol·L-1的NaOH溶液950mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取的NaOH的质量分别是( )
A.950mL,96.0g
B.500mL,80.0g
C.1000mL,80.0g
D.1000mL,76.0g
答案 C
解析 配制950mL溶液需选用1000mL的容量瓶,所需称取NaOH固体的质量为1L×2mol·L-1×40g·mol-1=80.0g。
4.用容量瓶配制一定物质的量浓度的NaCl溶液的实验中,会使所配溶液浓度偏高的是( )
A.定容时加水加多了,用滴管吸出溶液至刻度线
B.定容时仰视刻度线
C.没有洗涤溶解NaCl固体的烧杯和玻璃棒
D.称量NaCl固体时砝码上有杂质
答案 D
解析 A项,用滴管吸出溶液使n(NaCl)减小,浓度偏低;B项,定容时仰视刻度线,溶液的体积偏大,浓度偏低;C项,未洗涤烧杯、玻璃棒,n(NaCl)减小,浓度偏低;D项,砝码上有杂质,使称量NaCl的质量偏大,浓度偏高。
5.某学生用12mol·L-1的浓盐酸配制0.10mol·L-1的稀盐酸500mL。回答下列问题。
(1)关于容量瓶的使用,下列操作正确的是(填序号)。
a.使用前要检验容量瓶是否漏液
b.用蒸馏水洗涤后必须要将容量瓶烘干
c.为了便于操作,浓溶液稀释或固体溶解可直接在容量瓶中进行
d.为了使所配溶液浓度均匀,定容结束后,要摇匀
e.用500mL的容量瓶可以直接配制480mL溶液
f.当用容量瓶配制完溶液后,可用容量瓶存放配制的试剂
(2)量取浓盐酸的体积为mL,应选用的量筒规格为(填“10mL”“25mL”或“50mL”)。
(3)配制时应选用的容量瓶规格为。
(4)配制时(除容量瓶外)还需选用的仪器主要有量筒、、、和试剂瓶。
答案 (1)ad (2)4.2 10mL (3)500mL (4)烧杯 玻璃棒 胶头滴管
解析 (1)容量瓶使用前要检验是否漏水,a正确;容量瓶是配制一定物质的量浓度溶液的专用仪器,不能用来溶解固体、不能用来稀释浓溶液、不能长期贮存溶液、也不能加热,因此b、c、f均不正确;500mL容量瓶只能配制500mL溶液,不能配制480mL溶液。
(2)V=≈0.0042L
故需浓盐酸约为4.2mL,选取量筒时应选择规格与所取液体体积相近的量筒。
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/40分钟课时作业A.TIF"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/40分钟课时作业A.TIF"
\
MERGEFORMAT
[基础过关]
题组一 正确理解有关概念
1.1mol·L-1的NaCl溶液表示( )
A.溶液中含有1molNaCl
B.1molNaCl溶于1L水中
C.58.5gNaCl溶于941.5g水中
D.1L溶液中含有NaCl58.5g
答案 D
解析 物质的量浓度为1mol·L-1的NaCl溶液表示在1L溶液中含有NaCl1mol,即58.5g。
2.8g无水硫酸铜配成0.1mol·L-1的水溶液。下列说法正确的是( )
A.溶于500mL水中
B.溶于1L水中
C.溶解后溶液的总体积为500mL
D.溶解后溶液的总体积为1L
答案 C
解析 根据cB==可知V===0.5L,即溶解后溶液的体积为500mL,选项C正确。
3.从2L物质的量浓度为1mol·L-1的NaOH溶液中取出100mL溶液,下列关于这100mL溶液的叙述错误的是( )
①物质的量浓度为0.1mol·L-1 ②物质的量浓度为1mol·L-1 ③含100mL水 ④含0.1mol氢氧化钠
A.①②B.①③C.②③D.②④
答案 B
解析 从2L物质的量浓度为1mol·L-1的NaOH溶液中取出100mL溶液,其物质的量浓度不变,含有NaOH的物质的量为0.1L×1mol·L-1=0.1mol,其质量为0.1mol×40g·mol-1=4g,但溶剂水不一定是100mL。
4.使用胆矾配制1L0.1mol·L-1的CuSO4溶液,正确的做法是( )
①将胆矾加热除去结晶水后,称取16g溶于1L水中
②称取胆矾25g溶于1L水中
③将25g胆矾溶于少量水,然后将此溶液稀释至1L
④将16gCuSO4溶于少量水,然后将此溶液稀释至1L
A.①②B.③④C.①③D.②④
答案 B
解析 物质的量浓度指的是单位体积溶液内所含溶质的物质的量,在该题中用CuSO4·5H2O来配制CuSO4溶液要注意两点:(1)找到CuSO4·5H2O和CuSO4之间的质量关系。
(2)溶液的体积最终为1L。
1L0.1mol·L-1的CuSO4溶液中溶质的物质的量为n(CuSO4)=1L×0.1mol·L-1=0.1mol,其质量为16g,若要称取CuSO4·5H2O,应称取25g。
所以有2种方案:称取16gCuSO4溶于水配成1L溶液或称取25g胆矾溶于水配成1L溶液,故③④正确。
题组二 一定物质的量浓度溶液的配制
5.下列关于容量瓶的说法不正确的是( )
A.容量瓶上一般标有规格、温度和刻度线
B.容量瓶在使用前要检查是否漏水
C.可将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释
D.容量瓶不能长时间盛放所配制的溶液,应及时分装在试剂瓶中
答案 C
解析 容量瓶是配制一定物质的量浓度溶液的精确仪器,固体或浓溶液溶解或稀释时会产生热效应,使溶液发生热胀冷缩,导致结果不准确,故不可将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释。C不正确。
6.实验室需用2mol·L-1氯化钠溶液450mL,配制时应选用容量瓶的规格和称取氯化钠的质量分别是( )
A.450mL,52.7g
B.500mL,58.5g
C.1000mL,117g
D.任意规格,111.2g
答案 B
解析 选B。容量瓶选取的原则是大而近,故配制450mL溶液,应选用500mL容量瓶。根据500mL溶液计算得需NaCl58.5g。
7.某同学用Na2CO3配制0.10mol·L-1Na2CO3溶液的过程如图所示。你认为该同学的错误有( )
A.①⑤⑥
B.②④⑦
C.①⑥⑦
D.⑤⑥⑦
答案 C
解析 称量Na2CO3固体时,应将被称量物放在托盘天平的左盘,砝码放在右盘,①错误;定容时,视线应与凹液面最低处相切,⑥错误;摇匀时,应将容量瓶反复上下颠倒,⑦错误,故C项正确。
题组三 配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
8.配制一定物质的量浓度的KOH溶液时,导致浓度偏低的原因可能是( )
A.用敞口容器称量KOH且时间过长
B.配置前先向容量瓶中加入少量蒸馏水
C.容量瓶盛过KOH溶液,使用前未洗涤
D.溶解后快速转移到容量瓶,然后加足量蒸馏水,定容
答案 A
解析 称量时间过长会有部分KOH变质,结果偏低;容量瓶中原有少量的蒸馏水,对n和V都不产生影响,溶液浓度不变;容量瓶盛过KOH溶液,使用前未洗涤,导致溶质物质的量偏大,溶液浓度偏高;KOH溶解放热,未冷却至室温即定容,恢复至室温后溶液液面低于刻度线,溶液浓度偏高。
9.利用碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)来配制0.5mol·L-1的Na2CO3溶液1000mL,假如其他操作均是正确无误的,下列情况会引起配制溶液的浓度偏高的是( )
A.称取碳酸钠晶体100g
B.定容时,俯视观察刻度线
C.移液时,对用于溶解碳酸钠晶体的烧杯没有进行冲洗
D.定容后,将容量瓶振荡均匀,静置时发现液面低于刻度线
答案 B
解析 认为0.5mol·L-1×1L=0.5mol是Na2CO3的物质的量,所以100g>53g视为偏高,实际上应是Na2CO3·10H2O的物质的量,应为286g·mol-1×0.5mol=143g,故A偏低;定容时平视时,凹液面的最低点与刻度线刚好相平,俯视时液面的最低点低于刻度线,即实际加水量少于应加水量,故B中浓度偏高;C中对用于稀释或溶解的烧杯,如不数次加水冲洗并将洗涤液也转入容量瓶,会使溶质损失,使所配制的溶液浓度偏低;D中定容后,当振荡、静置后发现液面低于刻度线,这是由于液体沾在瓶壁和磨口等处所致,不会造成偏差。
10.使用容量瓶配制溶液时,由于操作不当,会引起误差。下列情况一定会使所配溶液浓度偏低的是( )
①用天平称量时,被称量物与砝码的位置放颠倒了
②溶液转移到容量瓶后,烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤 ③转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水 ④定容时,仰视容量瓶的刻度线 ⑤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.①②⑤
B.②④⑤
C.③④⑤
D.①②④⑤
答案 B
解析 天平称量时使用游码,被称量物与砝码的位置放颠倒了,物质的质量=砝码的质量-游码的质量,质量偏小,浓度偏低,若不使用游码,物质的质量=砝码的质量,对质量无影响,浓度不变;定容时,仰视容量瓶的刻度线,体积偏大,浓度偏低;定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线,体积偏大,浓度偏低。
[能力提升]
11.把18.0mol·L-1的浓硫酸稀释成1.80mol·L-1的稀硫酸100mL,实验操作如下:
(1)请在下列操作步骤中填写有关的空格:
①用量筒量取mL的18.0mol·L-1的浓硫酸;
②将沿烧杯内壁慢慢注入盛有少量的烧杯中;
③将已冷却至室温的硫酸溶液沿玻璃棒注入mL的容量瓶中;
④用少量蒸馏水洗涤烧杯2~3次,并将洗涤液也全部转移到容量瓶中;
⑤继续向容量瓶中加蒸馏水,直至液面接近刻度线处;
⑥改用逐滴加蒸馏水,使溶液凹液面恰好与刻度线相切;
⑦盖好容量瓶塞,反复颠倒,摇匀;
⑧将配好的稀硫酸倒入试剂瓶中,贴好标签。
(2)由于操作不当,会引起实验误差。下列情况对所配制的H2SO4溶液的物质的量浓度有何影响?(用“偏大”“偏小”或“无影响”填写)
①容量瓶用蒸馏水洗涤后残留有少量的水;
②摇匀后,发现溶液的液面低于刻度线,又加水至刻度线。
答案 (1)10.0 浓硫酸 蒸馏水 100 1~2cm 胶头滴管 (2)①无影响 ②偏小
解析 (1)①由c1V1=c2V2知所需浓硫酸的体积为=0.01L=10.0mL;
②稀释浓硫酸时应将浓硫酸慢慢注入水中;
⑤⑥最后定容时的操作:加水至接近刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加;
(2)①溶液体积的大小由最后定容时决定,与容量瓶开始有无蒸馏水无关;
②摇匀后,液面下降是由于溶液粘在容量瓶内壁上引起的,再加水使溶液体积增大,浓度
偏小。
12.实验室欲用NaOH固体配制1.0mol·L-1的NaOH溶液240mL:
(1)配制溶液时,一般可以分为以下几个步骤:
①称量 ②计算 ③溶解 ④摇匀 ⑤转移 ⑥洗涤 ⑦定容 ⑧冷却 ⑨摇动
其正确的操作顺序为。必须用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、。
(2)某同学欲称量NaOH的质量,他先用托盘天平称量烧杯的质量,天平平衡后的状态如图所示。烧杯的实际质量为g,要完成本实验该同学应称出gNaOH。
(3)使用容量瓶前必须进行的一步操作是。
(4)如图是该同学转移溶液的示意图,图中有两处错误,请写出:
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/人3.TIF"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/人3.TIF"
\
MERGEFORMAT
①
②
(5)在配制过程中,其他操作都是正确的,下列操作会引起误差偏高的是(填字母)。
A.所用NaOH已经潮解
B.向容量瓶中加水未到刻度线
C.有少量NaOH溶液残留在烧杯里
D.用带游码的托盘天平称5.4gNaOH(1g以下用游码)时误用了“左码右物”方法
答案 (1)②①③⑧⑤⑥⑨⑦④ 250mL容量瓶、玻璃棒 (2)27.4 10.0 (3)查漏 (4)①没有玻璃棒引流
②应选用250mL的容量瓶 (5)B
解析 (1)配制1.0mol·L-1NaOH溶液的步骤:计算所需NaOH固体的质量→用托盘天平称量→在烧杯中溶解→冷却至室温→向容量瓶中转移溶液→洗涤烧杯及玻璃棒→摇动容量瓶→向容量瓶中加水定容→上下颠倒摇动容量瓶。根据实验步骤即判断出所用仪器还有250mL容量瓶和玻璃棒。
(2)该同学将砝码与烧杯放反了,所以称得烧杯的质量为(20g+10g)-2.6g=27.4g,应称NaOH质量为1.0mol·L-1×0.25L×40g·mol-1=10.0g。
(3)使用容量瓶的第一步操作为查漏。
(4)配制250mL的溶液,应选用250mL的容量瓶;在转移溶液时,一定要用玻璃棒引流,防止溶液溅到瓶外,引起所配溶液浓度偏低。
(5)A项,所称NaOH的质量(物质的量)偏小,误差偏低;B项,所得溶液体积偏小,误差偏高;C项,所得溶液NaOH的物质的量偏小,误差偏低;D项,左码右物称量时,m物+m游码=m砝码,故所称物体质量偏小,误差偏低。
13.实验室配制500mL0.5mol·L-1的NaCl溶液,有如下操作步骤:
①把称量的NaCl晶体放入小烧杯中,加适量蒸馏水溶解。
②把①所得溶液小心转入500mL容量瓶中。
③继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度1~2cm处,改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面底部与刻度线相切。
④用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,每次洗涤的液体都小心转入容量瓶,并轻轻摇匀。
⑤将容量瓶塞塞紧,充分摇匀。
请填写下列空白:
(1)操作步骤的正确顺序为(填序号)。
(2)本实验必须用到的仪器有天平、药匙、玻璃棒、烧杯、。
(3)某同学观察液面的情况如图所示,对所配溶液浓度将有何影响?(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(4)若出现如下情况,对所配溶液浓度将有何影响?(填“偏高”“偏低”或“无影响”)
没有进行操作步骤④;加蒸馏水时不慎超过了刻度。
(5)若实验过程中出现如下情况应如何处理?
加蒸馏水时不慎超过了刻度线;向容量瓶中转移溶液时(操作步骤②)溶液流到容量瓶外面。
答案 (1)①②④③⑤ (2)500mL容量瓶、胶头滴管 (3)偏高 (4)偏低 偏低 (5)重配 重配
解析 (2)为防止仪器的遗漏,可根据步骤进行选取。
(3)根据c=,V偏小,c偏高。
(5)加蒸馏水超过刻度线,V偏大,c偏低,这种情况下配制的溶液浓度不是0.5mol·L-1,因此要重配。第一节 化学实验基本方法
第1课时 化学实验安全
[学习目标定位] 1.能识别化学品安全使用标志,了解实验室一般事故的预防和处理方法。
2.掌握正确的实验操作方法,养成良好的实验习惯。
一、化学药品的保存与使用
1.化学药品的保存
(1)固态物质一般保存在广口瓶;液态物质一般保存在细口瓶。
(2)氢氧化钠等碱性物质若保存在玻璃瓶中时,瓶塞应用橡胶塞。
(3)硫酸、硝酸、汽油等保存在玻璃瓶中,瓶塞应用玻璃塞。
(4)硝酸等见光易分解的物质保存在棕色玻璃瓶中。
(5)白磷保存在水中。
2.常用危险化学品的识别与存放
危险化学品常分为不同的类别,具有不同的图形标志,如:
观察上述图标,回答下列问题:
(1)装运浓硫酸的箱子应贴的图标是A;盛有大量酒精的容器封装后应贴的图标是D。
(2)贴有图标B、D的化学试剂应密封保存,放置在远离火源和电源的地方。
3.药品的取用
(1)药品取用的几个原则
①三不:不能用手直接取用或接触药品;不要把鼻孔凑到容器口去闻药品(特别是气体)的气味;不能尝药品的味道。
②少量:如果没有说明用量,液体一般取1~2mL,固体盖住试管底部即可。
③防污染:实验后剩余的药品(Na、K除外)既不要放回原瓶,也不要随意丢弃,更不要拿出实验室,要放入实验室指定的容器内。
(2)常用药品的取用方法
①固体药品的取用:粉末状或小颗粒状药品用药匙取用;块状药品用镊子取用。
②液体药品的取用:少量液体用胶头滴管吸取;一定量液体用量筒量取;大量液体可直接倾倒。
4.意外事故的紧急处理
意外事故
处理方法
酒精着火
迅速用湿布或沙子盖灭
少量浓硫酸沾在皮肤上
立即用大量水冲洗
较多浓硫酸沾到皮肤上
先用布拭去,再用大量水冲洗,然后涂上适量3%~5%的NaHCO3溶液
浓碱沾到皮肤上
立即用大量水冲洗后,涂上适量稀的硼酸溶液
浓酸洒到桌子上
应用NaHCO3溶液中和后,再用水冲洗
浓碱洒到桌子上
应用稀醋酸中和后,再用水冲洗
酸或碱溅到眼中
立即用水冲洗,边洗边眨眼睛
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/归纳总结1a.tif"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/归纳总结1a.tif"
\
MERGEFORMAT
(1)熟悉化学药品与危险化学品的图形标志之间的关系,尤其是易燃、易爆、有毒化学品的标志。
(2)常用危险化学品存放应注意的问题
易燃易爆、有毒、有腐蚀性的药品要密封存放在冷暗处;易燃、易爆药品还应远离火源和电源放置;剧毒药品要单独专柜保存。
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/活学活用.TIF"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/活学活用.TIF"
\
MERGEFORMAT
1.为了火车客运安全,下列药品:①NH4NO3 ②(NH4)2SO4 ③食盐 ④油漆 ⑤汽油
⑥黑火药 ⑦生石灰,从化学性质判断,由于易燃易爆而不能带上火车的是( )
A.③④⑤⑥⑦
B.①②⑦
C.①④⑤⑥
D.①④⑦
答案 C
解析 联系生活实际,判断易燃易爆品。汽油、油漆是熟知的易燃品,NH4NO3、黑火药都是易爆品,可排除B、D;食盐、(NH4)2SO4和生石灰既不是易燃品,又不是易爆品,可排除A,故选C。
思维启迪 熟记常用危险化学品的警示性标志,严格遵守接触危险化学品的安全规则,了解常用物质的性质,明确哪些是剧毒品,哪些是易燃品,哪些是腐蚀品等,还要在平时的生活中多注意观察,如在马路上常见到装有汽油的油罐车,就要注意其罐体上有什么样的标志,体会化学在生产、生活中的应用。
2.在实验室中,对下列实验事故或药品的处理正确的是( )
A.少量浓硫酸沾在皮肤上,立即用氢氧化钠溶液擦洗
B.不慎将酸溅到眼中,应立即用水冲洗,边洗边眨眼睛
C.实验室中含硫酸的废液可以直接倒入水槽,用水冲入下水道
D.实验时,万一酒精灯被打翻引起酒精燃烧,应用水灭火
答案 B
解析 浓硫酸沾到皮肤上,不能用氢氧化钠溶液擦洗,氢氧化钠是强碱也会腐蚀皮肤,应该立即用大量水冲洗,A错误;硫酸是强酸,具有腐蚀性,造成水体的污染,应倒入指定的容器内,C错误;酒精灯打翻引起的酒精燃烧,不能用水灭火,而应该立刻用湿抹布扑盖,同时起到降温和隔绝空气的作用。
特别提醒 确保化学实验安全,要了解危险化学药品在存放和使用时的注意事项、着火和烫伤的处理、化学灼伤的处理、如何防止中毒、意外事故的紧急处理方法,以及灭火器材、煤气、电闸等的位置和使用方法,报警电话等。
二、化学实验中的安全操作
1.物质加热中的安全问题
(1)从安全的角度分析实验室中用酒精灯进行加热时,应注意以下问题:
①绝对禁止向燃着的酒精灯里添加酒精,以免引起火灾。
②绝对禁止用燃着的酒精灯点燃另一只酒精灯。
③用完酒精灯,必须用灯帽盖灭,不可用嘴吹灭。
④不要碰倒酒精灯,万一洒出的酒精在桌面上燃烧起来,应迅速用湿抹布盖灭。
(2)选择合适的仪器和加热方法
①能直接加热的仪器有试管、坩埚、蒸发皿、燃烧匙等。
②需垫石棉网加热的仪器有烧杯、烧瓶、锥形瓶等。
③给液体加热时,可使用试管、烧杯、烧瓶、蒸发皿等。
④给固体加热时,可使用试管或坩埚。
(3)加热时需要特别注意的事项
①加热时,容器外壁不能有水,底部不能与酒精灯的灯芯接触。
②开始加热试管时,要先进行预热。
③加热液体的试管不准对着自己或他人。
④加热过程中的实验仪器不能直接放在实验台上,应放在石棉网上。
2.要特别注意安全的实验操作
(1)点燃可燃性气体(如H2、CO、CH4等)之前,要检验气体的纯度。
(2)用H2、CO还原Fe2O3、CuO时,应先通入H2或CO,再加热。
(3)实验室制取CO、Cl2等有毒气体时,要在通风橱中进行,要有尾气处理装置。
(4)加热法制取气体且用排水法收集时,实验结束时的操作为先将导气管从水中取出,再熄灭酒精灯。
(5)稀释浓H2SO4时,将浓H2SO4沿器壁缓缓加入水中,边加边搅拌,然后冷却。
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/归纳总结1.tif"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/归纳总结1.tif"
\
MERGEFORMAT
实验操作时,为防止事故发生,要注意“六防”
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/活学活用.TIF"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/活学活用.TIF"
\
MERGEFORMAT
3.下列用图示表示的实验操作中正确的是________。
答案 ⑦⑧
解析 ①块状固体直接落入试管底部,易砸破试管;
②有多种错误:瓶塞未倒放,标签未面向手心,未口对口等;
③胶头滴管直接伸入试管内;
④不能将水加到浓硫酸中;
⑤熄灭酒精灯不能用嘴吹灭;
⑥闻气体气味,不能将鼻子靠近瓶口。
4.化学实验中安全意识是重要的科学素养,下列实验操作或事故处理操作中不正确的是( )
A.熄灭酒精灯时,必须用灯帽盖灭
B.取用少量化学药品时,应特别注意观察药品包装容器上的安全警示标记
C.配制硫酸溶液时,可先在量筒中加入一定量的水,再在搅拌条件下加入浓H2SO4
D.做“氢气还原氧化铜”的实验时,先通氢气再加热
答案 C
解析 熄灭酒精灯时,必须用灯帽盖灭防止失火;取用化学药品时,要先阅读包装容器上的说明,特别注意其安全警示标记;量筒不能用来配制溶液;氢气还原氧化铜时,应先通氢气再加热,否则可能会引起爆炸。
理解感悟 安全意识是公民科学素质的组成部分,高考所考查的安全意识有三方面的含义:一是实验的认识应该十分明确,知道实验中的不安全因素应当如何防范;二是实验的操作方法和实验装置要明确、规范,以防止事故的发生;三是一旦发生事故时,心理上要镇定,动作上要敏捷,采取的措施要得当,尽量将事故消灭在萌芽状态。
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/学习小结.TIF"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/学习小结.TIF"
\
MERGEFORMAT
“口诀法”记忆实验安全操作
化学实验很重要,安全操作要确保;
药品不能用手摸,尤其不能尝味道;
若闻物质什么味,轻轻扇动把手摇;
药品用量按规定,实验方便效果好;
钠钾用量绿豆大,量多入水会引爆;
用剩药品不乱扔,乱丢白磷会燃烧。
加热试管有讲究,外壁无水并干燥;
开始移灯做预热,试管放置有倾角;
加热固体制气体,管口下斜防水倒;
排水取气结束后,取管熄灯不颠倒;
灼热试管莫乱放,石棉网上来冷却。
以下为教师用书独具
化学实验要牢记实验室安全守则,严格遵守实验操作规程,确保实验安全。
(1)实验前要认真预习实验内容,熟悉每个实验步骤中的安全操作规定和注意事项。
(2)不要用湿手、湿物接触电源,水、电、气使用完毕立即关闭。
(3)取用药品要选用药匙等专用器具,不能用手直接拿取,防止药品接触皮肤造成伤害。
(4)具有易挥发和易燃物质的实验,应在远离火源的地方进行。
(5)有毒试剂(如氰化物、汞盐、钡盐、铅盐、重铬酸钾、砷的化合物等)不得进入口内或接触伤口。剩余的废液应倒在废液缸内。
(6)若使用带汞的仪器被损坏,汞液溢出仪器外时,应立即报告指导老师,指导处理。
(7)浓酸、浓碱具有强腐蚀性,应避免溅落在皮肤、衣服、书本上,更应防止溅入眼睛内。
(8)未经许可,绝不允许将试剂或药品随意研磨或混合,以免发生爆炸、灼伤等意外事故。
(9)充分熟悉安全用具如灭火器材、砂箱以及急救药箱的放置地点和使用方法,并妥善爱护。安全用具和急救药品不准移作它用。
(10)实验室所有药品不得携出室外,用剩的有毒药品应交还给老师。
1.据最新报道,某观测井中检测发现Sr等释放β射线的放射性物质浓度上升,创开始检测以来的最高值。为了警示人们应贴的警示图标是( )
答案 B
解析 图标A、B、C、D分别为剧毒品、放射性物质、腐蚀品和易燃品标志,故选B。
2.下列实验操作或做法不正确的是( )
A.用10mL量筒量取8.5mL的水
B.实验剩余的药品有的可以放回原瓶
C.把烧杯放在垫有石棉网的铁圈上加热
D.用燃着的酒精灯去点燃另一酒精灯
答案 D
解析 实验剩余药品一般不能再放回原瓶,但有的试剂可以放回,如金属钠,B正确;用燃着的酒精灯去点燃另一酒精灯易造成火灾,D错误。
3.下列有关试剂的取用说法不正确的是( )
A.胶头滴管可用来取用少量液体试剂
B.无毒的固体试剂可用手直接取用
C.多取的钠可放回原试剂瓶中
D.取用固体试剂时,可用药匙
答案 B
解析 根据药品取用的安全性原则可知B不正确;取用固体试剂可用镊子或药匙。
4.下列实验操作中正确的是( )
A.凡是给玻璃仪器加热,都要加垫石棉网
B.给试管里的液体加热,液体的体积一般不超过试管容积的2/3
C.试管和烧杯都可以直接在火焰上加热
D.加热后的蒸发皿,要用坩埚钳夹取
答案 D
解析 试管能直接加热,不需加垫石棉网;试管的盛液量不能超过试管体积的2/3,加热时不能超过试管体积的1/3,以免液体沸腾冲出试管;烧杯需要垫石棉网加热。
5.下列实验操作中错误的是( )
答案 C
解析 应用坩埚钳移取加热后的蒸发皿。
[基础过关]
题组一 危险化学品的识别
1.下列化学药品与其危险化学品标志不一致的一组是( )
A.烧碱—1
B.甲烷—2
C.酒精—3
D.白磷—4
答案 A
解析 烧碱属于强碱,具有腐蚀性,不属于爆炸品,A错误;甲烷在常温下为气体,易燃,与化学品图形标志一致,B正确;酒精在常温下为液体,易燃,与化学品图形标志一致,C正确;白磷在常温下为固体,着火点低,易燃,与化学品图形标志一致,D正确。
2.下表中所列出的物质,属于贴错包装标签的是( )
选项
A
B
C
D
物质的化学式
HNO3(浓)
CCl4
P4
KClO3
危险警告标识
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/B21.TIF"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/B21.TIF"
\
MERGEFORMAT
腐蚀性
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/B22.TIF"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/B22.TIF"
\
MERGEFORMAT
易燃品
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/B23.TIF"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/B23.TIF"
\
MERGEFORMAT
剧毒品
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/B24.TIF"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/B24.TIF"
\
MERGEFORMAT
易爆品
答案 B
题组二 加热实验的仪器、操作与安全
3.有些化学仪器加热时需要放在石棉网上,但也有一些仪器可以直接在酒精灯上加热,下列各组仪器中可以用酒精灯直接加热的一组是( )
A.试管、蒸发皿
B.试管、烧杯
C.试管、平底烧瓶
D.蒸发皿、圆底烧瓶
答案 A
解析 烧杯、平底烧瓶、圆底烧瓶均不能直接在酒精灯上加热,需放在石棉网上加热。
4.下列实验操作中,主要不是从安全角度考虑的是( )
A.酒精灯在不使用时,必须盖上灯帽
B.给试管里的固体加热时,试管口应略向下倾斜,外壁干燥后再加热
C.给试管里的液体加热时,试管口应略向上倾斜(约45°角),外壁干燥后再加热
D.用氢气还原氧化铜时,应先通一会儿氢气,再加热氧化铜
答案 A
解析 酒精灯在不使用时必须盖上灯帽,主要是为了避免因酒精的挥发而使灯芯上的水分过多,下次使用时不易点燃。
题组三 化学实验操作与安全
5.下列实验能达到实验目的且符合安全要求的是( )
答案 B
解析 CO2的密度大于空气,应用向上排空气法收集,即长管进气,A错误;收集氧气用排空气法或排水法收集,B正确;氢气属于可燃性气体,首先验纯,C错误;浓硫酸的密度大于水的密度,稀释时,应将浓硫酸加入到水中,边加边搅拌,D错误。
6.进行化学实验必须注意安全,下列操作及原理中正确的组合是
( )
①点燃氢气前要检验氢气的纯度,以免发生爆炸 ②CO气体有毒,处理CO气体时可将其点燃,转化为无毒的CO2 ③在盛O2的集气瓶中进行铁丝燃烧实验时,先在集气瓶底部铺上一层沙子 ④用氢气还原氧化铜时,先加热再通入氢气,以免浪费氢气
A.①②③④
B.①②③
C.①②④
D.③④
答案 B
解析 ①氢气易燃易爆,点燃前必须检验其纯度,正确;②CO有毒但具有可燃性,点燃CO生成的CO2无毒,正确;③铁丝燃烧生成的Fe3O4温度很高,直接落到集气瓶底部,会导致集气瓶炸裂,正确;④氢气易燃易爆,故应先通入氢气,赶走装置中的空气,待排出的氢气纯净后,才能加热氧化铜,错误。
7.以下关于化学实验中“先与后”的说法中正确的是( )
①加热试管时,先均匀加热,后局部加热
②用排水法收集气体后,先移出导管后撤酒精灯
③制取气体时,先检验装置气密性后装药品
④点燃可燃性气体如H2、CO等时,先检验气体纯度后点燃
⑤做H2还原CuO实验时,先通H2后加热CuO,反应完毕后,先撤酒精灯待试管冷却后停止通H2
⑥碱液流到桌子上,先加稀醋酸溶液中和,后用水洗
A.①②③⑤⑥
B.①②④⑤
C.①②③④⑤
D.全部
答案 D
解析 本题主要考查化学实验基本操作和实验安全问题,学习时要注意归纳总结。
题组四 实验事故的处理与急救方法
8.遇到下列情况,采用的措施错误的是( )
A.将煤气中毒者转移到通风处抢救
B.被玻璃割伤手后,先取出伤口里的碎玻璃片,再用稀双氧水擦洗,然后敷药包扎
C.炒菜时油锅着火,立即盖上锅盖
D.发现家中天然气泄漏,立即打开抽油烟机
答案 D
解析 天然气泄漏,立即打开抽油烟机,易产生电火花而引起爆炸,应首先关好阀门,然后开窗通风。
9.在实验室中,对下列实验事故或药品的处理正确的是( )
A.汽油失火时,立即用水灭火
B.加热液体的试管口不能正对着自己或别人
C.少量浓硫酸沾在皮肤上,立即用氢氧化钠溶液擦洗
D.实验室中含硫酸的废液可以直接倒入水槽,用水冲入下水道
答案 B
解析 汽油的密度比水小,不能用水灭火,应用沙土,A错误;加热液体,试管口不能对着自己或别人,否则可能会造成危险,B正确;浓硫酸沾到皮肤上,不能用氢氧化钠溶液擦洗,因氢氧化钠是强碱也会腐蚀皮肤,应该立即用大量水冲洗,C错误;硫酸是强酸,具有腐蚀性,会造成水体的污染,应倒入指定的容器内,D错误。
[能力提升]
10.现有A、B、C、D、E、F六种装置,如图所示。(胶塞、导管可自由选用)
已知:实验室可用下列反应制取氧气
2KClO32KCl+3O2↑
(1)写出仪器名称:①________,②________。
(2)实验室制取并收集氧气时,应选择____________和________相连接。
(3)做木炭还原氧化铜并检验生成气体的实验时,应选择________和________相连接,检验生成气体时使用的试剂是________,检验气体时观察到的实验现象是_________________。
(4)制取氢气并做还原氧化铜的实验时,应选择______和________装置,实验结束时应先停止加热,待试管冷却后,再停止通氢气,其原因是_______________________________。
答案 (1)铁架台 酒精灯 (2)A E
(3)A C 澄清石灰水 C中溶液变浑浊
(4)B D 防止生成的铜再和氧气反应
解析 实验室制O2:2KClO32KCl+3O2↑,选A装置;制H2:Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,选B装置;用H2还原CuO,应选用D装置。
11.在实验过程中,若一种气体极易溶于一种液体,则容易发生倒吸现象,给实验造成危险。现有4位同学分别设计了一个实验,希望通过观察到的明显现象来说明CO2极易溶于NaOH溶液,设计的装置如下:
其中一位同学向充满CO2的塑料瓶D中加入NaOH溶液,盖紧瓶塞后振荡,如果看到瓶子变瘪了,说明CO2与NaOH溶液发生了反应。对装置A~C,将能达到实验目的的装置、操作方法和实验现象填入下表(可不填满):
所选装置
操作方法
实验现象
答案
所选
装置
操作方法
实验现象
A
打开分液漏斗旋塞,将分液漏斗中的NaOH溶液滴入烧瓶中
水倒吸入烧瓶中
B
打开试管的橡胶塞,迅速倒置于NaOH溶液中
溶液快速充满试管
C
打开橡胶管上的止水夹,挤压胶头滴管的胶头
烧瓶中形成喷泉
12.通常状况下,CO是一种无色、无味、有毒的气体,难溶于水,与酸、碱、盐溶液均不反应。酒精喷灯可用作高温热源。正确连接如图所示的装置进行实验,可以验证某混合气体的成分是CO2和CO(每套装置限用一次)。
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/22.TIF"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/22.TIF"
\
MERGEFORMAT
请回答下列问题:
(1)连接装置导管口的顺序:混合气体→________(填导管接口代号)→尾气处理。
(2)证明原混合气体中CO2存在的实验现象是_________________________;证明CO存在的有关反应的化学方程式是_______________________________________。
(3)有同学提出仪器B应再使用一次,你认为有道理吗?________(填“有”或“没有”),并简述理由:_________________________________________________。
(4)本实验尾气处理的方法是_________________________________________。
答案 (1)④③⑤⑥①② (2)B装置中澄清石灰水变浑浊 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2、Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O (3)有 检验混合气体中含有的CO2是否被NaOH溶液完全吸收 (4)在排放尾气的导管口放置一个点燃的酒精灯(共32张PPT)
第3课时 一定物质的量浓度的溶液及其配制
第一章 第二节 化学计量在实验中的应用
学习目标定位
1.了解物质的量浓度的含义。
2.掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法及操作;学会进行误差分析。
3.了解容量瓶的特点、用途及使用注意事项。
内容索引
新知导学
——
新知探究 点点落实
达标检测
——
当堂检测 巩固反馈
新知导学
1.现有两瓶颜色深浅程度不同的蓝色CuSO4溶液,请回答下列问题:
(1)为什么两瓶溶液的颜色深浅程度不同?哪瓶溶液的浓度大?
一、物质的量浓度
答案
答案 因为两瓶溶液的浓度不同;颜色深的浓度大。
(2)若要取含一定溶质的CuSO4溶液,是称量溶液质量方便还是量取溶液体积方便?
答案 量取溶液体积方便。
(3)在化学方程式中,各物质的化学计量数之比是等于各物质的质量之比还是物质的量之比?对于溶液之间的反应,若知道一定体积溶液中的什么物理量会使计算变得方便?
答案 物质的量之比;溶质的物质的量。
答案
2.若求一定体积溶液中溶质的物质的量,还必须知道溶液的组成。溶液的组成常用物质的量浓度来表示。
(1)物质的量浓度:
来表示溶液组成的物理量;常用符号
表示;单位是
。
(2)物质的量浓度的表达式是cB=
,其中V表示
。
用单位体积溶液里所含溶质B的物质的量
mol·L-1
cB
溶液的体积
解析 根据物质的量浓度的定义,A选项错误,不是1
L
水,应该是1
L溶液;
没有指明HCl的体积是标准状况下的体积,B项错误;
两种溶液混合后体积不一定是二者的体积和,C项错误;
n(Na2CO3)=0.1
mol,V(溶液)=0.1
L,D项正确。
活学活用
1.下列溶液中溶质的物质的量浓度为1
mol·L-1的是
A.将40
g
NaOH溶解于1
L水中
B.将22.4
L氯化氢气体溶于水配成1
L溶液
C.将1
L
10
mol·L-1
的浓盐酸与9
L水混合
D.将10.6
g
Na2CO3溶解于少量水中,再加蒸馏水直到溶液体积为100
mL
答案
解析
√
易错警示
易错警示 物质的量浓度表达式中,V表示溶液的体积,在进行简单计算时,一定要辨析所给体积是否为溶液体积,溶液的体积不等于溶剂的体积。另外,气体与液体混合时,其体积不能简单加和,两种溶液混合,其体积也不能简单加和(特殊说明除外)。
二、一定物质的量浓度溶液的配制
配制100
mL
1.00
mol·L-1
NaCl溶液,请回答下列问题:
(1)完成该实验,除量筒、托盘天平、药匙、烧杯外,还需要的仪器有
。
(2)需称量NaCl的质量是
;若用托盘天平称量,则应称量的质量是
。
(3)溶解:在
中加适量蒸馏水溶解,用
搅拌并冷却至室温。
(4)转移:用
引流,将烧杯中的溶液转移到
中。
100
mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管
5.85
g
5.9
g
烧杯
玻璃棒
玻璃棒
容量瓶
(5)洗涤:用蒸馏水洗涤
2~3次,并把
都转移到
中。
注意溶解及洗涤所用水的总体积一定不能
要配制溶液的体积。
(6)定容:将
注入容量瓶,液面离容量瓶颈刻度线下
时,
改用
滴加蒸馏水至凹液面最低处,与刻度线
。
(7)振荡、摇匀,盖好瓶塞,用
顶住瓶塞,另一只手的手指托住
,把容量瓶倒转和摇动多次。
(8)装瓶:把配好的溶液倒入预备好的试剂瓶中,贴上标签。
烧杯内壁
洗涤液
容量瓶
超过
蒸馏水
1~2
cm
胶头滴管
相切
食指
瓶底
容量瓶的选择与使用
(1)容量瓶上标注有:
、
、
。
(2)常见规格:100
mL、250
mL、500
mL及1
000
mL。
(3)容量瓶是配制物质的量浓度溶液的专用仪器,选择容量瓶应遵循“大而近”的原则:所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。
(4)使用前要检验容量瓶是否漏水。检验程序:加水→塞瓶塞→倒立→查漏→正立,瓶塞旋转180°→倒立→查漏。
(5)使用容量瓶注意“五不”:①不能溶解固体;②不能稀释浓溶液;③不能加热;④不能作反应容器;⑤不能长期贮存溶液。
归纳总结
容积
温度
刻度线
2.在容量瓶的使用方法中,下列操作不正确的是
(填字母)。
A.使用容量瓶前检查它是否漏水
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,再用待配溶液润洗
C.配制溶液时,如果试样是固体,把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中,
缓慢加入蒸馏水至接近刻度线1~2
cm处,用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线
D.配制溶液时,如果试样是液体,用量筒量取试样后直接倒入容量瓶中,缓慢
加入蒸馏水至接近刻度线1~2
cm处,用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线
E.盖好瓶塞,一只手拿住瓶颈,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,
把容量瓶倒转和摇动多次
√
活学活用
答案
√
√
3.某学生计划用12
mol·L-1的浓盐酸配制0.10
mol·L-1的稀盐酸450
mL。回答下列问题:
(1)实验过程中,不必使用的是
(填字母)。
A.托盘天平
B.量筒
C.容量瓶
D.250
mL烧杯
E.胶头滴管
F.
500
mL试剂瓶
√
答案
解析
解析 用浓溶液配制稀溶液时,应选用量筒而不用托盘天平;配制稀盐酸450
mL,由于没有此种规格的容量瓶,所以用500
mL的容量瓶。设量取浓盐酸的体积为V,根据稀释前后HCl物质的量守恒建立关系式:12
mol·L-1×V=0.10
mol·L-1×500
mL,V≈4.2
mL;根据量筒的规格选取10
mL量筒;结合配制步骤选取仪器。
(2)除上述仪器中可使用的以外,还缺少的仪器是
;在该实验中的用途是________________________________________________________
____________________________。
(3)量取浓盐酸的体积为
mL,应选用的量筒规格为
。
(4)配制时应选用的容量瓶规格为
。
答案
方法点拨
玻璃棒
稀释浓盐酸时起搅拌作用,使溶液混合均匀;将烧杯中稀释的溶液转移到容量瓶中时起引流作用
4.2
10
mL
500
mL
方法点拨 配制一定物质的量浓度的溶液,若溶质是固体时,按要求计算所需溶质的质量,用天平进行称量;若溶质是液体时,要换成体积,用量筒量取;选择容量瓶时,应遵循“大而近”的原则。对于实验仪器的选择,按照实验的具体步骤来选择仪器,并且知道实验的每一步操作是什么,所用的仪器是什么,有什么注意事项等,这样就不会漏下仪器或选错仪器了。
三、配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
配制100
mL
1
mol·L-1的氯化钠溶液,下列实验操作对实验结果有无影响?有何影响?请分析并填写下表:
配制步骤
错误操作
n
V
c
①计算
计算结果
m=5.85
g,称5.9
g
____
____
____
②称量
砝码生锈(没有脱落)
____
____
____
少量NaCl沾在滤纸上
____
____
____
③溶解
有少量液体溅出
____
____
____
偏大
偏大
偏小
偏小
不变
不变
不变
不变
偏大
偏大
偏小
偏小
④转移
容量瓶内有少量水
____
____
____
⑤洗涤
未洗涤或洗涤液未注入容量瓶
____
____
____
⑥定容
仰视
____
____
____
超过刻度线,吸出一部分水
____
____
____
⑦摇匀
摇匀后液面下降,补充水
____
____
____
⑧装瓶
试剂瓶刚用
蒸馏水洗过
____
____
____
不变
不变
不变
偏小
不变
偏小
不变
不变
不变
偏大
不变
偏大
偏大
偏小
偏小
偏小
偏小
偏小
配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
(1)根据cB=
可知,MB为定值(溶质的摩尔质量),实验过程中不规范的操作会导致
的值发生变化,从而使所配制溶液的物质的量浓度产生误差。若实验操作导致mB偏大,则cB
;若实验操作导致
V偏大,则cB
。
归纳总结
mB或V
偏大
偏小
(2)仰视、俯视对结果的影响(如下图)
①仰视刻度线:由于操作时以刻度线为基准加水,故加水量增多,导致溶液体积偏大,c偏小,如图a。
②俯视刻度线:加水量偏少,溶液体积偏小,故c偏大,如图b。
答案
解析
4.下列配制的溶液浓度偏高的是
A.配制盐酸用量筒量取盐酸时俯视刻度线
B.配制盐酸定容时,仰视容量瓶刻度线
C.称量4.0
g
NaOH配制0.1
mol·L-1
NaOH溶液
1
000
mL
时,
砝码错放在左盘
D.NaOH溶解后未经冷却即注入容量瓶至刻度线
活学活用
√
解析 A中俯视刻度线,将会使量得的盐酸体积小于计算值,导致浓度偏低;
B中定容时仰视容量瓶刻度线,将会导致加水量增多,使溶液浓度偏小;
C中由于所称NaOH固体的质量为整数,不需移动游码,故称得固体NaOH的质量是准确的,不会影响到配制溶液的浓度;
D中因热胀冷缩之故,会使容量瓶中的溶液在冷却后液面低于刻度线,导致所配溶液浓度偏高。
达标检测
解析 根据物质的量浓度的定义,不是1
L
水,应该是1
L溶液,A选项错误;
B选项溶液的体积为1
L时应含有2
mol
H+;
C选项的错误在于98
g
H2SO4溶于1
L水时,溶液的体积无法计算,故溶液的物质的量浓度也无法计算。
1
2
3
4
5
√
答案
解析
1.1
mol·L-1硫酸溶液的含义是
A.1
L水中含有1
mol硫酸
B.1
L溶液中含有1
mol
H+
C.将98
g硫酸溶于1
L水所配成的溶液
D.从1
L该溶液中取出500
mL后,剩余溶液的浓度仍为1
mol·L-1
√
1
2
3
4
5
答案
解析
同理可计算出B、C的浓度分别为0.002
5
mol·L-1、0.4
mol·L-1,B、C错误;
D项溶液的体积不是1
L,错误。
2.下列溶液中溶质的物质的量浓度为0.1
mol·L-1的是
A.含4
g
NaOH的溶液1
L
B.含0.1
g
NaOH的溶液1
L
C.含0.2
mol
H2SO4的溶液0.5
L
D.将98
g的H2SO4倒入1
L水中
√
1
2
3
4
5
答案
解析
解析 配制950
mL溶液需选用1
000
mL的容量瓶,所需称取NaOH固体的质量为1
L×2
mol·L-1×40
g·mol-1=80.0
g。
3.实验室中需要配制2
mol·L-1的NaOH溶液950
mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取的NaOH的质量分别是
A.950
mL,96.0
g
B.500
mL,80.0
g
C.1
000
mL,80.0
g
D.1
000
mL,76.0
g
解析 A项,用滴管吸出溶液使n(NaCl)减小,浓度偏低;
B项,定容时仰视刻度线,溶液的体积偏大,浓度偏低;
C项,未洗涤烧杯、玻璃棒,n(NaCl)减小,浓度偏低;
D项,砝码上有杂质,使称量NaCl的质量偏大,浓度偏高。
√
1
2
3
4
5
答案
解析
4.用容量瓶配制一定物质的量浓度的NaCl溶液的实验中,会使所配溶液浓度偏高的是
A.定容时加水加多了,用滴管吸出溶液至刻度线
B.定容时仰视刻度线
C.没有洗涤溶解NaCl固体的烧杯和玻璃棒
D.称量NaCl固体时砝码上有杂质
1
2
3
4
5
答案
解析
√
√
5.某学生用12
mol·L-1的浓盐酸配制0.10
mol·L-1的稀盐酸500
mL。
回答下列问题。
(1)关于容量瓶的使用,下列操作正确的是
(填序号)。
a.使用前要检验容量瓶是否漏液
b.用蒸馏水洗涤后必须要将容量瓶烘干
c.为了便于操作,浓溶液稀释或固体溶解可直接在容量瓶中进行
d.为了使所配溶液浓度均匀,定容结束后,要摇匀
e.用500
mL的容量瓶可以直接配制480
mL溶液
f.当用容量瓶配制完溶液后,可用容量瓶存放配制的试剂
1
2
3
4
5
解析 容量瓶使用前要检验是否漏水,a正确;
容量瓶是配制一定物质的量浓度溶液的专用仪器,不能用来溶解固体、不能用来稀释浓溶液、不能长期贮存溶液、也不能加热,因此b、c、f均不正确;
500
mL容量瓶只能配制500
mL溶液,不能配制480
mL溶液。
(2)量取浓盐酸的体积为
mL,应选用的量筒规格为
(填“10
mL”
“25
mL”或“50
mL”)。
故需浓盐酸约为4.2
mL,选取量筒时应选择规格与所取液体体积相近的量筒。
答案
解析
1
2
3
4
5
4.2
10
mL
(3)配制时应选用的容量瓶规格为
。
(4)配制时(除容量瓶外)还需选用的仪器主要有量筒、
、
、
和试剂瓶。
答案
1
2
3
4
5
500
mL
烧杯
玻璃棒
胶头滴管第一章
从实验学化学
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1.下列中草药煎制步骤中,属于过滤操作的是( )
A.冷水浸泡
B.加热煎制
C.箅渣取液
D.灌装保存
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/72.TIF"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/72.TIF"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/73.TIF"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/73.TIF"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/75.TIF"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/75.TIF"
\
MERGEFORMAT
答案 C
解析 冷水浸泡中草药,使草药软化,便于熬制,不是过滤;加热煎制,主要是使草药的成分析出,不是过滤;把药渣去除,保留液体,是过滤的操作;罐装保存,只是把草药转移到容器中保存,不是过滤。
2.有一种气体的质量是14.2g,体积是4.48L(标准状况),该气体的摩尔质量是( )
A.28.4
B.28.4g·mol-1
C.71
D.71g·mol-1
答案 D
解析 ×22.4L·mol-1=4.48L,则M=71g·mol-1。
3.下列溶液中,Cl-的物质的量浓度与50mL1mol·L-1AlCl3溶液中Cl-的物质的量浓度相等的是( )
A.150mL2mol·L-1KCl溶液
B.75mL1.5mol·L-1MgCl2溶液
C.100mL1mol·L-1NaCl溶液
D.25mL2mol·L-1AlCl3溶液
答案 B
解析 溶液中溶质物质的量浓度大小与所取溶液体积大小无关,1mol·L-1的AlCl3溶液中
Cl-的物质的量浓度为3mol·L-1。A、B、C、D中Cl-的物质的量浓度依次为2mol·L-1、3mol·
L-1、1mol·L-1、6mol·L-1。
4.化学是以实验为基础的科学,关于下列各实验装置的叙述中,正确的是( )
A.仪器①可用于乙醇与水分离提纯
B.仪器②可用于称取5.85g氯化钠固体
C.装置③的烧瓶中应加沸石,以防暴沸
D.装置④从箭头方向进气,用排空气法可收集H2
答案 C
解析 选C。乙醇和水混溶,溶液不分层,应用蒸馏的方法除杂,故A错误;托盘天平只精确到0.1,不能用于称量5.85g,故B错误;纯液体加热时应防止暴沸,应加入碎瓷片,故C正确;氢气的密度比空气小,应用向下排空法收集,应从短导管进入,故D错误。
5.将5mol·L-1的Mg(NO3)2溶液amL稀释至bmL,稀释后溶液中NO的物质的量浓度为( )
A.mol·L-1
B.mol·L-1
C.mol·L-1
D.mol·L-1
答案 B
解析 根据稀释时NO守恒可知:5mol·L-1×amL×10-3L·mL-1×2=bmL×10-3L·
mL-1×c(NO),则c(NO)=mol·L-1,故选B。
6.利用实验器材(规格和数量不限)能完成相应实验的一项是( )
选项
实验器材(省略夹持装置)
相应实验
A
烧杯、玻璃棒、蒸发皿
CuSO4溶液的浓缩结晶
B
烧杯、玻璃棒、胶头滴管、滤纸
用盐酸除去BaSO4中少量BaCO3
C
烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶
用固体NaCl配制0.5mol·L-1的溶液
D
烧杯、玻璃棒、胶头滴管、分液漏斗
用溴水和CCl4除去NaBr溶液中少量NaI
答案 D
解析 A项缺少酒精灯;B项缺少漏斗;C项缺少托盘天平;D项能完成实验,故选D。
7.下列从混合物中分离出其中的某一成分,所采取的分离方法正确的是( )
A.利用氯化钾与碳酸钙的溶解性差异,可用溶解、过滤的方法除去碳酸钙
B.由于碘在酒精中的溶解度大,所以可用酒精把碘水中的碘萃取出来
C.水的沸点是100℃,酒精的沸点是78.5℃,所以可用加热蒸馏法使含水酒精变为无水酒精
D.氯化钠的溶解度随温度的下降而减小,所以可用冷却法从热的含有少量氯化钾的氯化钠浓溶液中得到纯净的氯化钠晶体
答案 A
解析 碘在酒精中的溶解度远比在水中大得多,但酒精与水互溶,液体不分层,无法用分液漏斗分离;将酒精与水组成的混合物蒸馏,只能得到含少量水的酒精,只有先加入新制的生石灰,再蒸馏才能得到无水酒精;氯化钠的溶解度随温度的下降而减小,但减小的幅度很小,而氯化钾的溶解度减小的幅度较大,当采用冷却法结晶时,随着氯化钠晶体的析出,同时也有氯化钾晶体析出。对于温度变化时溶解度变化幅度不大的物质,一般用加热蒸发溶剂的方法。
8.下列各物质含少量杂质,除去这些杂质应选用的试剂或操作方法正确的是( )
序号
物质
杂质
除杂应选用的试剂或操作方法
①
KNO3溶液
KOH
加入FeCl3溶液,并过滤
②
FeSO4溶液
CuSO4
加入过量铁粉,并过滤
③
H2
CO2
通过盛NaOH溶液的洗气瓶,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶
④
NaNO3固体
CaCO3
溶解、过滤、蒸发
A.①②③④B.①③④C.②③④D.①②③
答案 C
解析 ①加入氯化铁,生成KCl,引入新杂质,应加入硝酸铁除杂,故错误;②铁可置换出铜,可除去杂质,故正确;③二氧化碳与氢氧化钠溶液反应,可除去杂质,干燥后得到纯净的氢气,故正确;④碳酸钙不溶于水,可用过滤的方法除去,故正确。
9.给出下列条件,无法确定该物质摩尔质量的是( )
A.已知气体在标准状况时的密度
B.已知物质的体积和质量
C.已知一定量物质的质量和物质的量
D.已知物质一个分子的实际质量
答案 B
解析 由ρ=知,ρ=,标准状况下ρ=即M=ρ·22.4L·mol-1,A可求摩尔质量;M=,只知道物质的体积无法求其物质的量,B无法求算摩尔质量,而C可以;一个分子的实际质量乘以阿伏加德罗常数的数值,即得1mol该物质的质量,其数值上与该物质的摩尔质量(以g·mol-1为单位)的数值相等。
10.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( )
A.标准状况下,22.4L水中所含的分子数约为6.02×1023个
B.1molCl2中含有的原子数为NA
C.标准状况下,aL氧气和氮气的混合物含有的分子数约为×6.02×1023个
D.常温常压下,11.2LCO分子数是0.5NA
答案 C
解析 标准状况下,水不是气态,22.4L水的物质的量不是1mol,A错误;1molCl2含有的氯原子数为2NA,B错误;标准状况下,aL氧气和氮气的混合物的物质的量是mol,含有的分子数约为×6.02×1023个,C正确;常温常压下,气体摩尔体积不是22.4L·mol-1,故D不正确。
11.某硝酸的物质的量浓度为cmol·L-1,溶质的质量分数为a%,则此溶液的密度(g·cm-3)为( )
A.
B.
C.
D.
答案 C
解析 根据溶液a%=×100%,将题中所给出的值代入,硝酸的摩尔质量为63g·mol-1。则ρ==。
12.用0.2mol·L-1某金属阳离子Rn+的盐溶液40mL,恰好将20mL0.4mol·L-1的硫酸盐中的硫酸根离子完全沉淀,则n值为( )
A.1B.2C.3D.4
答案 B
解析 由于生成的沉淀是呈电中性的,所以20mL0.4mol·L-1的硫酸盐中的硫酸根离子所带的负电荷数应等于40mL0.2mol·L-1某金属阳离子Rn+的盐溶液中Rn+所带的正电荷数,即20mL×0.4mol·L-1×2=0.2mol·L-1×40mL×n,解得n=2。
13.只给出下列甲中和乙中对应的量,不能组成一个求物质的量的公式的是( )
序号
①
②
③
④
⑤
甲
物质微粒数
标准状况下气体摩尔体积
固体体积
溶液的质量分数
非标准状况下物质的质量
乙
阿伏加德罗常数
标准状况下气体体积
固体密度
溶液的体积
物质的摩尔质量
A.②③④
B.③④⑤
C.③④
D.③
答案 C
解析 组合③只能求出固体的质量;如把组合④中溶液的质量分数换成溶液的物质的量浓度,则能组成一个求物质的量的公式。
14.在标准状况下,质量为m的气体A与质量为n的气体B的分子数相同,下列说法中不正确的是( )
A.气体A与气体B的相对分子质量比为m∶n
B.同质量气体A与气体B的分子个数比为n∶m
C.同温同压下,A气体与B气体的密度比为n∶m
D.相同状况下,同体积的A气体与B气体的质量比为m∶n
答案 C
解析 标准状况下质量为m的气体A与质量为n的气体B分子数相同,即物质的量相等,在同温同压的条件下,体积相等。A项,由n(A)=,n(B)=,n(A)=n(B)可得:M(A)∶M(B)=m∶n,正确;B项,质量为a的气体A的分子数N1=·NA,质量为a的气体B的分子数N2=·NA,==,正确;C项,ρ(A)=,ρ(B)=,ρ(A)∶ρ(B)=m∶n,错误;D项,同温同压同体积的A、B其物质的量相同,则m(A)=n(A)·M(A),m(B)=n(A)·M(B),m(A)∶m(B)=M(A)∶M(B)=m∶n,正确。
15.标准状况下,700L氨气溶于1L水得到密度为0.9g·cm-3的饱和氨水,则该氨水的物质的量浓度约为( )
A.16.4mol·L-1
B.17.4mol·L-1
C.18.4mol·L-1
D.19.4mol·L-1
答案 C
解析 1L水的质量为1000mL×1g·mL-1=1000g,氨气的物质的量为=mol,氨气的质量为mol×17g·mol-1=g,所以氨水的体积为=L,故氨水的物质的量浓度为≈18.4mol·L-1。
二、非选择题(本题包括5小题,共55分)
16.(12分)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重要作用。
(1)下列关于实验的叙述中正确的有__________(填字母)。
A.不慎碰翻燃着的酒精灯使酒精在桌面上燃烧起来,应立即用湿抹布灭火
B.不慎将酸沾到皮肤或衣物上,应立即用浓NaOH溶液清洗
C.先在天平两个托盘上各放一张相同质量的纸,再把氢氧化钠固体放在纸上称
D.把试剂瓶中的Na2CO3溶液倒入试管中,发现取量过多,为了不浪费,又把多余的试剂倒入原试剂瓶中
E.分液时,分液漏斗下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
F.使用分液漏斗前要检查其是否漏水
G.用蒸发方法使NaCl从溶液中析出时,应将蒸发皿中NaCl溶液中的水全部加热蒸干
(2)可用于分离或提纯物质的方法有:a.过滤;b.结晶;c.蒸馏;d.加热;e.分液。
请将相应分离提纯物质方法的序号填入空白处:
①除去澄清石灰水中悬浮的CaCO3颗粒:________。
②除去CaO中混有的CaCO3:________。
③分离酒精和水的混合物:________。
④分离水和CCl4的混合物:________。
⑤分离NaCl和KNO3的混合物:________。
(3)某学校实验室从化学试剂商店买回18.4mol·L-1的硫酸。
现用该浓硫酸配制100mL1mol·L-1的稀硫酸。可供选用的仪器有:
a.胶头滴管 b.烧瓶 c.烧杯 d.药匙 e.量筒 f.托盘天平
请回答下列问题:
①配制稀硫酸时,上述仪器中不需要使用的有________(选填序号),还缺少的仪器有________________________(写仪器名称)。
②配制100mL1mol·L-1的稀硫酸需要用量筒量取上述浓硫酸的体积为________mL(保留一位小数),量取浓硫酸时应选用________(填序号)规格的量筒。
a.10mL b.50mL c.100mL
答案 (1)AEF (2)①a ②d ③c ④e ⑤b
(3)①bdf 100mL容量瓶、玻璃棒 ②5.4 a
解析 (1)B项,应立即先用布拭去,再用大量水冲洗,再涂上3%~5%的NaHCO3溶液;C项,NaOH易潮解,应放在小烧杯内称量,不能放在纸上称量;D项,剩余的药品一般不放回原试剂瓶;G项,应加热到有大量晶体析出时停止加热,利用余热蒸干。(3)①用浓硫酸配制稀硫酸,无需烧瓶、药匙、托盘天平,还缺少100mL容量瓶、玻璃棒。②根据稀释前后溶液中溶质的物质的量不变可得0.1L×1mol·L-1=18.4mol·L-1×V,V≈0.0054L,即5.4mL,应选用10mL量筒。
17.(8分)现有下列仪器:
(1)海水蒸馏是由海水获得淡水的常用方法之一,在实验室里组成一套蒸馏装置肯定需要上述仪器中的一部分,按照实验仪器从下到上、从左到右的顺序,依次是________(填序号);仪器⑤的冷凝水应从________(填“a”或“b”)口进入。
(2)海带等藻类物质经过处理后,可以得到碘水,欲从碘水中提取碘,需要上述仪器中的________(填序号),该仪器名称为________,向该碘水中加入四氯化碳以提取碘单质的实验操作叫做________。
答案 (1)②③⑥⑤ a
(2)① 分液漏斗 萃取
解析 (1)蒸馏装置如下图,需用到题中图示的仪器②③⑤⑥及牛角管、锥形瓶等。
(2)从碘水中提取碘,可利用萃取操作,用到的仪器为分液漏斗。
18.(12分)草木灰中富含钾盐,主要成分是碳酸钾,还含有少量氯化钾和硫酸钾。现从草木灰中提取钾盐,并用实验检验其中的CO、SO和Cl-。
(1)从草木灰中提取钾盐的实验操作顺序如下:①称量样品,②溶解沉降,③________,④________,⑤冷却结晶。
(2)用托盘天平(指针向上的)称量样品时,若指针偏向右边,则表示________(填字母)。
A.左盘重,样品轻
B.左盘轻,砝码重
C.右盘重,砝码轻
D.右盘轻,样品重
(3)在进行②③④操作时,都要用到玻璃棒,其作用分别是:②__________________;③____________________________________;④__________________。
(4)将制得的少量晶体放入试管,加蒸馏水溶解并把溶液分成三份,分装在3支试管里。
①在第一支试管里加入稀盐酸,可观察有________生成,证明溶液中有________离子。
②在第二支试管里加入足量稀盐酸后,再加入BaCl2溶液,可观察到有________生成,证明溶液中有________离子。
③在第三支试管里加入足量Ba(NO3)2溶液,过滤后,再向滤液中加入足量稀硝酸后,再加入AgNO3溶液,可观察到有________生成,证明溶液中有________离子。
答案 (1)过滤 蒸发 (2)B (3)搅拌,加速样品溶解 引流,防止滤液溅到漏斗外 搅拌,使溶液受热均匀,防止滤液飞溅 (4)①气泡 CO ②白色沉淀 SO ③白色沉淀 Cl-
19.(10分)实验室用63%的浓HNO3
(其密度为1.4g·mL-1)配制240mL0.50mol·L-1稀HNO3,若实验仪器有:A.10mL量筒 B.50mL量筒 C.托盘天平
D.玻璃棒 E.100mL容量瓶 F.250mL容量瓶
G.500mL容量瓶 H.胶头滴管 I.200mL烧杯
(1)此浓硝酸的物质的量浓度为________mol·L-1。
(2)应量取63%的浓硝酸______mL,应选用________(填仪器的字母编号)。
(3)实验时还需选用的仪器有D、I、______(填序号)。
(4)配制过程中,下列操作会使配制的稀硝酸溶液浓度偏高的是(填序号)________。
①量取浓硝酸的量筒用蒸馏水洗涤2~3次,并把洗涤液转入容量瓶
②容量瓶使用时未干燥
③溶解后未经冷却就移液
④定容时不小心有少量蒸馏水滴到瓶外
⑤定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面低于刻度线,再加蒸馏水补至刻度线
答案 (1)14.0 (2)8.9 A (3)F、H (4)①③
解析 (1)浓硝酸物质的量浓度c==mol·L-1=14.0mol·L-1。
(2)由于无240mL容量瓶,故应选用250mL容量瓶,配制出250mL溶液,设需要的浓硝酸的体积为VmL,根据溶液稀释定律c浓V浓=c稀V稀:14.0mol·L-1×VmL=250mL×0.50mol·
L-1,解得V=8.9mL;根据“大而近”的原则,根据需要量取的浓硝酸的体积为8.9mL,故应选择10mL量筒。
(3)根据配制步骤是计算、量取、稀释、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶可知所需的仪器有10mL量筒、烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶和胶头滴管,故还需要的仪器有250mL容量瓶和胶头滴管。
(4)①量取浓硝酸的量筒用蒸馏水洗涤2~3次,并把洗涤液转入容量瓶,不影响故①正确;②容量瓶使用时未干燥,对浓度无影响,故②错误;③溶解后未经冷却就移液,则冷却后溶液体积偏小,浓度偏高,故③正确;④定容时不小心有少量蒸馏水滴到瓶外,会导致溶质的损失,则浓度偏低,故④错误;⑤定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面低于刻度线是正常的,再加蒸馏水补至刻度线会导致浓度偏低,故⑤错误。
20.(13分)某同学设计如下实验方案,以分离KCl和BaCl2两种固体混合物,试回答下列问题:
供选试剂:Na2SO4溶液、K2CO3溶液、K2SO4溶液、盐酸
(1)操作①的名称是________,操作②的名称是____________。
(2)试剂a是____________(填化学式,下同),试剂b是__________。固体B是____________。
(3)加入试剂a所发生反应的化学方程式为__________________________________。
加入试剂b所发生反应的化学方程式为____________________________________。
(4)该方案能否达到实验目的:__________________________(填“能”或“不能”)。若不能,应如何改进?(若能,此问不用回答)___________________
_______________________。
(5)若要测定原混合物中BaCl2的质量分数,除了要准确称量混合物的质量外,至少还要获得的数据是________的质量。
答案 (1)溶解 过滤 (2)K2CO3 HCl BaCl2
(3)K2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2KCl BaCO3+2HCl===BaCl2+CO2↑+H2O (4)不能 应在操作②的滤液中加入过量盐酸后再蒸发结晶 (5)沉淀A1或固体B
解析 分离KCl和BaCl2两种固体混合物,可用K2CO3将BaCl2转化为BaCO3沉淀,过滤即可分离,BaCO3溶于盐酸,蒸发结晶制得BaCl2固体;滤液的成分为KCl和过量的K2CO3,需用盐酸除去过量的K2CO3,再蒸发结晶制得KCl固体,故方案不能达到实验目的。固体B(BaCl2)中的所有钡离子全部来源于原混合物,因此只要测得固体B或沉淀A1的质量,据“钡量”守恒可确定BaCl2的质量分数。第2课时 过滤、蒸发及SO的检验
[学习目标定位] 1.掌握过滤、蒸发等实验基本操作及适用范围。2.通过粗盐提纯实验,掌握粗盐中难溶性杂质和可溶性杂质除去的原理和方法。3.学会SO检验的方法和试剂加入顺序。
一、过滤和蒸发
1.过滤
(1)过滤的实验装置如图所示,请填写图中实验仪器的名称。
(2)在进行过滤操作时应注意的问题:
①一贴:滤纸紧贴漏斗内壁;
②二低:滤纸边缘略低于漏斗边缘;液体的液面略低于滤纸的边缘;
③三靠:向漏斗中倾倒液体时,烧杯的尖嘴应靠到玻璃棒上;玻璃棒的底端应轻靠到漏斗三层滤纸一侧;漏斗颈的末端应靠到烧杯的内壁上。
2.蒸发
(1)蒸发的实验装置如图所示,请填写图中实验仪器的名称。
(2)在进行蒸发操作时应注意的问题:
①在加热蒸发过程中,应用玻璃棒不断搅拌,防止由于局部过热造成液滴飞溅;
②加热到蒸发皿中剩余少量液体时(出现较多晶体时)应停止加热,用余热蒸干;
③热的蒸发皿应用坩埚钳取下,不能直接放在实验台上,以免烫坏实验台或引起蒸发皿破裂。如果一定要立即放在实验台上,则要放在石棉网上。
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/归纳总结1.tif"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/归纳总结1.tif"
\
MERGEFORMAT
过滤和蒸发两种分离方法的比较
(1)过滤是分离固体和液体混合物常用的方法,主要用于除去液体中的不溶性固体。
(2)蒸发是指给液体加热,使液体受热汽化,从溶液中分离出固体物质的方法。蒸发可得到晶体,也可用于浓缩溶液。
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/活学活用.TIF"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/活学活用.TIF"
\
MERGEFORMAT
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)下图中的操作有两处错误( )
(2)过滤后滤液仍然浑浊,一定是由滤纸破损所导致( )
(3)为了加快过滤速度,可用玻璃棒搅动过滤器中的液体( )
(4)当蒸发皿中出现大量固体时停止加热,用余热蒸干的目的是防止固体迸溅( )
(5)实验完毕后,用手直接取走蒸发皿( )
(6)过滤、蒸发过程中都会用到玻璃棒( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√
解析 (1)图中有两处错误:没有使用玻璃棒引流;漏斗下端没有紧贴烧杯内壁。(2)过滤后滤液仍然浑浊,可能是由滤纸破损所导致,也可能是由溶液超出滤纸上沿所致。(3)过滤时搅动过滤器中的液体,可能使滤纸破损,导致实验失败。(5)实验结束后应使用坩埚钳夹持蒸发皿。
易错警示 在过滤操作中,玻璃棒的作用是引流,不能用玻璃棒搅动过滤器中的液体来加快过滤速度。
2.通过溶解、过滤、蒸发等操作,可将下列各组混合物分离的是
( )
A.硝酸钠、氢氧化钠
B.氧化铜、二氧化锰
C.氯化钾、二氧化锰
D.硫酸铜、氢氧化钙
答案 C
解析 A项,NaNO3和NaOH都溶于水,无法用过滤法分离;B项,CuO和MnO2都不溶于水;D项,CuSO4、Ca(OH)2溶于水后两者会发生反应;C项,KCl和MnO2可用过滤法分离,然后蒸发滤液即可得到KCl。
思维启迪 分离和提纯的区别
混合物中的各成分分开后,分离是要把各成分恢复到原来的状态;提纯(除杂)是杂质不需要恢复原来状态。
二、粗盐的提纯
粗盐中主要含有不溶性的泥沙,可溶性的MgCl2、CaCl2以及一些硫酸盐等,除去这些杂质的主要步骤如下:
1.不溶性杂质的除去
粗盐提纯实验操作步骤如图所示:
(1)上述各步实验操作的名称依次为_______________;________;________。
(2)上述各步实验操作中均使用了玻璃棒,其作用分别是________________________;
_____________________________;________________________。
(3)用上述方法提纯后的食盐中还含有的杂质是
________________________________________________________________________。
答案 (1)溶解 过滤 蒸发 (2)搅拌,加速溶解 引流 搅拌,防止液滴飞溅 (3)可溶性的CaCl2、MgCl2及一些硫酸盐等
2.可溶性杂质的除去
若要除去粗盐中的下列杂质,则应加入什么试剂?把试剂的化学式及发生反应的化学方程式填入下表:
杂质
加入的试剂
化学方程式
Na2SO4
MgCl2
CaCl2
答案
杂质
加入的试剂
化学方程式
Na2SO4
BaCl2
Na2S
O4+BaCl2===
BaSO4↓+2NaCl
MgCl2
NaOH
MgCl2+2NaOH===
Mg(OH)2↓+2NaCl
CaCl2
Na2CO3
CaCl2+Na2CO3===
CaCO3↓+2NaCl
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/归纳总结1.tif"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/归纳总结1.tif"
\
MERGEFORMAT
1.除去粗盐中可溶性杂质的原理
2.粗盐提纯时加试剂的先后顺序
为使杂质离子完全除去,要加入过量的试剂。后续试剂要能够将前面所加过量的试剂除去,由此可知Na2CO3溶液要在BaCl2溶液之后加入,通常加入试剂的几种顺序
(1)BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→盐酸;
(2)NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→盐酸;
(3)BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→盐酸。
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/活学活用.TIF"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/活学活用.TIF"
\
MERGEFORMAT
3.依据粗盐提纯的原理,除去氯化钾溶液中少量的氯化镁、硫酸镁等杂质,可选用氢氧化钡溶液、稀盐酸和碳酸钾溶液三种试剂,按如图步骤操作:
滤液纯净氯化钾溶液
(1)
B的化学式是________,C的化学式是________。
(2)加入过量A的目的是_______________________________________。
(3)加入过量B的目的是_______________________________________。
(4)加热煮沸的目的是_________________________________________。
(5)操作Ⅰ的名称是___________________________________________。
答案 (1)K2CO3 HCl (2)除尽镁离子和硫酸根离子
(3)除尽过量的钡离子 (4)使氯化氢挥发逸出
(5)过滤
解析 先加入过量的氢氧化钡溶液,将氯化镁、硫酸镁转化为氢氧化镁沉淀、硫酸钡沉淀,过滤除去滤渣,滤液中再加入过量的碳酸钾溶液,使过量的钡离子转化为碳酸钡沉淀,过滤除去滤渣,滤液中加入适量的盐酸,加热煮沸,得到氯化钾溶液。
知识拓展 化学方法分离提纯物质的“三必须”“一不能”
一除杂试剂必须过量,二过量试剂必须除尽,
三除杂途径必须最佳,不能增加新的杂质。
三、SO的检验
1.粗食盐中SO的检验
(1)实验步骤:取少量粗食盐于小烧杯中,加适量水溶解,过滤取滤液少许于试管中,滴加几滴盐酸酸化,再加几滴BaCl2溶液。
(2)实验现象:加盐酸无明显变化,加BaCl2溶液产生白色沉淀。
(3)反应的化学方程式:Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl。
(4)实验结论:粗盐中含有SO。
2.问题讨论
某同学设计了如下实验检验某试液中是否含有SO:
试液白色沉淀白色沉淀不溶解。
结论:试液中有SO。
(1)该方案是否严密?不严密。
(2)请说明理由:如果该溶液中含有Ag+而不含SO,溶液中的Ag+与Cl-反应生成的AgCl也是不溶于酸的白色沉淀。
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/归纳总结1.tif"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/归纳总结1.tif"
\
MERGEFORMAT
检验SO的思维流程
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/活学活用.TIF"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/活学活用.TIF"
\
MERGEFORMAT
4.某溶液中含有MgSO4和Na2SO4两种溶质,选择适当试剂将溶液中的镁离子转化为沉淀或固体分离出来,设计实验流程如下:
(1)欲证明滤液中存在SO、CO,选用的方案是先取少量的滤液滴加过量的________,发现有气泡生成,再向其中加入________溶液,出现白色沉淀,则可证明SO、CO均存在。
(2)如何洗涤MgCO3沉淀?
________________________________________________________________________
(3)如何检验MgCO3沉淀是否洗涤干净?
________________________________________________________________________
答案 (1)稀盐酸 BaCl2(答案合理均可) (2)沿玻璃棒向过滤器中注入少量蒸馏水,使水刚好浸没沉淀,让水自然流下,重复2~3次。(3)取少量最后一次洗涤液,滴加稀盐酸和BaCl2溶液;若有沉淀生成则说明没有洗净;反之,已洗涤干净(答案合理均可)。
解析 (1)熟悉CO、SO检验所用的试剂和先后顺序。常用含有H+的酸来检验CO,常用含有Ba2+的可溶性钡盐检验SO。因CO可与Ba2+生成BaCO3沉淀,干扰SO的检验,故在检验SO之前应先检验CO,并将其除去。
(2)过滤完毕,过滤的固体表面总是残留部分母液溶质离子,用蒸馏水在原过滤器中冲洗即可。
(3)检验沉淀是否洗净时,实际上是检验最后一次洗涤液是否含有母液中的溶质离子,此题可通过检验最后一次洗涤液中是否含有SO,达到目的。
知识拓展 沉淀的洗涤
(1)洗涤沉淀的原因:过滤完毕,过滤的固体表面总是残留部分母液。
(2)洗涤沉淀的方法:沿玻璃棒向过滤器中注入少量蒸馏水,使水刚好浸没沉淀,让水流下,直到固体表面洗涤干净为止(洗涤2~3次)。
(3)沉淀是否洗涤干净,检验方法:取最后一次洗涤液,加入相关试剂后观察现象。
INCLUDEPICTURE
"../../../../贾文2017/同步/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/达标检测A.TIF"
\
MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"../../../../张莹/2017/PPT/化学人教必修1/全书完整的Word版文档/达标检测A.TIF"
\
MERGEFORMAT
1.下列仪器用于过滤和蒸发分离物质的是( )
①漏斗 ②试管 ③蒸发皿 ④天平 ⑤烧杯 ⑥研钵
A.①③④
B.①②⑥
C.①③⑤
D.①③⑥
答案 C
解析 过滤需要烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台,蒸发需要酒精灯、蒸发皿、玻璃棒、铁架台,则用于过滤和蒸发分离物质的仪器为①③⑤。
2.过滤实验中,有关仪器的作用不正确的是( )
A.玻璃棒用来搅拌溶液
B.玻璃棒用来引流溶液
C.烧杯用来承接滤液
D.漏斗用来制作过滤器
答案 A
解析 过滤实验中玻璃棒用来引流溶液,而不是搅拌溶液。
3.下图是关于蒸发的实验示意图,下列说法正确的是( )
A.组装实验装置时,应先固定好铁圈,放上蒸发皿,再放酒精灯
B.给蒸发皿内所盛液体加热时,必须垫上石棉网
C.玻璃棒的作用是搅拌,防止因局部过热而使固体迸溅
D.蒸发的过程中,用酒精灯一直加热到全部固体析出,没有水分
答案 C
解析 组装实验装置时,应先放酒精灯,根据酒精灯的高度固定好铁圈,再放蒸发皿,A错误;蒸发皿可直接加热,不用垫石棉网;蒸发时不能直接蒸干,应用余热使其蒸干,D错。
4.检验某未知溶液中是否含有SO,下列操作最合理的是( )
A.加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液
B.先加HNO3酸化,再加Ba(NO3)2溶液
C.加入盐酸酸化的BaCl2
D.先用盐酸酸化,若有沉淀,则过滤,滤液中再加BaCl2溶液
答案 D
解析 检验某溶液中是否含有SO的方法:先用盐酸酸化(若有沉淀,过滤),再加BaCl2溶液,若有白色沉淀,说明有SO。
5.除去下列物质中混有的少量杂质,把适当的试剂、操作方法的字母写在相应的横线上。
A.加适量盐酸、过滤
B.加适量水、过滤、蒸发
C.加适量水、过滤
D.加热(高温或灼烧)
E.加适量盐酸、蒸发
F.冷却热的饱和溶液、结晶
(1)碳酸钙中混有少量的碳酸钠__________;
(2)氯化钾粉末中混有碳酸钾__________;
(3)氧化钙中混有少量的碳酸钙__________;
(4)氯化钠中混有少量的炭粉__________;
(5)硝酸钾中混有少量的食盐______________。
答案 (1)C (2)E (3)D (4)B (5)F
解析 (1)CaCO3不溶于水,而Na2CO3易溶于水,因此,加水后过滤干燥即可除杂。
(2)KCl和K2CO3均易溶于水,故不能用过滤法分离。可加入稍过量盐酸反应后,再将溶液蒸发即得到氯化钾晶体。
(3)利用高温分解法,使CaCO3分解除去并生成CaO。
(4)氯化钠易溶于水,而炭粉不溶于水,故可加适量水、过滤、蒸发,得到纯净氯化钠。
(5)利用二者溶解度随温度变化的差异,采用结晶法分离除杂。
[基础过关]
题组一 过滤与蒸发
1.下列混合物能用过滤法分离的是( )
A.酒精和水
B.食盐和蔗糖
C.泥沙和食盐
D.铜粉和铝粉
答案 C
解析 过滤是将不溶于水的固体从水溶液中分离出去的一种实验方法。酒精和水都为液体且二者互溶;食盐和蔗糖都能溶于水;铜粉和铝粉都为难溶于水的物质。
2.以下过滤操作中不正确的是( )
A.滤纸应紧贴漏斗内壁并用少量水润湿,使滤纸与漏斗壁之间没有气泡
B.漏斗下端管口应紧靠烧杯内壁
C.要沿着玻璃棒慢慢向漏斗中倾倒过滤液
D.倒入漏斗的过滤液的液面应高于滤纸边缘
答案 D
解析 过滤操作的要求可概括为“一贴、二低、三靠”。一贴:滤纸紧贴漏斗内壁;二低:滤纸的边缘低于漏斗的边缘,过滤器内的液面低于滤纸的边缘;三靠:倾倒液体时烧杯口紧靠玻璃棒,玻璃棒紧靠三层滤纸处,漏斗下端管口尖嘴紧靠烧杯内壁。
3.蒸发时,下列操作正确的是( )
A.使蒸发皿盛满滤液,用小火加热
B.等到蒸发皿中出现较多固体时停止加热
C.待溶液蒸干后,再停止加热
D.将蒸发皿放在石棉网上,用酒精灯加热
答案 B
解析 蒸发皿中所盛液体不得超过其容积的2/3,A项错误;当有较多固体出现时,应停止加热,可利用余热将溶液蒸干,这样避免固体飞溅,B项正确,C项错误;蒸发皿可直接加热,D项错误。
4.下列关于过滤和蒸发说法中不正确的是( )
A.过滤常用来分离液体与固体混合物
B.若使溶液中的溶质析出只能选用加热蒸发的方法
C.过滤实验用到的仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台等
D.蒸发实验用到的仪器有酒精灯、蒸发皿、玻璃棒、铁架台等
答案 B
解析 溶质从溶液中析出有蒸发结晶、降温结晶等方法。
题组二 粗盐的提纯
5.粗盐提纯实验的部分操作如图所示,其中错误的是( )
答案 C
解析 取一定量的粗盐,经溶解、过滤、蒸发结晶等实验操作,可将其提纯。其中过滤操作要用玻璃棒引流。
6.要除去NaCl溶液中混有的MgCl2应选用的试剂和操作方法是( )
A.加入适量Na2SO4溶液后过滤
B.加入适量NaOH溶液后过滤
C.加入过量NaOH溶液后蒸发
D.加入过量Na2CO3溶液后过滤
答案 B
解析 选B。Na2SO4与MgCl2不能发生反应,A不正确;NaOH与MgCl2生成Mg(OH)2然后过滤除去,B正确;加入过量NaOH溶液后蒸发,得到的NaCl中含有NaOH和Mg(OH)2,C不正确;D项会引入Na2CO3杂质,不正确。
7.除去氯化钠中少量的氯化钙、硫酸钠杂质,下列选用的试剂及加入顺序正确的是( )
A.Na2CO3、BaCl2、HCl
B.BaCl2、Na2CO3、H2SO4
C.BaCl2、Na2CO3、HCl
D.Ba(NO3)2、Na2CO3、HCl
答案 C
解析 先除去硫酸根离子(用过量氯化钡溶液,而不能用硝酸钡溶液),再除去钙离子和钡离子(过量碳酸钠溶液),最后除去碳酸根离子(用盐酸,而不能用硫酸)。
题组三 固体混合物的分离与提纯
8.已知二氧化锰为黑色难溶于水的固体,实验室制取氧气的反应为2KClO32KCl+3O2↑,充分反应后从剩余物中回收二氧化锰的操作顺序正确的是( )
A.溶解、过滤、蒸发、洗涤
B.溶解、过滤、洗涤、干燥
C.溶解、蒸发、洗涤、过滤
D溶解、洗涤、过滤、干燥
答案 B
解析 实验室制氧气后的剩余物中有氯化钾和二氧化锰,其中氯化钾溶于水而二氧化锰不溶于水。可利用溶解性的不同,采用过滤法回收二氧化锰。在实际操作中,应先将混合物放入水中充分搅拌,使氯化钾完全溶于水后过滤,二氧化锰留在滤纸上,再通过洗涤除去二氧化锰表面的氯化钾溶液,最后加热干燥除去水分即可回收二氧化锰。
9.下列混合物可用溶解、过滤、蒸发的操作达到分离目的的是( )
A.面粉与食盐的混合物
B.石灰石与泥沙的混合物
C.碘与酒精的混合物
D.泥沙与氯化钠的混合物
答案 D
解析 A项,面粉与食盐的混合物溶于水,过滤把不溶于水的物质除掉,面粉中的可溶性物质和NaCl都在滤液中,蒸发不能达到分离目的,错误;B项,石灰石和泥沙都不溶于水,不能用溶解、过滤、蒸发的操作分离,错误;C项,碘易溶于酒精,将混合物溶于水后过滤不能再将其分离,错误;D项,泥沙与氯化钠的混合物溶于水后过滤,可以把泥沙分离出来,再蒸发滤液可以得到氯化钠,正确。
题组四 SO的检验
10.用可溶性钡盐检验硫酸根离子的存在时,先在待测溶液中加入盐酸,其作用是( )
A.形成较多的白色沉淀
B.形成的沉淀纯度更高
C.排除硫酸根离子以外其它阴离子及银离子的干扰
D.排除钡离子以外的其它阳离子干扰
答案 C
解析 硫酸钡是不溶于酸的沉淀,加入盐酸和沉淀的多少没关系;盐酸未参与沉淀反应,和沉淀的纯度也没关系;Ag+、SO、CO等离子也能与氯化钡溶液反应产生白色沉淀,应先加入盐酸酸化,排除上述离子的干扰。
11.某溶液可能含有SO、CO、Cl-中的一种或几种,为确定该溶液的离子组成,现进行如下实验:①取少量溶液滴加Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀 ②然后继续加入稀盐酸至溶液呈酸性,产生无刺激性气味,且能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,白色沉淀部分溶解 ③取上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至无沉淀时,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀。根据实验,以下推测不正确的是( )
A.一定有SO
B.一定有CO
C.不能确定Cl-是否存在
D.不能确定SO是否存在
答案 D
解析 向①中生成的白色沉淀中继续滴加过量稀盐酸时,沉淀部分溶解,且产生CO2气体,证明原溶液中一定含有SO和CO;加入AgNO3溶液产生白色沉淀AgCl,但并不能确定原溶液中是否有Cl-,因为原溶液中已经加入了稀盐酸。
[能力提升]
12.实验室里需要纯净的NaCl溶液,但手边只有混有Na2SO4、NaHCO3的NaCl。某学生设计了如图所示方案提取纯净的NaCl溶液。
如果此方案正确,那么:
(1)操作①为什么不用硝酸钡溶液,其理由是__________________________________。
(2)进行操作①后,如何判断SO已除尽,方法是_____________________________。
(3)操作②的目的是________,为什么不先过滤后加碳酸钠溶液?理由是__________。
(4)操作③用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还需要____________________。
(5)操作④的目的是_________________________________________________。
答案 (1)溶液中引入新的杂质离子NO
(2)取少量上层清液加入BaCl2溶液,若无白色沉淀说明SO已除尽 (3)除去过量的Ba2+ 先加Na2CO3然后过滤,可以减少一次过滤操作 (4)漏斗 (5)除去溶解在溶液中的HCl
解析 (1)
若用Ba(NO3)2会使溶液中引入新的杂质离子NO,在以后操作中无法除去。(2)
判断SO已除尽的方法:取上层清液加入BaCl2溶液,若无沉淀说明SO已除尽。(3)操作②“加入Na2CO3溶液”,目的是除去过量的Ba2+。先加Na2CO3后过滤,可以减少一次过滤操作。(4)过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。
(5)加热煮沸除去溶解在溶液中的HCl。
13.过滤在实验、生产、生活中有着广泛的应用。某研究性学习小组在实验室测定某含NaCl杂质的碳酸钠样品中Cl-的含量,其实验步骤如下:
①将100g样品溶于水得到溶液A。
②向A中加入稀HNO3酸化后,再加入沉淀剂B,使Cl-完全沉淀下来。
③进行如图所示操作,得到固体C,洗涤,干燥。
④称量得固体C的质量为2.87g。
(1)沉淀剂B为________(填化学式)。
(2)向A中加入稀HNO3酸化的目的是______________________________________。
(3)如何洗涤固体C:____________________________________________________。
如果得到固体C后直接干燥、称量,会使样品中氯元素的质量分数________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)该样品中氯元素的质量分数为________________。
答案 (1)AgNO3 (2)除去溶液中的CO (3)沿玻璃棒向过滤器中注入少量蒸馏水,使水刚好浸没沉淀,让水自然流下,重复2~3次 偏大 (4)0.71%
解析 根据实验流程可知,样品溶于水得到氯化钠和碳酸钠溶液;向溶液中加入稀HNO3酸化会使硝酸和碳酸钠反应生成硝酸钠、二氧化碳和水,从而排除CO对Cl-测定的影响,然后加入过量沉淀剂B,使Cl-完全沉淀下来,氯离子和银离子反应生成AgCl沉淀,则沉淀剂B为AgNO3;由于固体表面会残留溶液中的溶质离子,称量固体质量之前必须洗涤,否则会使称得质量偏大。洗涤时在原过滤器中用蒸馏水冲洗干净即可。根据Cl原子守恒得m(Cl-)=2.87g×35.5/143.5=0.71g,则Cl元素质量分数=×100%=0.71%。
14.为除去粗盐中的钙离子、镁离子、硫酸根离子及泥沙等杂质,某同学设计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):
滤液
(1)第①步中,操作A是________,第⑦步中,操作C是________,第①⑤⑦步中都用到的仪器是__________________________。
(2)写出第④步中相应的化学方程式(设粗盐溶液中Ca2+的主要存在形式为氯化钙)_________
____________________________________________________________________________。
(3)若先用盐酸调溶液至中性,再过滤,将对实验结果产生影响,其原因是____________。
(4)判断氯化钡已过量的方法是__________________________________________________。
答案 (1)过滤 蒸发结晶 玻璃棒 (2)CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl、BaCl2+Na2CO3===2NaCl+BaCO3↓ (3)③和④中生成的氢氧化镁、碳酸钙、碳酸钡等沉淀与盐酸反应而溶解,杂质无法除去 (4)在反应后的上层清液中再滴入几滴氯化钡溶液,若无沉淀生成,表明氯化钡已过量
解析 粗盐提纯:粗盐溶解、过滤除去泥沙等不溶于水的杂质,再加入化学试剂除去可溶性杂质。先除去硫酸根离子(过量氯化钡溶液),其次除去镁离子(过量氢氧化钠溶液),再除去钙离子和钡离子(过量碳酸钠溶液),最后除去碳酸根离子和氢氧根离子(适量盐酸)。章末重难点专题突破
[学习目标定位] 1.学会物质鉴别、鉴定、分离和提纯的方法。2.熟练掌握以物质的量为中心的相关计算关系。3.学会关于阿伏加德罗常数正误判断题的分析解答方法。
一、两组相近的化学实验操作概念辨析
1.检验和鉴定
(1)检验(鉴别)
检验是指用一定的化学方法把两种或两种以上的物质一一区别开。
检验的实质是根据物质的化学性质(有时可根据物理性质),使被检验物质跟某些化学试剂发生反应,从而确定该物质的存在。
检验的条件是反应中必须出现能够观察到的实验现象,例如出现沉淀、产生气体、溶液的颜色发生变化等等。
例如对于两无色液体NaNO3溶液和NaCl溶液的检验,可分别向两溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成的是NaCl溶液,无现象的是NaNO3溶液。
(2)鉴定
鉴定是指用化学方法来确定某物质的组成,各组成部分要逐一检验出来,不能遗漏。
鉴定的实质是把物质的组成微粒全部检验出来。这样就需要借用检验的方法,利用反应中出现的实验现象,从而确定物质的组成微粒或元素。
鉴定的条件是必须把物质的所有微粒检验出来,不能只检验其中的某种粒子。
例如鉴定氯化钠固体,应取少量固体溶于蒸馏水,先进行焰色反应,火焰呈黄色,确定有
Na+存在。再向溶液中滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液,有白色沉淀生成,证明原固体中有氯离子。
【例1】 下列物质的检验中,其结论一定正确的是( )
A.某溶液为蓝色,则该溶液一定是CuSO4溶液
B.某无色、无味气体能使带火星的木条复燃,则该气体一定是O2
C.向某溶液中加入CaCl2溶液,产生白色沉淀,则溶液中一定含有Ag+
D.向某溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,则该溶液中一定含有CO
解析 Cu2+的水溶液一般都是蓝色,故A项错;B项对;C项溶液中若有CO等也会有同样的现象,错;D项原溶液中若含有Ag+也会有同样的现象,错。
答案 B
2.分离和提纯
(1)分离
分离是指把混合物的各组分一一分开,每一组分都要保留下来,且原来是固体,最后还应是固体,原来是溶液,最后还应是溶液。
分离的实质是把混合物中各种成分分开,这就需要应用物质的物理性质或化学性质,把不同的物质以不同的形式分开,然后再把物质恢复成原来的状态。
分离的条件是各种物质必须以不同的状态出现,如果物质直接分离有困难,需要把物质转化为其他的物质,分离开后再各自反应成原来的物质。
分离的适用范围是混合物。
例如要从粗盐(NaCl和少量泥沙的混合物)中分离出NaCl,可将粗盐溶于水,过滤,对滤液进行蒸干,即得NaCl固体。
(2)提纯(除杂质)
提纯是指保留混合物中的某一主要组分,把混合物中其余杂质通过化学变化都除去。
提纯的实质是混合物中只保留一种成分,分离后需要的物质保留原来的状态,其他物质不需要恢复成原来的状态。
提纯的条件是需要的物质与其他的物质必须以不同的状态出现,各种杂质可以以相同的状态同时出现。
提纯的适用范围是混合物。
例如实验室制得的二氧化碳气体中混有少量水蒸气,要得到纯净的CO2,可使混合气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶,除去水蒸气,就可得到纯净的CO2气体。
(3)混合物分离和提纯的“四原则”
“四原则”:一不增(提纯过程中不增加新的杂质);二不减(不减少欲被提纯的物质);三易分离(被提纯物与杂质容易分离);四易复原(被提纯物质要容易复原)。
【例2】 下列有关分离和提纯的说法正确的是( )
A.除去NaCl溶液中少量CaCl2:加入适量K2CO3
B.用蒸馏的方法从海水中得到淡水
C.用酒精可以从碘水中萃取碘
D.用浓硫酸除去氨气中混有的水蒸气
解析 A项,加入适量K2CO3,会引入新的杂质,不正确;C项,萃取剂不能与水互溶,酒精可与水互溶,不能用酒精从碘水中萃取碘,错误;D项,氨气会与浓硫酸反应,故不能用浓硫酸干燥,应该用碱石灰。
答案 B
【例3】 下面每种物质中均含有一种杂质,加入相应的除杂试剂后能否达到除杂的目的。请你对每组除去物质中的杂质的方法给予评价。
组次
物质
所含杂质
除杂试剂
对实验方法的评价
①
KCl
K2CO3
稀H2SO4
②
Cu(OH)2
CuSO4
Ba(OH)2溶液
③
Fe(NO3)2溶液
AgNO3溶液
足量铁粉
解析 选用化学试剂除杂时常因思维不严密而犯“前门驱狼、后门进虎”的错误。解决除杂问题的关键是在除去原有杂质时,不能引入新的杂质,同时又要易于分离。故思考时应根据实际发生的化学反应,循序而行。
答案 ①组不正确,因为加入H2SO4后虽除去了CO,但又引入了SO
②组不正确,因为CuSO4与Ba(OH)2溶液反应生成了两种沉淀Cu(OH)2和BaSO4,而无法分开
③组正确,因为Fe比Ag活泼,Fe+2AgNO3===Fe(NO3)2+2Ag,过滤出Fe、Ag,可得滤液Fe(NO3)2
理解感悟 选用化学试剂进行物质提纯的原则是不增、不减、易分离、易复原。其主要方法有杂转纯:将要除去的杂质变为提纯物,这是提纯物质的最佳方案;杂变沉:加入一种试剂将要除去的杂质变成沉淀,最后用过滤的方法除去沉淀;化为气:加热或加入一种试剂使杂质变为气体逸出,如食盐水中混有Na2CO3,则可加盐酸使CO转变为CO2逸出;溶剂分:加入一种试剂将杂质或被提纯物质萃取出来,如用CCl4可将碘从水中萃取出来。
二、以物质的量为中心的化学计算的解题方法
1.物质的量是联系宏观量(如质量、体积)与微观量(如粒子数目)的桥梁和纽带,是计算的核心。解答时,要理清它们之间的关系
2.要紧紧抓住“物质的量”这个计算的核心。牢固建立把“其他物理量转化为物质的量”的这一思维模式,充分利用下列“万能恒等式”及其变形,进行各量的相互求算。
n====c·V(aq)
式中n为物质的量,单位为mol;m为物质的质量,单位为g;M为摩尔质量,单位为g·
mol-1;V(g)为气体体积,单位为L;Vm为标准状况下气体摩尔体积,单位为L·mol-1;N为粒子个数;NA为阿伏加德罗常数;c为物质的量浓度,单位为mol·L-1;V(aq)为溶液体积,单位为L。
3.在解题的过程中,若根据条件找出已知量与未知量之间的物质的量关系,就可使复杂的问题简单化、技巧化。其解题方法是依据变化前后某一粒子物质的量保持不变,列出守恒关系求解。
【例4】 (1)某双原子分子构成的气体,其摩尔质量为Mg·mol-1,该气体的质量为mg,阿伏加德罗常数为NA,则:
①该气体在标准状况下的体积为L;
②该气体在标准状况下的密度为g·L-1;
③该气体所含的原子总数为个;
④该气体一个分子的质量为g。
(2)如果ag某气体中含有的分子数为b,则cg该气体在标准状况下的体积是。
(3)标准状况下,1.6g某气态氧化物RO2的体积为0.56L。该气体的摩尔质量是。
解析 (1)根据n===及ρ=等公式进行计算。
①V=×22.4L·mol-1=L;
②ρ====g·L-1;
③N=·NA,则所含原子总数为×NAmol-1×2=;
④一个分子的质量为=g。
(2)由n=可知ag气体的物质的量为mol,那么cg气体的物质的量为·mol,则V=n·Vm=L。
(3)由=可知M==64g·mol-1。
答案 (1)① ② ③ ④
(2)L (3)64g·mol-1
三、阿伏加德罗常数正误判断中的常见陷阱
阿伏加德罗常数是考试的“热点”问题,主要考查物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加德罗定律这些概念的辨析与应用,以及与微观粒子(分子、原子、离子、电子、质子、中子)之间的关系,较好地考查了思维的严密性。要正确解答本类题目,一是注意先将不同的量换算成物质的量,然后再一一确定粒子数目;二是留心“陷阱”,要在认真审题的基础上利用自己掌握的概念仔细分析、比较,作出正确解答。
1.陷阱之一:状况条件
若给出在非标准状况,如常温常压下(25℃、1.01×105Pa),已知气体体积,不能直接应用22.4L·mol-1进行计算。
【例5】 NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.在常温常压下,11.2LN2含有的分子数为0.5NA
B.在常温常压下,1molO2含有的原子数为2NA
C.在常温常压下,11.2LO2所含的原子数目为NA
D.在同温同压下,相同体积的任何气体单质所含的原子数相同
解析 A项、C项是已知气体在非标准状况下的体积,不能直接用标准状况下的气体摩尔体积进行计算,错误;B项,物质的量与状况无关,正确;D项,由阿伏加德罗定律知在同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的分子数相同,当气体单质分子中所含原子数不同时,相同体积的上述气体所含原子数就不相同,错误。
答案 B
2.陷阱之二:物质状态
已知在标准状况下,而给出的是非气态的物质,不能直接应用22.4L·mol-1进行计算。
【例6】 NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,以任意比例混合的氧气和二氧化碳混合物22.4L,所含的分子数为NA
B.标准状况下,1L汽油(分子式为C8H18)完全燃烧后,所生成气体产物的分子数为8NA/22.4
C.标准状况下,1LSO3所含分子数为NA/22.4
D.标准状况下,以任意比混合的氢气和一氧化碳气体共8.96L,在足量氧气中充分燃烧时消耗氧气的分子数为0.4NA
解析 B项、C项,虽为标准状况下,但汽油是液体,SO3是固体,不能用标准状况下的气体摩尔体积进行计算,错误;在标准状况下1mol的任何气体(包括混合气体)的体积均为气体摩尔体积,则A项正确;观察:2H2+O2===2H2O、2CO+O2===2CO2,H2、CO不管怎样混合,参加反应的O2体积是混合气体体积的一半,为4.48L,则O2物质的量是0.2mol,分子数为0.2NA,D错误。
答案 A
3.陷阱之三:微粒数目
注意:He、Ne等为单原子分子;N2、O2等为双原子分子;O3、P4为多原子分子。
【例7】 NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.在标准状况下,11.2L氖气含有NA个氖原子
B.1molCH中含有电子数为10NA
C.mol的HCl分子所含分子数为NA
D.标准状况下22.4LH2中含中子数为2NA
解析 氖气为单原子分子,11.2L氖气含有0.5NA个氖原子,A错误;1molCH中含有电子数为8NA,B错误;H中不含中子,D错误。
答案 C