第一章 从实验学化学
知识网络构建
一、化学实验基本操作
二、以物质的量为中心的计算
写出图中标号①、④、⑥、⑧所代表的转化关系式。
①n＝、④n＝、⑥n＝、⑧n＝cV(溶液)
三、一定物质的量浓度溶液的配制
(1)主要仪器：托盘天平、量筒、烧杯、 容量瓶、玻璃棒、胶头滴管。
(2)主要过程：计算、称量或量取、溶解、恢复到室温、转移、洗涤、振荡、定容、摇匀、装瓶。
(3)误差分析：分析实验中n和V的误差，利用公式cB＝，判断cB的误差。
四、有关物质的量浓度的计算
(1)根据定义式：cB＝。
(2)根据质量分数与物质的量浓度的换算公式：
c＝。其中ρ为溶液密度，单位g·cm－3，w为溶质质量分数。
(3)稀释规律：c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀)。
(4)溶液的混合：
若混合后溶液体积不变：c1V1＋c2V2＝c混(V1＋V2)；
若混合后溶液体积改变：c1V1＋c2V2＝c混V混。
课时1 化学实验安全 过滤与蒸发
1．了解化学实验安全的常识及安全操作。
2．掌握过滤与蒸发进行物质分离的方法。(重点)
3．了解一般除杂的原则。
化 学 实 验 安 全
[基础·初探]
教材整理1 化学实验安全问题
1．遵守实验室规则
走进化学实验室，首先要认真阅读并牢记实验室的安全规则。
2．了解安全措施
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。
3．认识常用危险化学品的标志
标志
意义
爆炸品
易燃品
氧化剂
剧毒品
腐蚀品
教材整理2 掌握正确的操作方法
1．药品取用
2．物质加热
3．气体收集
4．重视并逐步熟悉污染物和废弃物的处理方法
(1)实验用剩的试剂一般不放回原试剂瓶，以防污染试剂。
(2)实验后的废液用废液缸收集，集中处理。
[探究·升华]
[思考探究]
探究1 实验意外事故的处理
(1)浓NaOH溶液洒在皮肤上，如何处理？
【提示】 先用大量水冲洗，然后涂上稀硼酸溶液。
(2)浓H2SO4洒在皮肤上，如何处理？
【提示】 先用大量水冲洗，然后涂上稀NaHCO3溶液或肥皂液。
(3)实验台上酒精着火，如何处理？
【提示】 用湿布盖灭，不能用水喷洒。
探究2 实验基本操作中的安全问题
(1)H2、CO或CH4燃烧前的第一步操作是什么？
【提示】 验纯。
(2)在H2或CO还原CuO的实验中，为什么先通一会儿H2或CO再点燃酒精灯加热CuO?
【提示】 先排除空气中的O2，防止加热时爆炸。
(3)用CO还原Fe2O3，过量CO能否排放到空气中？为什么？若不能，如何处理？
【提示】 否，CO有毒、污染大气，在尾气管口放一酒精灯将其烧掉。
(4)下图所示，收集满气体后，是先将导管从水中取出还是先熄灭酒精灯？为什么？
【提示】 先将导管从水中取出，防止倒吸。
(5)浓H2SO4应如何稀释？
【提示】 在烧杯中先注入一定量蒸馏水，然后将浓H2SO4沿杯壁慢慢注入水中，并不断用玻璃棒搅拌。
[认知升华]
升华1 实验室常见意外事故的处理方法
意外事故
处理方法
浓碱洒在皮肤上
用大量水冲洗，最后涂上稀硼酸溶液
浓硫酸洒在皮肤上
用大量水冲洗，最后涂上稀NaHCO3溶液或肥皂液
液溴洒在皮肤上
用酒精洗涤，然后用水冲洗
水银洒在桌面上
用硫粉覆盖
酸液溅到眼中
用大量水冲洗，边洗边眨眼睛，再请医生处理
酒精等有机物在实验台上着火
用湿抹布盖灭
烫伤或烧伤
先用水冲洗烫(烧)伤处，再涂上烫(烧)伤膏
升华2 化学实验中主要的“六防”
六防内容
可能引起事故的操作
采取的措施
防爆炸
点燃可燃性气体(如H2、CO、CH4等)
点燃前先要检验气体的纯度
用CO、H2还原Fe2O3、CuO等
先通入CO或H2，在装置尾部收集气体检验纯度，若尾部气体纯净，确保空气已排尽，再对装置加热
防暴沸
加热液体混合物
在混合液中加入碎瓷片(或沸石)
浓硫酸与水的混合
应注意将浓硫酸沿容器壁慢慢加入水中，边加边搅拌冷却
防失火
可燃性物质遇到明火
可燃性物质一定要远离火源
防中毒
制取有毒气体
制取有毒气体要有尾气处理且要在通风橱中进行
防倒吸
加热法制取并用排水法收集气体
先将导管从水中取出，再熄灭酒精灯；在有多个加热的复杂装置中，要注意熄灭酒精灯的顺序
易溶于水的尾气用水溶液处理
采用防倒吸装置或改变气体的溶解度
防污染
对环境有污染的物质的制取
有毒物质应进行尾气处理，如对CO气体进行点燃处理
[题组·冲关]
题组1 化学实验安全基本问题
1．对于易燃、易爆、有毒的化学物质，往往会在其包装上贴危险警告标签。下面所列物质中，贴错了标签的是( )
【导学号：95432000】
A
B
C
D
物质的化学式
NaOH
C2H5OH(酒精)
Hg(汞)
NaCl
危险警告标签
【解析】 NaCl不属于爆炸品。
【答案】 D
2．下列有关化学实验安全问题的叙述中，不正确的是( )
A．少量的浓硫酸沾到皮肤上时，立即用大量水冲洗，再涂上NaHCO3溶液
B．取用化学药品时，应特别注意观察药品包装容器上的安全警示标志
C．凡是给玻璃仪器加热，都要加垫石棉网，以防止仪器炸裂
D．闻任何化学药品的气味都不能使鼻子凑近药品
【解析】 浓硫酸沾到皮肤上时，立即用大量水冲洗，再涂上弱碱性溶液，A项正确；取用药品时，要先观察其标志，防止发生危险，B项正确；有些玻璃仪器可以直接加热(如试管)，有些需垫石棉网加热(如烧杯、烧瓶)，有些不能加热(如量筒)，C项错误；闻化学药品时，不能使鼻子凑近，防止中毒，D项正确。
【答案】 C
3．下列事故处理方法正确的是( )
A．汽油失火时，立即用水灭火
B．电线短路失火时，首先要用泡沫灭火器灭火
C．浓氢氧化钠溶液溅到皮肤上，立即用大量水冲洗，然后涂上稀硼酸溶液
D．温度计的水银球打破洒在地面上的水银，可以用水冲洗
【解析】 A项，汽油不溶于水且密度比水的小，不能用水灭火；B项，电线短路失火，不能用泡沫灭火器灭火，应先断开电闸；D项，洒在地面上的水银应用硫粉盖住，再处理。
【答案】 C
题组2 实验操作安全问题
4．下列有关化学实验操作中“先”与“后”的说法错误的是( )
A．用排水法收集气体后，先移出导管后撤酒精灯
B．给试管加热时，先均匀加热，后局部加热
C．配制硫酸溶液时，可先在烧杯中加入一定量的水，再在搅拌条件下加入浓硫酸
D．做“氢气还原氧化铜”实验时，先加热再通氢气
【解析】 H2还原CuO时，应先通H2排尽空气后再加热，这样可防止H2与空气混合加热爆炸。
【答案】 D
5．下列操作中，完全正确的一组是( )
①用试管夹夹持试管时，试管夹从试管底部往上套，夹在试管的中上部
②加热盛有液体体积超过容积的试管
③鼻孔靠近容器口去闻气体的气味
④将试管平放，用纸槽往试管底部送入固体粉末，然后竖立试管
⑤倾倒盛放在细口瓶中的液体时，瓶上的标签对着地面
⑥将烧瓶放在桌上，用力塞紧塞子
⑦用坩埚钳夹取加热后的蒸发皿
⑧将滴管垂直伸进试管内滴加液体
⑨稀释浓硫酸时，把水迅速倒入盛有浓硫酸的量筒中
⑩检验装置的气密性时，把导管的一端浸入水中，用手捂住容器的外壁或用酒精灯微热
A．①④⑦⑩ B．①②③⑤⑥
C．①④⑤⑦⑧⑩ D．④⑤⑦⑧⑩
【解析】 ②不正确，试管内液体过多，受热时易溅出；③不正确，这样操作会吸入较多的气体，容易发生意外，应用手轻轻地在瓶口扇动，使极少量的气体飘进鼻孔；⑤不正确，倾倒盛放在细口瓶中的液体时，瓶子的标签应向着手心，以免液体腐蚀标签；⑥不正确，这样操作易使烧瓶破裂，应将烧瓶拿在手里塞紧塞子；⑧不正确，滴管不能伸入试管内，否则会污染试剂；⑨不正确，稀释浓硫酸时，应将浓硫酸缓缓注入盛有水的烧杯中，并用玻璃棒不断搅拌。
【答案】 A
过 滤 与 蒸 发
[基础·初探]
教材整理1 过滤与蒸发的装置
1．过滤
(1)适用范围：分离难溶性固体与液体的一种实验操作方法。
(2)主要仪器及用品名称：
铁架台(含铁圈)、烧杯、漏斗、玻璃棒、滤纸。
2．蒸发
(1)适用范围：分离可溶性固体溶质和溶剂的一种实验操作方法。
(2)主要仪器名称：
铁架台(含铁圈)、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒。
教材整理2 粗盐的提纯过程
1．除去难溶性杂质
2．除去可溶性杂质
杂质
加入的试剂
反应的化学方程式
硫酸钠
BaCl2溶液
Na2SO4＋BaCl2=== BaSO4↓＋2NaCl
MgCl2
NaOH溶液
MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl
CaCl2
Na2CO3溶液
CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl
[探究·升华]
[思考探究]
探究1 过滤应注意的问题
(1)过滤时，玻璃棒的末端是放在三层滤纸一边还是放在一层滤纸一边？
【提示】 三层滤纸一边。
(2)如何将烧杯中的液体注入到过滤器中？
【提示】 盛有液体的烧杯尖嘴口紧靠玻璃棒引流到过滤器中。
(3)洗涤沉淀时，是否将沉淀转移到烧杯中进行洗涤？
【提示】 否，在漏斗中洗涤沉淀。
探究2 蒸发应注意的问题
(1)蒸发用到的主要容器是什么？加热时液体量应加多少？
【提示】 蒸发皿，液体量不超过容积的。
(2)蒸发中玻璃棒的主要作用是什么？
【提示】 搅拌，防止液体局部过热溅出。
(3)蒸发溶液时能否蒸干再停止加热？
【提示】 否。
探究3 粗盐中可溶物的除杂
(1)除去粗盐中的可溶性杂质时，对三种除杂试剂(BaCl2、Na2CO3、NaOH)的加入量有什么要求？其加入顺序如何？
【提示】 必须过量。
过量BaCl2―→过量Na2CO3―→过量NaOH(或过量BaCl2→过量NaOH→过量Na2CO3或过量NaOH→过量BaCl2→过量Na2CO3↓)。
(2)除去粗盐中的可溶性杂质时，加入稀盐酸的目的是什么？应何时加入稀盐酸？
【提示】 除去粗盐中的可溶性杂质时，使用了过量的碳酸钠和氢氧化钠，加入稀盐酸是为了除去过量的碳酸钠和氢氧化钠。因为Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3均可与稀盐酸反应，所以应在过滤除去沉淀之后再加入稀盐酸。
(3)如何证明实验中BaCl2已加入过量？
【提示】 将溶液静置，然后向上层清液中加入BaCl2溶液，若无沉淀，则证明BaCl2已加入过量。
(4)粗盐提纯时，能否将稀盐酸改为稀HNO3？为什么？
【提示】 否，因为会引入新的杂质NO。
[认知升华]
升华1 过滤操作中的“一贴、二低、三靠”与沉淀洗涤
(1)一贴：滤纸紧贴漏斗内壁，滤纸和漏斗内壁之间无气泡。
二低
三靠
(2)过滤后洗涤沉淀的方法
沿玻璃棒向漏斗中注入少量蒸馏水至浸没沉淀，待水滤出后，重复此操作2～3次。
升华2 蒸发操作的注意事项
(1)加热蒸发时，蒸发皿中液体的体积不要超过蒸发皿容积的，以防液体受热或搅拌时溅出。
(2)加热时要使用玻璃棒不断搅拌，防止局部受热造成液滴飞溅。
(3)如果要蒸干溶液，当蒸发皿中出现较多固体或液体较少时应停止加热，利用余热蒸干，防止晶体过热而迸溅。
升华3 粗盐的除杂及有关规律
(1)除去粗盐中可溶性杂质的原理
(2)
(3)物质分离和提纯的“三个必须”和“四个原则”
①三个必须
②四个原则
[题组·冲关]
题组1 过滤与蒸发
1．下列关于过滤操作的说法中，错误的是( )
A．玻璃棒下端要靠在三层滤纸处
B．滤纸边缘低于漏斗边缘，多余部分要剪去，并用水润湿贴紧，不留气泡
C．过滤时将液体沿玻璃棒注入过滤器，并使液面高于滤纸边缘
D．漏斗下端尖嘴紧靠烧杯内壁
【解析】 过滤操作的基本要领“一贴、二低、三靠”是判断依据。
【答案】 C
2．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
【解析】 蒸发皿中所盛液体不得超过其容积的，A项错误；当有较多固体出现时，可利用余热将溶液蒸干，这样避免固体飞溅，C项错误；蒸发皿可直接加热，D项错误。
【答案】 B
3．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．二氧化锰、氧化铜
C．氯化钾、二氧化锰 D．碳酸钾、氯化钙
【解析】 A项中硝酸钠、氢氧化钠都溶于水，无法用过滤法分离；B项中二氧化锰和氧化铜都不溶于水；D项中碳酸钾和氯化钙溶于水后两者发生反应；KCl和MnO2可用过滤法分离出MnO2，然后蒸发滤液可得KCl。
【答案】 C
题组2 物质的分离与提纯
4．提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液，可以使用的方法为( )
A．加入过量碳酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸
B．加入过量碳酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸
C．加入过量硫酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸
D．加入过量硫酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸
【解析】 为了使Ba2＋完全沉淀，必须加入过量的碳酸钾溶液，过滤，除去碳酸钡沉淀，在滤液中加入适量的硝酸，除去过量的CO，即可达到目的。
【答案】 B
5．为了除去KCl固体中少量的MgCl2、MgSO4，可选用Ba(OH)2、HCl和K2CO3三种试剂，按下列步骤操作：
(1)写出三种试剂的化学式：
A________，B________，C________。
(2)根据题意，回答下列问题：
①加入过量A的目的是_________________________________________；
②加入过量B的目的是_________________________________________；
③加热煮沸的目的是___________________________________________。
(3)操作Ⅰ是________，操作Ⅱ是________。
【解析】 当有多种杂质共存时，应认真分析。要使杂质一一除去，必须考虑到所加试剂是过量的，而且过量的试剂在后面步骤中必须能除去，要除去Mg2＋，可用含OH－的试剂，除SO可用含Ba2＋的试剂，故先加入过量Ba(OH)2。加入的过量Ba(OH)2中的Ba2＋可用K2CO3除去，过量Ba(OH)2中的OH－，以及过量K2CO3中的CO，可用稀盐酸除去，最后加热煮沸可除去HCl。
【答案】 (1)Ba(OH)2 K2CO3 HCl
(2)①除尽Mg2＋和SO
②除尽过量的Ba2＋ ③使HCl挥发
(3)过滤 蒸发
课时2 蒸馏、萃取(分液)与Cl－、SO的检验
1．掌握蒸馏操作的基本方法。掌握蒸馏操作所适用的物质。
2．掌握萃取和分液操作的基本方法。掌握萃取和分液操作所适用的物质。
3．掌握Cl－、SO的一般检验方法。
蒸 馏
[基础·初探]
1．原理
利用液态混合物中各组分的沸点不同，除去液态混合物中易挥发、难挥发或不挥发的杂质。
2．装置及主要仪器名称
3．蒸馏水的制取
在100 mL烧瓶中加入约体积的自来水，再加入几粒沸石(或碎瓷片)，按上图所示连接好装置，向冷凝管中通入冷却水。加热烧瓶，弃去开始馏出的部分液体，然后用锥形瓶收集液体。
[探究·升华]
[思考探究]
探究1 蒸馏的原理及其装置
(1)蒸馏过程中物质状态怎么变化？
【提示】 液态气态液态。
(2)汽油与煤油的沸点不同，能否用上图装置分离？为什么？
【提示】 否，无法控制温度。
探究2 蒸馏时应注意的问题
(1)为了防止液体暴沸，蒸馏时需如何操做？
【提示】 在蒸馏烧瓶中加碎瓷片或沸石。
(2)蒸馏分离多种液体时需要温度计，温度计如何放置？
【提示】 温度计水银球应与蒸馏烧瓶支管口的下沿相平。
(3)在蒸馏过程中，冷凝管的作用是什么？
【提示】 使气态物质转变为液态物质。
(4)在蒸馏过程中，加沸石或碎瓷片的作用是什么？
【提示】 防止加热时液体暴沸。
(5)蒸发和蒸馏的目的有什么区别？
【提示】 蒸发是为了得到固体溶质，蒸馏是为了得到液体成分。
[认知升华]
升华1 蒸馏装置的改进
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：
升华2 蒸馏时注意问题
(1)加热蒸馏烧瓶时，要垫上石棉网。
(2)蒸馏时在烧瓶中放少量沸石或碎瓷片，防止液体暴沸。
(3)蒸馏烧瓶中所盛液体体积一般应介于1/3～2/3之间，不可将溶液蒸干。
(4)温度计水银球的位置：与蒸馏烧瓶支管口的下沿相平，因为它测定的是蒸气温度。
(5)冷凝管的冷却水从下口进，从上口出；先通冷却水，后加热蒸馏烧瓶。
升华3 蒸馏和蒸发的不同点
(1)目的不同：蒸发是为了除去溶剂得到晶体，蒸馏是为了得到液体成分。
(2)主要仪器不同：蒸馏主要用蒸馏烧瓶和冷凝管，蒸发主要用蒸发皿。
[题组·冲关]
题组1 蒸馏装置的分析判断
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________，其作用是防止加热时液体暴沸。
【解析】 对于蒸馏的实验装置，最重要的问题有：a.仪器的连接顺序，b.温度计的位置，c.冷却水的流向(进出口)，d.防暴沸的措施。
【答案】 (1)①温度计水银球位置应处于蒸馏烧瓶支管口处 ②冷却水进出口反了
(2)蒸馏烧瓶 冷凝管 (3)沸石(或碎瓷片)
题组2 蒸馏应注意的问题及判断
2．下列对蒸馏实验操作的叙述正确的是( )
A．应使温度计的水银球靠近蒸馏烧瓶支管口处
B．加入碎瓷片的目的是防止加热时蒸馏烧瓶剧烈跳动
C．冷却水的方向应上进下出，这样水流比较畅通，冷却效果更好
D．当蒸馏到烧瓶内剩有少量液体时，停止加热，用余热蒸干，不能直接加热蒸干
【解析】 蒸馏时温度计水银球放在蒸馏烧瓶支管口处是为了准确掌握馏出气体的温度，A项正确；加入碎瓷片是为了防止过热时液体因暴沸而剧烈跳动，B项不正确；冷却水的方向应下进上出，C项不正确；任何时候都不能将蒸馏烧瓶中液体蒸干，D项不正确。
【答案】 A
3．下列混合物可采用蒸馏法分离的一组是( )
A．水和四氯化碳
B．溴的四氯化碳溶液
C．硝酸钾与氯化钾
D．食盐与泥沙
【解析】 蒸馏法分离液体混合物的要求是各互溶成分的沸点有较大的差别。
【答案】 B
萃 取 和 分 液
[基础·初探]
1．萃取
(1)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。
(2)从溶液中提取溶质的溶剂称为萃取剂。
2．分液
(1)把两种互不相溶、密度也不相同的液体分离开的操作。一般分液都是与萃取配合进行的。
(2)主要仪器：分液漏斗和烧杯。
[探究·升华]
[思考探究]
用CCl4萃取碘水中的I2并且分液
(1)查漏：分液漏斗使用前必须查漏。
(2)装液方法：用量筒量取10 mL碘的饱和水溶液，倒入分液漏斗中，
然后再注入4 mL CCl4，盖好玻璃塞。
现象：液体分层，有色层在上层。
(3)振荡方法：用右手压住分液漏斗口部，左手握住活塞部分，把
分液漏斗倒转过来振荡，使两种液体充分混合。
(4)静置方法：将分液漏斗放在铁架台上，静置。
现象：液体分层，上层：无色，下层：紫红色。
(5)分液方法：将分液漏斗颈上的玻璃塞打开(或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗上的小孔)，再将分液漏斗下面的活塞拧开，使下层液体慢慢沿烧杯壁流下；上层液体从分液漏斗上口倒出。
[认知升华]
升华1 萃取剂的选择
(1)与另一种溶剂互不相溶。
(2)与被萃取的物质不发生反应。
(3)溶质在萃取剂中的溶解度远大于它在原溶剂中的溶解度。
升华2 分液操作的注意事项
(1)振荡：要不时旋开活塞放气，以防止分液漏斗内部压强过大引起危险。
(2)分液：
①分液漏斗下端要紧靠烧杯内壁，有利于液体流出，同时防止液体溅出。
②分液时要打开玻璃塞(或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗上的小孔)，保证内外大气压强相等，有利于液体流出。
③旋开下端活塞，用烧杯接收下层液体时，要注意待下层液体恰好流完时及时关闭活塞，不能让上层液体流出，上层液体应从上口倒出。
[题组·冲关]
题组1 萃取分液操作分析判断
1．用四氯化碳萃取碘的饱和水溶液中的碘，下列说法中不正确的是( )
A．实验使用的主要仪器是分液漏斗
B．碘在四氯化碳中的溶解度比在水中的溶解度大
C．碘的四氯化碳溶液呈紫红色
D．萃取碘的饱和水溶液可用酒精代替CCl4
【解析】 酒精与水互溶，不可代替CCl4。
【答案】 D
2．在使用分液漏斗进行分液时，正确的操作是( )
A．上层液体经漏斗下口放出
B．分离液体时，将漏斗拿在手上进行分离
C．分离液体时，分液漏斗口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，振荡后不必扭开活塞把气体放出
【解析】 为确保分离效果，下层液体由漏斗下口放出，上层液体要经漏斗上口倒出；分离液体时，分液漏斗要固定在铁架台的铁圈上；分液时，磨口塞上的凹槽与漏斗口上的小孔要对准，这时漏斗内外的空气相通，压强相等，漏斗内的液体自然流下；振荡后由于溶液体积要发生变化，需旋开活塞放气。
【答案】 C
题组2 常见分离方法的选择
3．已知Br2易溶于有机溶剂(如CCl4等)而微溶于水，且易挥发。欲从溴水中提取溴单质，应进行的操作是( )
A．萃取
B．蒸馏
C．先萃取分液，后进行蒸馏
D．先萃取分液，后进行蒸发
【解析】 先利用萃取分液从溴水中提取Br2，得到Br2的CCl4溶液，再利用Br2易挥发，利用蒸馏法提取Br2。
【答案】 C
4．将下列分离物质的实例与所选择的分离方法连线。
【答案】 (1)－D (2)－C (3)－A (4)－B
Cl－、SO的 检 验
[基础·初探]
1．Cl－的一般检验
(1)试剂：AgNO3溶液和稀硝酸。
2．SO的检验
[探究·升华]
[思考探究]
有下列实验方案：
方案1：某溶液产生白色沉淀―→结论：溶液中含有SO
方案2：某溶液产生白色沉淀―→结论：溶液中含有SO
方案3：某溶液产生白色沉淀白色沉淀不溶解―→结论：溶液中含有SO
方案4：某溶液无现象产生白色沉淀―→结论：溶液中含有SO
方案5：某溶液产生白色沉淀―→结论：溶液中含有Cl－
问题思考：
(1)上述5个方案中正确的是哪个方案？
【提示】 方案4正确。
(2)上述方案中不正确的有哪些方案？分析原因。
【提示】 方案1不正确，因为CO、Ag＋等干扰SO检验；
方案2不正确，因为Ag＋干扰SO检验；
方案3不正确，因为Ag＋干扰SO检验；
方案5不正确，因为CO干扰Cl－检验。
[认知升华]
常见离子的检验
离子
操作、现象及结论
H＋
向待测液中加入紫色石蕊试液，溶液变红，证明溶液显酸性，有H＋
OH－
向待测液中加入酚酞试液，溶液变红，证明溶液显碱性，有OH－
CO
向待测液中加入盐酸，产生无色无味气体，气体通入澄清石灰水中产生白色沉淀，证明有CO或HCO
SO
向待测液中加入稀盐酸，无沉淀生成，然后加入几滴BaCl2溶液，有白色沉淀产生，证明有SO
Cl－
向待测液中加入几滴稀硝酸，然后加入几滴AgNO3溶液，有白色沉淀产生，证明有Cl－
[题组·冲关]
1．下列对实验过程的评价正确的是( )
A．某固体中加入稀盐酸，产生了无色气体，证明该固体一定是CaCO3
B．某溶液中滴加BaCl2溶液，生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液中一定含SO
C．某无色溶液中滴入无色酚酞显红色，该溶液一定显碱性
D．验证烧碱溶液中是否含有Cl－，先加稀盐酸除去OH－，再加AgNO3溶液，有白色沉淀出现，证明含Cl－
【解析】 A项，Na2CO3、K2CO3等物质也可与稀盐酸反应产生无色气体CO2；B项，溶液中也可能含有Ag＋；D项，加入稀盐酸时，引入了Cl－。
【答案】 C
2．某溶液中含有较大量的Cl－、CO、OH－3种阴离子，如果只取一次该溶液就能够分别将3种阴离子依次检验出来，下列实验操作顺序正确的是( )
①滴加Mg(NO3)2溶液 ②过滤
③滴加AgNO3溶液 ④滴加Ba(NO3)2溶液
A．①②④②③ B．④②①②③
C．①②③②④ D．④②③②①
【解析】 因Ag＋与Cl－、CO、OH－均可生成沉淀，Mg2＋与CO、OH－均可生成沉淀，Ba2＋只与CO生成沉淀，故试剂的加入顺序为④①③。
【答案】 B
课时1 物质的量的单位——摩尔
1．了解物质的量及其单位——摩尔。(重点)
2．了解阿伏加德罗常数，并能运用NA进行计算。(难点)
3．了解摩尔质量的含义及应用。
物 质 的 量 与 阿 伏 加 德 罗 常 数
[基础·初探]
教材整理1 物质的量的单位——摩尔
1．物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一，它表示含有一定数目粒子的集合体，符号：n。其单位为摩尔，简称摩。
2．物质的量的单位——摩尔
教材整理2 阿伏加德罗常数
1．把1 mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数，符号为NA，通常用6.02×1023_mol－1表示。
2．NA指1 mol任何粒子的粒子数，一定要指明何种粒子，如1 mol H2O含有的分子数为NA，而原子数目为3NA。
3．涉及稀有气体时注意He、Ne、Ar等为单原子分子。
4．物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数(N)之间的关系为n＝。如0.5 mol H2O中分子数为 3.01×1023。
[探究·升华]
[思考探究]
探究 “物质的量”的含义与应用
(1)“物质的量”与“物质的质量”有何不同？试从概念、研究对象、单位等方面进行比较。
【提示】 ①概念不同：“物质的量”是度量物质所含微观粒子集体多少的一个物理量，而“物质的质量”是描述物体所含物质多少的物理量。
②研究对象不同：“物质的量”研究对象是微观粒子；“物质的质量”研究对象可以是宏观物质也可以是微观粒子。
③单位不同：“物质的量”单位是摩尔，“物质的质量”单位是克或千克。
(2)“1 mol小米”和“1 mol氧”这两种说法是否正确？为什么？
【提示】 不正确。①物质的量度量的对象是微观粒子，如原子、分子、离子、原子团、中子、质子、电子等，也可以是这些粒子的特定组合，而不能指宏观物体，因此“1 mol小米”说法错误。
②在用“mol”为单位衡量物质时，要用化学式指明粒子的种类，表述要确切，如“1 mol O”表示1 mol氧原子，“1 mol O2”表示1 mol氧分子，“1 mol O2－”表示1 mol 氧离子，而不能说“1 mol氧”，因为“氧”是元素名称，不是微粒名称，也不是微粒的符号或化学式，这里的氧指代不明确，因此“1 mol氧”说法错误。
(3)物质的量的单位——摩尔是如何规定的？
【提示】 1 mol粒子数是指0.012 kg 12C含有的碳原子数，其数值约为6.02×1023。
(4)阿伏加德罗常数与6.02×1023有何不同？
【提示】 阿伏加德罗常数是单位为mol－1的物理量，其数值约为6.02×1023；而6.02×1023仅是一个数值。
[认知升华]
有关物质的量、摩尔及阿伏加德罗常数概念的理解
定义
应用注意事项
物质的量
“物质的量”四个字是一个整体，不能拆开，也不能添字，如不能说成“物质量”或“物质的数量”等，只用来描述微观粒子的物理量
摩尔
只用来描述微观粒子，如原子、分子、离子、中子、质子、电子等，也可以是特定组合，使用时要用化学式指明粒子种类，如1 mol NaCl，1 mol OH－
阿伏加德
罗常数
(1)NA的基准是0.012 kg 12C中的原子个数
(2)12C不仅是物质的量的基准对象，而且还是相对原子质量的基准
(3)NA是一个实验值，现阶段常取6.02×1023的近似值
[题组·冲关]
题组1 物质的量有关的概念理解
1．下列叙述中正确的是( )
A．物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一
B．1 mol氢
C．1 mol粒子集体所含的粒子数就是6.02×1023个碳原子
D．摩尔是物质的量的单位，也是粒子数量的单位
【解析】 物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一，其单位是摩尔，A正确，D错误；使用摩尔时必须指明具体的粒子，1mol氢的说法指代不明确，B错误；1 mol 粒子集体所含的粒子数与0.012 kg 12C含有的碳原子数相同，约是6.02×1023个碳原子，C错误。
【答案】 A
2．下列说法中正确的是( )
A．1 mol任何物质都含有6.02×1023个原子
B．阿伏加德罗常数就是1mol粒子数的集体，0.012kg12C中含有约6.02×1023个12C
C．摩尔是一个基本的物理量
D．1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧
【解析】 A项，任何物质可以是分子、离子或原子；C项，摩尔是物质的量的单位；D项，2 mol氢和1 mol氧指代不明。
【答案】 B
3．下列关于阿伏加德罗常数的说法中正确的是( )
A．6.02×1023叫做阿伏加德罗常数
B．12 g 12C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值个微粒的物质是1摩尔
D．1摩尔氧含有6.02×1023个氧分子
【答案】 C
题组2 物质的量、粒子数、NA间的换算与计算
4．下列有关NA(阿伏加德罗常数的值)的说法错误的是( )
A．0.012 kg 12C含有的12C是NA个
B．NA个水分子的物质的量为1
C．1 mol O2中含有的氧分子数为NA个
D．含有NA个氧原子的H2SO4的物质的量是0.25 mol
【解析】 物质的量是以mol为单位的物理量。
【答案】 B
5．a mol H2SO4中含有b个氧原子，则阿伏加德罗常数可以表示为( )
A．(a/4b)mol－1 B．(b/a)mol－1
C．(a/b)mol－1 D．(b/4a)mol－1
【解析】 a mol H2SO4中氧原子的物质的量为4a mol，NA＝＝ mol－1。
【答案】 D
6．6.02×1022个H2SO4分子中，H、S和O原子的物质的量分别为________、________、________。
【答案】 0.2 mol 0.1 mol 0.4 mol
【题后归纳】 一个公式及变形
n＝?N＝n·NA?NA＝
摩 尔 质 量
[基础·初探]
1．概念：单位物质的量的物质所具有的质量。
2．符号：M。
3．单位：g/mol或g·mol－1。
4．物质的量(n)、质量(m)、摩尔质量(M)的关系：n＝。
5．规律：摩尔质量以g·mol－1为单位时，在数值上等于其相对原子质量或相对分子质量。
(1)氧原子的相对原子质量为16，则氧原子的摩尔质量为16_g·mol－1，O2的摩尔质量为32_g·mol－1，O2的相对分子质量为 32。
(2)H2SO4的摩尔质量为 98_g·mol－1。
[探究·升华]
[思考探究]
探究1 摩尔质量的含义
(1)摩尔质量与物质的质量在概念和单位上有什么不同？
【提示】 ①概念不同。摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量，而质量是指物体所含物质多少的物理量。
②单位不同。摩尔质量的单位是g·mol－1或kg·mol－1，而物质质量的单位是g或kg。
(2)摩尔质量与相对原子或分子质量有何不同？
【提示】 摩尔质量的单位是g/mol或kg/mol等，同种物质的摩尔质量因单位不同而数值不同；相对原子或分子质量的单位为1，同种原子或分子的相对原子或分子质量相同。
(3)一种微粒的摩尔质量就是1 mol该微粒的质量，这种说法对吗？已知1个氧原子的质量为2.657×10－26 kg，请计算O2的摩尔质量为多少？
【提示】 不对；摩尔质量的单位是g/mol，物质的质量单位是g，两者的意义不同。O2的摩尔质量为2×2.657×10－26 kg×103 g·kg－1×6.02×1023 mol－1≈32 g·mol－1。
探究2 物质的量(n)、质量(m)、粒子数(N)、阿伏加德罗常数(NA)的关系及应用
(1)3.01×1022个O2中O2的物质的量为________。
【提示】 0.05 mol
(2)0.5 mol H2SO4分子中N(H)________，N(O)________。
【提示】 6.02×1023个 1.204×1024个
(3)9 g H2O的物质的量为________，0.3 mol H2O的质量为________。
【提示】 0.5 mol 5.4 g
(4)Fe的摩尔质量为56 g/mol，则1个Fe原子质量为________(列式)。
【提示】 g
(5)22 g CO2的分子数为多少？列式计算。
【提示】 n(CO2)＝＝0.5 mol，
N(CO2)＝0.5 mol×6.02×1023 mol－1＝3.01×1023[或＝，则N(CO2)＝3.01×1023]
[认知升华]
升华1 摩尔质量——“三性”
(1)等值性：摩尔质量只是以g·mol－1作单位时，在数值上与相对分子质量或相对原子质量相等。
(2)近似性：由于电子的质量非常微小，所以离子的摩尔质量以g·mol－1为单位时，其数值近似等于相对分子质量或相对原子质量，如Na和Na＋的摩尔质量都为23 g·mol－1。
(3)确定性：对于指定的物质来说，其摩尔质量的值是一个定值，不随物质的物质的量多少而改变。
升华2 物质的量、阿伏加德罗常数、物质的质量及粒子数之间的相关计算
计算关系式
(公式)
主要应用
注意事项
n＝
在n、N和NA中，已知任意两项求第三项
①NA有单位：mol－1
②求n或N时，概念性问题用NA；数字性问题用6.02×1023 mol－1
M＝
在M、n和m中，已知任意两项求第三项
②先求M，后求Mr
M的单位取g·mol－1，m的单位取g
①在m、M、NA和N中已知任意三项求第四项②以n恒等列代数方程式解决较复杂的问题
与N有关的问题莫忽视微粒的组成和种类
[题组·冲关]
题组1 摩尔质量的理解
1．下列说法正确的是( )
A．1 mol氢约含有6.02×1023个微粒
B．H2的摩尔质量是2 g
C．1 mol O2的质量是32 g，含有的氧原子数为2NA
D．2NA个H2SO4分子的摩尔质量为196 g/mol
【解析】 A项未指出1 mol氢具体是什么微粒，无法确定其个数，如1 mol H2含1 mol H2分子，含2 mol氢原子；B项单位为g/mol；C项1 mol O2的质量即为其相对分子质量的数值；D项2NA个H2SO4分子的质量为196 g，但其摩尔质量仍然为98 g/mol。
【答案】 C
2．下列叙述中正确的是( )
A．CO2的摩尔质量为44 g
B．1 mol CO2的质量为44 g/mol
C．CO2的摩尔质量等于CO2的相对分子质量
D．NA个CO2的质量(以g为单位)与CO2的相对分子质量在数值上相同
【解析】 摩尔质量的单位是g/mol，质量的单位是g，A、B错误；摩尔质量在数值上等于其相对分子质量，C错误；NA个CO2即1 mol，其质量以g为单位与CO2的相对分子质量在数值上相同，D正确。
【答案】 D
题组2 m、n、N间的换算与计算
3．下列有关阿伏加德罗常数(NA)的说法错误的是( )
A．44 g CO2所含的原子数为NA
B．0.5 mol H2O含有的原子数目为1.5NA
C．1 mol H2O含有的H2O分子数目为NA
D．0.5NA个O2的物质的量是0.5 mol
【解析】 44 g CO2的物质的量是1 mol，所含的原子数目为3NA，A错误；0.5 mol H2O含有的原子数目为0.5 mol×3×NA＝1.5NA，B正确；1 mol H2O含有的H2O分子数目为NA，C正确；0.5NA个O2分子的物质的量是0.5 mol，D正确。
【答案】 A
4．3.2 g某物质中含有6.02×1022个分子，则该物质的相对分子质量为( )
A．16 B．64
C．32 D．96
【解析】 该物质的物质的量n＝0.1 mol，M＝＝＝32 g·mol－1，所以相对分子质量为32。
【答案】 C
5．49 g H2SO4的物质的量是________；1.5 mol H2SO4的质量是________，其中含有________mol H，含有________g O。
【解析】 H2SO4的质量、摩尔质量和物质的量三者之间的关系是：n(H2SO4)＝；1个H2SO4中含有2个H、4个O，则1 mol H2SO4中含有2 mol H、4 mol O；O的质量、摩尔质量和物质的量三者之间的关系是m(O)＝n(O)·M(O)。
【答案】 0.5 mol 147 g 3 96
【题后归纳】 摩尔质量的计算方法
(1)M＝。
(2)Mr＝，M＝Mr(g·mol－1)。
(3)M＝m(粒子)·NA。
课时2 气体摩尔体积
1．了解气体摩尔体积的含义。
2．掌握标准状况下有关气体摩尔体积的计算。(重点)
3．理解阿伏加德罗定律及其推论。(难点)
气 体 摩 尔 体 积
[基础·初探]
教材整理1 物质体积大小的影响因素
决定物质体积大小的因素有粒子数目、粒子的大小、粒子间距。
1．固体、液体
固体、液体取决于1 mol固体或液体的体积不同
2．气体
1 mol气体的体积大致相等
教材整理2 气体摩尔体积
1.
2．影响因素：气体摩尔体积的数值取决于气体所处的温度和压强。温度越高，体积越大；压强越大，体积越小。
[探究·升华]
[思考探究]
探究1
标准状况时的气体摩尔体积示意图如右图。同时还知道：
①在0 ℃和101 kPa(标准状况)的条件下，气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1。
②在25 ℃和101 kPa的条件下，气体摩尔体积约为24.5 L·mol－1。
又查阅资料知道：
③在0 ℃和202 kPa的条件下，气体摩尔体积约为11.2 L·mol－1。
④在273 ℃和202 kPa时，气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1。
问题思考：
(1)据①和②，判断气体体积与温度是什么关系？
【提示】 压强和物质的量一定时，温度越高，体积越大，即气体体积与温度成正比。
(2)据①和③，判断气体的体积与压强是什么关系？
【提示】 温度和物质的量一定时，压强越大，体积越小，即气体体积与压强成反比。
(3)据①和④，判断气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1，一定是标准状况下的吗？
【提示】 不一定。同时改变温度和压强，气体摩尔体积仍可能保持不变。如：升高温度的同时增加压强。
(4)据①②③④知，使用气体摩尔体积为22.4 L·mol－1时要注意什么？
【提示】 a．使用对象必须是气体；b.使用条件：标准状况。
(5)在标准状况下，混合气体的摩尔体积也是22.4 L·mol－1 吗？
【提示】 是。
探究2 以物质的量为核心的计算
(1)在标准状况下，3.36 L CO2的物质的量为多少？含有CO2的分子数为多少？
【提示】 n(CO2)＝＝0.15 mol，
N(CO2)＝0.15 mol×6.02×1023 mol－1＝9.03×1022。
(2)标准状况下，56 g N2的体积为多少？
【提示】 n(N2)＝＝2 mol，
V(N2)＝2 mol×22.4 L·mol－1＝44.8 L。
(3)标准状况下，16 g A2气体的体积为11.2 L，则A2的相对分子质量为多少？
【提示】 n(A2)＝＝0.5 mol，
M(A2)＝＝32 g·mol－1，
故A2的相对分子质量为32。
[认知升华]
升华1 标准状况下气体摩尔体积的涵义
(1)状态：气体(单一气体或混合气体)。
(2)条件：标准状况(0 ℃、1.01×105 Pa)。
(3)定量：1 mol。
(4)数值：约22.4，非精确值。
(5)表示：Vm≈22.4 L/mol。
(6)气体摩尔体积为22.4 L/mol时也可能是非标况。
升华2 标准状况下，气体物理量的计算
利用公式n＝＝＝(标准状况)进行换算。
(1)气体物质的量与体积：n＝。
(2)气体的摩尔质量：M＝Vm·ρ＝ρ标×22.4 L/mol。
(3)气体的分子数与体积：N＝n·NA＝·NA。
(4)气体质量与体积：m＝n·M＝·M＝ρ标·V。
[题组·冲关]
题组1 气体摩尔体积的有关概念及基本计算
1．下列说法中正确的是( )
A．1 mol O2和1 mol N2所占的体积都约为22.4 L
B．H2的气体摩尔体积约为22.4 L
C．在标准状况下，1 mol H2和1 mol H2O所占的体积都约为22.4 L
D．在标准状况下，22.4 L由N2、N2O组成的混合气体中所含有的N的物质的量约为2 mol
【解析】 气体体积受温度、压强的影响，这里未指明温度、压强，故A错；气体摩尔体积的单位为L·mol－1，故B错；标准状况下，水为液态，不适用于气体摩尔体积，故C错；标准状况下，22.4 L混合气体中，分子总数也为1 mol，故D对。
【答案】 D
2．下列说法不正确的是( )
A．标准状况下，22.4 L任何气体的物质的量均为1 mol
B．0.1 mol H2、0.2 mol O2、0.3 mol N2和0.4 mol CO2组成的混合气体在标准状况下的体积约为22.4 L
C．常温下，1 mol任何气体的体积一定大于22.4 L
D．任何状况下1 mol CO2和18 g H2O所含的分子数和原子数都相等
【解析】 C项，压强不确定，所以不能与22.4 L作比较。
【答案】 C
【题后归纳】 “22.4 L/mol”使用的2个要素
(1)1个条件：必须为标准状况。非标准状况下，1 mol气体的体积不一定是22.4 L。因此在使用气体摩尔体积时，一定要看清气体所处的状况。
(2)1种状态：必须为气体。如水、酒精、CCl4等物质在标准状况下不是气体。
题组2 以物质的量为核心的计算
3．设NA为阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是( )
A．常温常压下，11.2 L CO2所含原子数为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 H2中所含原子数为NA
D．标准状况下，1 L H2O所含分子数为NA/22.4
【解析】 A项，常温常压下，11.2 L CO2的物质的量不是0.5 mol，所含的原子数不是1.5NA；C项，22.4 L H2含有的原子数为2NA；D项，标况下，H2O为液态不是气态。
【答案】 B
4．(1)标准状况下，44.8 L H2的质量约为________ g。
(2)标准状况下，3.01×1023个氧气分子所占的体积约为________L。
(3)标准状况下，33.6 L氧气所含的氧分子数约为________个。
(4)标准状况下，16 g氧气和42 g N2的混合气体的体积约为________ L。
【解析】 (1)44.8 L H2的物质的量为＝2 mol，m(H2)＝2 mol×2 g·mol－1＝4 g。
(2)n(O2)＝＝0.5 mol，
V(O2)＝0.5 mol×22.4 L·mol－1＝11.2 L。
(3)n(O2)＝＝1.5 mol，
N(O2)＝1.5×6.02×1023＝9.03×1023。
(4)n(O2)＝＝0.5 mol，
n(N2)＝＝1.5 mol，故混合气体的体积约为(0.5＋1.5) mol×22.4 L·mol－1＝44.8 L。
【答案】 (1)4 (2)11.2 (3)9.03×1023
(4)44.8
5．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。若阿伏加德罗常数用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。
【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＝n·Vm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。
【答案】 (1)m/M (2)2mNA/M (3)22.4m/M
(4)M/22.4
阿伏加德罗定律及其推论
[探究·升华]
[思考探究]
阿伏加德罗定律及推论
(1)同温同压下，1 L H2与1 L CO2含有的分子数相同吗？
【提示】 相同。
(2)同温同压下，相同质量的H2和O2所占的体积相同吗？其体积比是多少？
【提示】 不相同。其体积比为∶＝16∶1。
(3)相同温度下，向相同容积的密闭容器中分别充入1 mol H2和2 mol O2，容器中气体的压强比是多少？
【提示】 同温同容下，气体的压强比等于气体的物质的量之比，即容器中气体的压强比为1∶2。
(4)同温同压下，H2和O2的密度之比为多少？
【提示】 ＝＝。
[认知升华]
升华1 阿伏加德罗定律
同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同)。
升华2 阿伏加德罗定律的推论
相同
条件
结论
公式
语言表达
T、p
相同
＝
同温、同压下，气体的体积与物质的量成正比
T、V
相同
＝
同温、同体积的气体，其压强与物质的量成正比
T、p
相同
＝
同温、同压下，气体的密度与其相对分子质量成正比
【特别提醒】(1)阿伏加德罗定律及其推论的适用范围是单一气体或混合气体。
(2) “三同定一同”：即温度、压强、气体体积、气体分子数四个量中其中三个量相同的任何气体，另一个量也相同。
(3)气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的特例。
[题组·冲关]
1．在容积相同的两个密闭容器中分别充满气体O2、O3，当这两个容器内温度和压强相等时，下列说法正确的是( )
A．两种气体的物质的量不相等
B．两种气体的质量相等
C．两种气体所含的原子数目相等
D．两种气体的分子数目相等
【解析】 等温等压等体积的气体具有相等的物质的量和分子数，A错误，D正确；因其摩尔质量不相等，故其质量不相等，B错误；因分子的组成不相同，在分子数相同的前提下，其原子数是不相同的，C错误。
【答案】 D
2．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
【解析】 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】 B
3．在同温同压下，A容器中盛有H2，B容器中盛有NH3，若使它们所含的原子总数相等，则两个容器的体积之比是( )
A．2∶1 B．1∶2
C．2∶3 D．1∶3
【解析】 同温同压下，两种气体的体积之比等于物质的量之比。根据题意：n(H2)×2＝n(NH3)×4，则V(H2)×2＝V(NH3)×4，故V(H2)∶V(NH3)＝2∶1。
【答案】 A
【题后反思】 使用阿伏加德罗定律的三个易错点
易错点一 适用范围：任何气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。
易错点二 定律中的同温同压，不一定指在标准状况下；气体摩尔体积为22.4 L·mol－1只是一种特殊情况。
易错点三 定律中包含四同?同温、同压、同体积、同物质的量?，只要其中有任意三个相同，则必有第四个相同，即“三同定一同”；若只有两个相同，则另外两个必定成比例，即“二同定比例”。
课时3 物质的量在化学实验中的应用
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。(重点)
3．知道容量瓶的特点、用途及注意事项。
4．掌握物质的量浓度的有关计算。(重点)
物质的量浓度及一定物质的量浓度溶液的配制
[基础·初探]
教材整理1 物质的量浓度
1．将20 g NaOH溶于水中形成1 L溶液，溶液的物质的量浓度c(NaOH)＝0.5_mol/L。
2．配制200 mL 0.5 mol/L的Na2CO3溶液，需Na2CO3的质量为13.25_g。
教材整理2 配制一定物质的量浓度的溶液
以配制100 mL 1.00 mol·L－1 NaCl溶液为例。
1．主要仪器
(1)托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、100 mL 容量瓶。
(2)容量瓶：
2.实验步骤
[探究·升华]
[思考探究]
探究1 物质的量浓度的理解
(1)98 g H2SO4溶于1 L水中配成溶液即得到1 mol·L－1的H2SO4溶液，这句话正确吗？为什么？
【提示】 不正确。单位体积溶液强调的是溶液的体积。将98 g H2SO4(即1 mol)溶于1 L水后所得溶液体积不是1 L，故H2SO4的物质的量浓度不是1 mol·L－1。
(2)从500 mL 2 mol·L－1的NaCl溶液中，取出100 mL，则这100 mL溶液的物质的量浓度为多少？含有的NaCl为多少摩？
【提示】 2 mol·L－1,0.2 mol。
(3)500 mL 1 mol·L－1的NaOH溶液中溶质的物质的量是多少？溶质的质量是多少？
【提示】 0.5 mol,20 g。
(4)1 mol·L－1 Na2SO4溶液中Na＋和SO的物质的量浓度分别是多少？
【提示】 c(Na＋)＝2 mol·L－1，c(SO)＝1 mol·L－1。
探究2 物质的量浓度的配制
(1)若实验时需480 mL Na2CO3溶液，需选用什么容量瓶？
【提示】 500 mL容量瓶。
(2)物质溶解或稀释能否在容量瓶中操作？
【提示】 否。
(3)用浓H2SO4配制与用固体NaOH配制一定物质的量浓度的溶液所需仪器有何不同？
【提示】 两种方法的不同之处在于称量时的不同，一种用量筒量取液体的体积，一种用托盘天平称量固体的质量。用浓溶液配制时，不用托盘天平和药匙。
探究3 物质的量浓度配制过程中的误差分析
(1)定容加蒸馏水时不慎超过了刻度线或向容量瓶中转移溶液时不慎有液滴掉在容量瓶外面，应如何处理？
【提示】 无法进行弥补处理，宣告实验失败，再重新配制。
(2)以配制一定物质的量浓度的NaOH溶液为例，从配制过程方面来探究引起误差的情况(完成下列表格)。
能引起误差的一些操作
因变量
c/mol·L－1
m
V
称好后的药品放入烧杯中时，有少量洒在烧杯外
____
____
________
搅拌时部分液体溅出
____
____
________
未冷却到室温就注入容量瓶定容
____
____
________
定容时，水加多了，用滴管吸出
减小
不变
偏小
定容时仰视刻度线
____
____
________
【提示】 (从左到右、从上到下)减小 不变 偏小 减小 不变 偏小 不变 减小 偏大 不变 增大 偏小
[认知升华]
升华1 物质的量浓度的理解
(1)溶质用物质的量表示，而不是质量。如给出的条件是溶质的质量或气体的体积等，应根据有关公式换算为物质的量。
(2)V表示溶液的体积，而不是溶剂的体积，单位一般用“L”，也可用其他单位，但要注意单位的换算和统一。
(3)对于一定物质的量浓度的溶液来说，从中取出任意体积的溶液，物质的量浓度不变，但其中所含溶质的物质的量与所取体积有关。
(4)整体与部分的关系：如0.1 mol·L－1 AlCl3溶液中，c(Al3＋)＝0.1 mol·L－1，c(Cl－)＝0.3 mol·L－1。
升华2 物质的量浓度的配制
(1)容量瓶的选择与使用
①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。
②使用容量瓶的第一步是：检查是否漏水。
③使用容量瓶注意“五不”：不能溶解固体；不能稀释浓溶液；不能加热；不能作反应容器；不能长期贮存溶液。
(2)固体溶质和浓液稀释配制时所需的主要仪器
①固体：托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管等。
②浓液：量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管等。
升华3 一定物质的量浓度溶液配制过程中的误差分析
(1)原理依据：根据cB＝＝判断。其他不变时：
①凡是使m或nB增大的因素，使cB偏大。
②凡是使m或nB减小的因素，使cB偏小。
③凡是使V增大的因素，使cB偏小。
④凡是使V减小的因素，使cB偏大。
(2)数据处理：托盘天平只能准确到0.1 g，电子天平可精确到0.01 g,10 mL量筒只能准确到0.1 mL，在描述容量瓶时一定注明规格。
(3)仰视或俯视刻度线图解
图1 图2
①仰视刻度线(图1)：加水量偏多，导致溶液体积偏大，使所配溶液浓度偏低。
②俯视刻度线(图2)：加水量偏少，导致溶液体积偏小，使所配溶液浓度偏高。
[题组·冲关]
题组1 物质的量浓度的含义
1．对1 mol/L的Na2SO4溶液的叙述正确的是( )
A．溶液中含有1 mol Na2SO4
B．1 L溶液中含有142 g Na2SO4
C．1 mol Na2SO4溶于1 L水
D．从1 L该溶液中取出500 mL以后，剩余溶液的浓度为0.5 mol/L
【解析】 A项，溶液的体积未明确；B项，142 g Na2SO4的物质的量为1 mol，正确；C项，溶液的体积不是1 L；D项，剩余溶液的浓度仍为1 mol/L。
【答案】 B
2．下列所得溶液的物质的量浓度等于0.1 mol·L－1的是( )
A．将0.1 mol氨充分溶解在1 L水中
B．将10 g质量分数为98%的硫酸与990 g水混合
C．将8 g三氧化硫溶于水并配成1 L溶液
D．将0.1 mol氧化钠溶于水并配成1 L溶液
【解析】 A项溶液的体积不等于1 L；B项无法确定溶液的体积；D项0.1 mol Na2O溶于水，其溶质NaOH为0.2 mol。
【答案】 C
题组2 一定物质的量浓度溶液的配制与误差分析
3．精确配制250 mL一定物质的量浓度的NaOH溶液，下列实验操作正确的是( )
A．选择仪器时，使用500 mL容量瓶
B．将称量好的氢氧化钠固体放入容量瓶中，加入少量水溶解
C．在烧杯中溶解氢氧化钠固体后，立即将所得溶液注入容量瓶中
D．将烧杯中的氢氧化钠溶液注入未经干燥的洁净容量瓶中
【解析】 A项，应选250 mL容量瓶；B项，NaOH不能在容量瓶中溶解；C项，NaOH溶解时放热，应冷却至室温再注入容量瓶。
【答案】 D
4．实验室需配制250 mL 0.1 mol·L－1的Na2CO3溶液，填空并回答下列问题：
(1)配制250 mL 0.1 mol·L－1的Na2CO3溶液。
实际应称Na2CO3质量/g
应选用容量瓶的规格/mL
(2)配制时，其正确的操作顺序是(填字母，每个字母只能用一次)________________。
A．用30 mL水洗涤烧杯2～3次，洗涤液均注入容量瓶，振荡
B．将准确称量的Na2CO3固体倒入烧杯中，再加适量水溶解
C．将已冷却的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
D．将容量瓶盖紧，振荡，摇匀
E．改用胶头滴管加水，使溶液凹面恰好与刻度线相切
F．继续往容量瓶内小心加水，直到液面接近刻度线下1～2 cm处
(3)操作A中，将洗涤液都移入容量瓶，其目的是__________________，溶液注入容量瓶前需恢复到室温，这是因为________________________。
(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”)
若容量瓶中有少量蒸馏水________________________________________；
若定容时俯视刻度线_____________________________________________。
(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不慎有液滴掉在容量瓶外面___________________。
【解析】 (1)称取固体 Na2CO3的质量为0.25 L×0.1 mol·L－1×106 g·mol－1≈2.7 g；配制250 mL 0.1 mol·L－1的Na2CO3溶液就用250 mL容量瓶。
(2)按十字方针“算、量、溶、冷、移、洗、振、定、摇、贴”排列实验步骤，确定为B→C→A→F→E→D。
(3)洗涤烧杯和玻璃棒的目的是保证溶质全部转入容量瓶。容量瓶盛放热溶液时，体积不准，故溶液注入容量瓶前需恢复到室温。
(4)若容量瓶中有少量蒸馏水，因定容时也需要加水，故对所配溶液无影响；若定容时俯视刻度线，则会使凹液面的最低点下移，所加水偏少，浓度偏高。
(5)若实验中加蒸馏水时超过了刻度线或移液时有液滴洒在外面，均要重新配制。
【答案】 (1)2.7 250
(2) B、C、A、F、E、D
(3)保证溶质全部转入容量瓶 容量瓶盛放热溶液时，体积不准
(4)无影响 偏高
(5)洗净容量瓶后重新配制 洗净容量瓶后重新配制
物质的量浓度的有关计算
[探究·升华]
[思考探究]
物质的量浓度的综合计算
(1)在标准状况下，将3.36 L HCl通入1 L水中，则溶液的物质的浓度为多少？(溶液的密度为1.2 g·cm－3)
【提示】 n(HCl)＝ mol＝0.15 mol，
V(溶液)＝≈838 mL≈0.838 L，
c(HCl)＝≈0.18 mol·L－1。
(2)98% H2SO4溶液(ρ＝1.84 g·cm－3)的物质的量浓度为多少？
【提示】 c＝＝18.4 mol/L。
(3)要配制250 mL 1 mol/L的浓HCl，需要5 mol/L的盐酸多少毫升？
【提示】 250 mL×1 mol/L＝V mL×5 mol/L，V＝50，则需要5 mol/L的盐酸50 mL。
(4)0.5 mol/L的Al2(SO4)3溶液中c(Al3＋)、c(SO)分别为多少？
【提示】 c(Al3＋)＝1 mol/L、c(SO)＝1.5 mol/L。
[认知升华]
物质的量浓度的有关计算方法
(1)一定体积的气体(标准状况)溶于水后形成的溶液中溶质的物质的量浓度的计算方法
①若已知溶液的体积：
②若已知溶液的密度：
[假定气体的摩尔质量为M g/mol，V L(标准状况)该气体溶于1 L水中所得溶液的密度为ρ g/cm3]
计算过程：
a．先计算溶质的物质的量：n＝ mol；
b．再计算溶液的体积：
V＝＝×1×10－3 L/mL＝ L；
c．最后计算溶质的物质的量浓度：
c＝＝＝ mol/L。
(2)物质的量浓度与溶质的质量分数的换算
①换算公式：cB＝ mol·L－1
M：溶质B的摩尔质量 ρ：溶液密度(g·mL－1)
②推导方法：设溶液体积为1 L，则cB＝＝＝ mol·L－1。
(3)溶液的稀释与混合
①稀释规律：
a．含义：将浓溶液加水稀释，稀释前后溶质的物质的量和质量都保持不变。
b．公式：c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀)。
②混合规律：
a．含义：同一溶质不同浓度的两溶液相混合，混合后，溶质的总物质的量(或总质量)等于混合前两溶液中溶质的物质的量之和(或质量之和)。
b．公式：c1·V1＋c2·V2＝c(混)·V(混)。
(4)溶液中微粒浓度的计量关系
①定组成定律：在溶液中阳离子与阴离子的物质的量浓度之比＝化学组成中离子个数之比。如Na2SO4溶液中：c(Na＋)∶c(SO)＝2∶1。
②电荷守恒：在溶液中，阳离子所带的正电荷数＝阴离子所带的负电荷数。如Na2SO4和NaCl的混合溶液中：c(Na＋)＝2c(SO)＋c(Cl－)。
[题组·冲关]
题组1 物质的量浓度的计算(cB＝)
1．将50.0 g胆矾(CuSO4·5H2O)溶解于500 g水中形成溶液(ρ＝1.1 g/cm3)，该溶液的物质的量浓度为________，溶质的质量分数为________。
【解析】 n(CuSO4)＝＝0.2 mol，
V＝＝500 mL＝0.5 L，
c(CuSO4)＝＝0.4 mol/L，
w(CuSO4)＝ g×100%≈5.8%。
【答案】 0.4 mol/L 5.8%
2．在标准状况下，500 L HCl溶于1 L H2O中，所得盐酸的密度为1.36 g/cm3，则盐酸的物质的量浓度为________mol/L。
【解析】 n(HCl)＝≈22.32 mol，
m(盐酸)＝22.32 mol×36.5 g/mol＋1 000 g＝1 814.68 g，
V(盐酸)＝≈1 334.32 mL＝1.334 32 L，
c(盐酸)＝≈16.73 mol/L。
【答案】 16.73
题组2 物质的量浓度与溶液质量分数的换算
3．密度为d g/cm3的溶液V mL含有摩尔质量为M的溶质m g，其物质的量浓度为c mol/L，质量分数为W%，下列表示式不正确的是( )
A．c＝1 000m/(VM) B．m＝d·V·W/100
C．d＝cM/(10W) D．W%＝(cM/1 000d)%
【解析】 用定义式检验A项：c＝n/V，其中n＝m/M，V的单位需要调整，即c＝1 000m/(VM)，A项正确；用定义式检验B项：m质＝wm液，其中m液＝V·ρ，得m＝dV×W%，B项正确；用公式c＝1 000ρw/M检验C项和D项：即c＝(1 000d·W%)/M，得d＝cM/10W，C项正确；W%＝cM/(1 000d)，D项不正确。
【答案】 D
4．某硫酸的密度为1.84 g/cm3，硫酸的质量分数为98%，则该硫酸溶液的物质的量浓度为( )
A．4.9 mol/L B．9.2 mol/L
C．9.8 mol/L D．18.4 mol/L
【解析】 由c＝得，
c(H2SO4)＝
＝18.4 mol/L。
【答案】 D
题组3 溶液中有关稀释的计算
5．将5 mol/L盐酸10 mL稀释到200 mL，再取出5 mL，这5 mL溶液的物质的量浓度是( )
A．0.05 mol/L B．0.25 mol/L
C．0.1 mol/L D．0.5 mol/L
【解析】 根据稀释规律：c(HCl)浓×V(浓溶液)＝c(HCl)稀×V(稀溶液)列式，5 mol/L×10 mL＝c(HCl)稀×200 mL，解得c(HCl)稀＝0.25 mol/L，从中取出5 mL，物质的量浓度不变。
【答案】 B
6．用18.4 mol/L的浓H2SO4加水稀释为500 mL 2 mol/L的稀H2SO4，则所需浓H2SO4的体积为________mL(保留小数点后两位有效数字)。
【解析】 根据稀释规律可知，18.4 mol/L×V＝2 mol/L×500 mL，解得V≈54.35 mL。
【答案】 54.35
题组4 溶液中离子浓度的计算
7．V L Fe2(SO4)3溶液中含Fe3＋m g，则溶液中SO的物质的量浓度为( )
A. mol/L B. mol/L
C. mol/L D. mol/L
【解析】 因c(Fe3＋)＝ mol/L，根据电荷守恒：3c(Fe3＋)＝2c(SO)，故c(SO)＝ mol/L×＝ mol/L。
【答案】 D
8．某溶液中仅含有Na＋、Mg2＋、SO、Cl－四种离子(不考虑水电离出的H＋和OH－)，某物质的量浓度之比为c(Na＋)∶c(Mg2＋)∶c(Cl－)＝3∶5∶5。若Na＋的物质的量浓度为3 mol·L－1，则SO的物质的量浓度为( )
A．2 mol·L－1 B．3 mol·L－1
C．4 mol·L－1 D．8 mol·L－1
【解析】 根据电荷守恒原理，溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。故有c(Na＋)＋2c(Mg2＋)＝c(Cl－)＋2c(SO)，代入数据得：3＋2×5＝5＋2c(SO)，c(SO)＝4 mol·L－1。
【答案】 C
