专题1化学家眼中的物质世界
第一单元 丰富多彩的化学物质
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一、物质的分类
纯净物
物质
混合物
二、单质、氧化物酸、碱、盐等物质之间的相互转化关系注意：复分解反应的条件：有沉淀、气体、水生成。金属与盐溶液的置换条件：活泼性强的金属置换活泼性弱的金属。
三、有关物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积等概念
1．物质的量：物质的量是七个基本物理量之一，其单位是摩尔（mol），符号为n，注意：（1）物质的量度量的对象是微粒集体，微粒可以是分子、原子、离子、电子、中子、质子等。（2）使用物质的量一般用符号标明微粒，如1mol H2O，5mol H+等。摩尔作为物质的量的单位，不能用来表示宏观物体的多少，使用摩尔时必须指明微粒的种类。
2．阿伏加德罗常数：1mol任何微粒集体中所含有的微粒数叫做阿伏加德罗常数。用符号NA表示，通常使用近似值6.02×1023mol-1。
3．摩尔质量：1mol任何物质的质量，称为该物质的摩尔质量。用符号M表示，单位为g/mol。 1mol物质的质量以克为单位，在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量。物质的量与质量、摩尔质量的关系为：n=m/M
4．气体摩尔体积：单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。用符号Vm表示，常用的单位为L/mol。标准状况下（0℃、101Kpa），1mol任何气体所占的体积都约为22.4L，即标况下的气体摩尔体积约为22.4L/mol
四、物质的聚集状态及分散系
1．物质的聚集状态：主要有气态、液态和固态三种。同一物质在不同温度和压力下物质的聚集状态不同。物质的体积由三个因素决定：微粒数目、微粒间距、微粒大小。固体、液体的体积主要决定于微粒数目和微粒大小；而气体的体积主要决定于微粒数目、微粒间距。
2．分散系：一种或几种物分散到另一种物质中形成的混合物叫分散系。被分散的物质叫分散质，分散其他物质的物质叫分散剂。可分为：溶液（粒子直径小于10-9m）、浊液（粒子直径大于10-7m）、胶体（粒子直径在10-9 ~ 10-7m）
3．胶体：胶体与溶液外观上没有区别，都是均一、稳定、透明的分散系。其特性：具有丁达尔效应，利用此特性可鉴别溶液和胶体。有些胶体具有吸附性，可作净水剂，除去水中不溶性杂质，使水澄清。比如氢氧化铝胶体、氢氧化铁胶体等。
例题解析
例1、今有下列三组物质，每组中都有一种物质跟其他三种属于不同的种类。将此种物质（写化学式）和分类依据（选出的物质与其他物质不同之处）写在下面相应的表格内。三组物质分别为：（1）O2、F2、S、N2；（2）Fe、Na、Al、Si；（3）NO、CO2、SO2、P2O5。
组别 被选出的物质 挑选依据
第（1）组
第（2）组
第（3）组
解析：本题中，第（1）组物质可根据物质在通常状态下的聚集状态分类，第（2）组物质可根据物质的性质分成金属和非金属两种类型，第（3）组物质均为非金属氧化物，可根据它们在通常状态下的聚集状态分类。
故答案为：第（1）组：S 通常情况下，S是固体，其余均为气体。
第（2）组：Si 只有Si是非金属单质，其余是金属单质。
第（3）组：P2O5 均为非金属氧化物，但P2O5为固体，其余的通常情况下为气体。
例2、同学们吃的零食的包装袋中经常有一个小纸袋，上面写着“干燥剂”，其主要成分是生石灰（CaO）。
（1） 生石灰属于哪种类别的物质？
（2） 生石灰可做干燥剂的理由是什么？（用化学方程式表示）
（3） 生石灰还可以跟哪些类别的物质发生化学反应？列举两例，并写出化学方程式
（4） 小纸袋中的物质能否长期持续地做干燥剂？为什么？
（5） 在你所认识的化学物质中，还有哪些可以用作干燥剂？列举一例。
答案：（1）化合物、金属氧化物、固态物质等。
（2）CaO + H2O = Ca(OH)2
（3）与酸的反应：CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O ；与非金属氧化物反应：CaO + CO2 = CaCO3
（4）不能，因为生石灰全部变为Ca(OH)2后，就不能持续起到干燥作用。
（5）浓硫酸、CaCl2、 P2O5 、碱石灰等
例3、氯的原子序数为17，35Cl是氯的一种同位素，下列说法正确的是 （ ）
A．35Cl原子所含质子数为18 B．1/18 mol的1H35Cl分子所含中子数约为
C．3.5g的35Cl2气体的体积为2.24L D．35Cl2气体的摩尔质量为70 g/mol
解析：该题以35Cl为背景，考查了35Cl原子所含质子数、1H35Cl分子所含中子数以及35Cl2气体的摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量等之间的关系，其中1H是所有原子中唯一无中子的原子，“3.5g的35Cl2气体的体积为2.24L”中设置了状态未确定的陷阱。故答案为：B、D
例4、在某温度时，一定量的元素A的氢化物AH3在一定体积密闭容器中可完全分解成两种气态单质，此时压强增加了75%。则A单质的一个分子中有_______个A原子，AH3分解反应的化学方程式为__________________________________________。
解析：由阿伏加德罗定律的推论：相同温度和压强时，p1/p2=N1/N2得反应前后气体的分子数之比为1:1.75=4:7，可理解为反应式左边气体和反应式右边气体系数之和比为4:7，再根据氢原子守恒不妨先将反应式写为4AH3==A(x)+6H2，再由A原子守恒得A右下角的数字为4。
答案：4，4AH3==A4+6H2。
习题精练
1、下列广告用语在科学性上没有错误的是（ ）
A、这种饮料中不含任何化学物质
B、这种蒸馏水绝对纯净，其中不含任何微粒
C、这种口服液含丰富的氮、磷、锌等微量元素
D、没有水就没有生命
2、“垃圾是放错了位置的资源”，应该分类回收。生活中废弃的铁锅、铝制的易拉罐、铜导线等可以归为一类加以回收，它们属于（ ）
A. 氧化物 B. 盐 C. 金属或合金 D. 碱
3、下列物质属于纯净物的是（ ）
A、洁净的空气 B、食盐水 C、浮有冰块的水 D、糖水
4、经测定，一瓶气体中只含有C、H两种元素，通常情况下这瓶气体不可能是（ ）
Ａ、一种化合物 Ｂ、一种单质和一种化合物的混合物
Ｃ、两种化合物 Ｄ、两种单质
5、“可燃冰”又称“天然气化合物”，它是在海底的高压、低温条件下形成的，外观像冰。1体积“可燃冰”可储藏100~200体积的天然气。下面关于“可燃冰”的叙述不正确的是（ ）
A、 “可燃冰”有可能成为人类未来的重要能源
B、 “可燃冰”是一种比较洁净的能源
C、 “可燃冰”提供了水可能变成油的例证
D、“可燃冰”的主要可燃成分是甲烷
6、下列叙述中正确的是（ ）
A、 硝酸的摩尔质量63g
B、 1mol CO的质量是28g
C、 2g氢气所含原子数目为1mol
D、 铁的摩尔质量在数值上等于铁原子的相对原子质量
7、相同质量的下列气体中，所含原子数最多的是（ ）
A、CH4 B、N2 C、CO D、O2
8、下列说法中错误的是（ ）
A、 物质的聚集状态不同主要是构成物质的基本粒子间的距离不同
B、 不同分散系其对应分散质的微粒直径不同
C、 1mol O2与1mol O3所含的分子数目相等
D、 1mol氢气所占体积约为22.4L
9、设NA为阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是（ ）
A、 1mol Na2SO4溶于水中，所得溶液中Na+个数为NA
B、 18g水含有电子数为8NA
C、 标准状况下，22.4L氢气含有氢原子个数为2NA
D、 11.2L氢气一定含有NA 个氢原子
10、能区分胶体和溶液的方法是( )
A、 静置，有沉淀现象的是胶体
B、 有丁达尔现象的是胶体
C、 能透过滤纸的是溶液
D、 用肉眼观察，均匀透明的是溶液
11、、下列关于Fe(OH)3胶体的制备，正确的操作是 ( )
A、 将FeCl3 溶液滴入蒸馏水中即可
B、 将FeCl3 溶液滴入热水中，得到黄色液体即可
C、 将FeCl3 溶液滴入沸水中，得到红褐色液体即可
D、 将FeCl3 溶液滴入沸水中，并继续加热煮沸至生成红褐色沉淀即可
12、（1）1.5molH2SO4的质量是_____________，其中含有__________mol H，含有_______g氧元素。
（2）9.03×1023个氨分子含___________摩尔氨分子，____________摩尔氢原子，________摩尔质子，________________个电子。
（3）__________mol CO2中含有3g碳。标况下，___________L CO2中含有0.25mol 氧原子，____________mol CO2中含有3.01×1023个CO2分子，它的质量是______________。
13、按下列化学反应基本类型依次填入四个化学方程式，要求后一个反应的反应物必须含有前一个反应的生成物：
（1） 分解反应：_______________________________________________________。
（2） 置换反应：_______________________________________________________。
（3） 化合反应：_______________________________________________________。
（4） 复分解反应：_____________________________________________________。
14、同温同压下,某容器充满O2重16g，若充满CO2重22g，现充满某气体重44g，则某气体的摩尔质量为多少？
15、实验室加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气。若收集到标准状况下3.36L氧气,至少需要多少克氯酸钾 同时生成氯化钾的物质的量为多少
单元一 导学答案：
1、D 2、C 3、C 4、D 5、C 6、BD 7、A 8、D 9、C 10、B 11、C
12、（1）147g， 3.0， 96 （2）1.5， 4.5， 15， 9.03×1024
（3）0.25， 2.8， 0.5， 22g
13、第一组：2H2O == 2H2 + O2 ， H2 + CuO == Cu + H2O
CaO + H2O = Ca(OH)2 ， Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O
第二组：Cu2(OH)2CO3 == 2CuO + H2O + CO2 ，CO + CuO == Cu + CO2
2Cu + O2 = 2CuO ， CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O
14、88g/mol
15、12.3g ， 0.1mol
金属单质
非金属单质
单质
酸
碱
盐
氧化物
氢化物
有机化合物
化合物
无机化合物
加热
通电
加热专题一 化学家眼中的物质世界
第二单元 研究物质的实验方法
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1、 物质的分离和提纯
根据混合物中各物质溶解性、沸点、被吸附性能及在不同溶剂中溶解性的不同，可以选用过滤和结晶、蒸馏（或分馏）、纸上层析、萃取和分液等方法进行分离和提纯。
分离提纯方法 适用范围 实例
过滤 固体与液体不互溶的混合物 粗盐的提纯
结晶与重结晶 混合物中各成分在溶剂中溶解度不同，包括蒸发溶剂结晶和降温结晶 分离NaCl和KNO3的混合物
蒸馏（分馏） ①难挥发的固体杂质在液体中形成的混合物②互溶液体沸点有明显差异 蒸馏水、无水乙醇的制备、石油的分馏CCl4(沸点76.75℃)和甲苯（沸点110.6℃）混合物的分离
层析 被吸附能力不同的物质的分离 红、蓝墨水混合物中的不同色的分离
分液 两种互不混溶的液体混合物 CCl4和水的分离
萃取 溶质在互不相溶的溶剂里溶解度不同 利用CCl4从溴水中萃取溴
注意：不同的分离方法都有一定的适用范围，要根据不同混合物的性质选择合适的方法进行分离，且有时需要多种方法配合使用。
2、 常见物质（离子）的检验
物质（离子） 方法及现象
CO32－ 与含Ba2+的溶液反应，生成白色沉淀，该沉淀溶于硝酸（或盐酸），生成无色无气味、能使澄清石灰水变浑浊的气体（CO2）。
SO42－ 与含Ba2+的溶液反应，生成白色沉淀，不溶于稀盐酸。
Cl－ 与硝酸银溶液反应，生成不溶于稀硝酸的白色沉淀。
NH4+ 与NaOH浓溶液反应，微热，放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝的刺激性气味气体（NH3）。
Na+ 焰色反应呈黄色
K+ 焰色反应呈紫色（透过蓝色钴玻璃）
I2 遇淀粉显蓝色
蛋白质 灼烧 有烧焦羽毛气味
3、 溶液的配制及分析
1． 物质的量浓度、溶液体积、溶质的物质的量相互关系
， ，
2．配制一定物质的量浓度的溶液
主要仪器：容量瓶、烧杯、玻棒、胶头滴管、量筒、托盘天平及砝码、药匙
操作步骤：计算—称量—溶解—移液—定容
注意事项：①容量瓶不能配制任意体积的溶液；不能用作反应容器；不能直接在其中进行溶解和稀释；不可作为贮存溶液的试剂瓶。
②容量瓶在使用前需检查是否漏水。
③称量NaOH等易潮解或有腐蚀性的固体必须在干燥洁净的小烧杯中进行且要快速称量。
④溶解或稀释过程有明显温度变化的，需等溶液温度恢复至室温才能转移到容量瓶中。
⑤往容量瓶中转移溶液时，需要用玻璃棒引流；烧杯及玻璃棒应用蒸馏水洗涤2～3次，洗涤液也要注入容量瓶中。
⑥定容时，当液面接近瓶颈刻度线1～2cm处，应改用胶头滴管滴加。
例题解析
例1．下列实验操作错误的是___________
A．测定溶液pH的操作是：将湿润的pH试纸置于表面皿上，用玻璃棒蘸取溶液，点在pH试纸的中部，与标准比色卡进行比较。
B．容量瓶检漏的操作是：在容量瓶中注入适量的水，塞上玻璃瓶塞，左手五指托住瓶底，右手食指顶住瓶塞，反复倒置，观察是否漏水。
C．配制一定物质的量浓度的硫酸溶液时，先往容量瓶中加水，然后按计算结果将一定体积浓硫酸沿玻璃棒慢慢倒入容量瓶，最后加水至刻度，摇匀。
D．观察钾元素焰色反应的操作是：将铂丝放在稀盐酸中洗涤，然后蘸取固体氯化钾，置于煤气灯的火焰上进行灼烧，透过蓝色钴玻璃进行观察。
【解析】该题考察的是一些化学实验的基本操作。用pH试纸测定溶液pH值时，不能预先用水润湿，否则会引起待测液浓度减小，pH值改变；容量瓶使用之前必须要检查是否漏水，方法为：在容量瓶中注入适量水，塞上瓶塞，食指顶住瓶塞，另一只手托住瓶底，倒立过来，观察是否漏水，若不漏水，将瓶正立并将瓶塞旋转180°后，再次检验；容量瓶只能用于配制溶液，不能在其中直接溶解或稀释；焰色反应的关键是用于蘸取待测物的铂丝必须洁净，所以每次检测前后需蘸取盐酸清洗，清洗后放在火焰上灼烧，直至与原来火焰焰色相同为止，再蘸取待测物进行检验，以排除杂质的干扰。答案为A、B、C、D。
例2．某溶液含有较多的Na2SO4和少量的Fe2(SO4)3。若用该溶液制取芒硝（Na2SO4· 10H2O)，可选择的操作有（1）加适量H2SO4溶液;（2）加金属钠;（3）结晶;（4）加过量NaOH溶液;（5）加强热脱结晶水；（6）过滤。正确的操作步骤是 （ ）
A．(2)(6)(3) B．(4)(6)(1)(3)
C．(4)(6)(3)(5) D．(2)(6)(1)(3)(5)
【解析】在日常生活和工业生产中需要分离许多物质，要用到化学反应。选择化学试剂时注意（1）不引入新的杂质；（2）所加试剂一般过量，以保证将杂质全部除去，同时后续试剂须将过量的前一试剂除去；（3）过程简便、安全；（4）若存在多种杂质，注意所加除杂试剂顺序。根据题目要求，主要是除去Fe3＋，加过量的NaOH溶液将Fe3＋沉淀。将沉淀过滤后，过量的NaOH溶液用适量的H2SO4溶液除去。再结晶得Na2SO4·10H2O，即芒硝。A、D选项用金属钠与水反应，实验不经济、不安全，且A未考虑加入过量试剂的问题，C中最后一步加强热脱去结晶水，得不到芒硝，只能得到Na2SO4固体。选B。
例3．配制100mL、1.0mol·L-1的NaOH溶液，下列情况会导致溶液浓度偏高的是（ ）
A．容量瓶使用前经蒸馏水清洗后没有干燥
B．配制过程中，未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒
C．俯视确定凹液面与刻度线相切
D．用敞口容器称量NaOH且时间过长
【解析】 除了称量和试剂因素外，以下操作将引起误差：
1 不洗涤烧杯、玻璃棒，造成所配制的溶液浓度偏低。2 在烧杯中溶解固体或稀释浓溶液时，不放置至室温，而趁热转入容量瓶进行定容，所得溶液的浓度偏高。3定容后上下倒置摇匀，发现液面低于刻度线时，再加水至刻度线，则所配制溶液的浓度偏低。4 定容时加水超出刻度线，又用滴管把多余的溶液取去，此时所得溶液浓度偏低。5 定容时俯视，所配溶液浓度偏高；定容时仰视，配制溶液浓度偏低。6 在溶解、转移和洗涤过程中，把溶液溅到容器外，则所配制的溶液浓度偏低。
题中A项，容量瓶配制溶液最后须加蒸馏水定容，无需干燥，只要洁净即可，故不会对配制溶液的浓度产生影响；B项操作造成溶质未全部转移至容量瓶中，所配溶液浓度减小；C项，俯视定容，所加蒸馏水的量不足，溶剂量减少，浓度偏高；D项，称量过程中，NaOH固体已经部分吸收H2O及CO2，溶质减少，浓度偏低。选C。
小实验
层析法分离——纸层析法
层析是利用混和物中各组分在固定相和流动相中的溶解度不同而达到分离目的，常用滤纸作载体，称为纸层析法。以纸上所吸附的水作固定相，用与水不相混溶或相混溶的溶剂作展开剂，是流动相，所用展开剂应对被分离物质有一定溶解度，通常为含一定比例水的有机溶剂。当流动相沿纸条移动时，带动着试样中的各组分以不同的速率向前移动，在一定时间内，不同组分被带到纸上的不同部位，出现层析现象，以达到分离的目的。
（A）将6份水、3份酒精和1份氨水制成混合溶剂。在一支大试管中倒入适量溶剂，剪一条2 cm宽的长条滤纸，从试管口悬吊下去，使其底部恰好能够浸入溶剂，且纸边不要贴在试管壁上。用铅笔在液面以上的滤纸处画一道线，点一滴红、蓝墨水的等量混合液（如图），将滤纸条放入大试管中，塞上塞子，以防溶剂挥发。溶剂由于毛细作用爬上纸条，墨水中的各种成分随溶剂扩展逐渐分开，形成不同的色带，红色带在上，蓝色带在下。可用其他溶剂和其他墨水进行实验，将各种色素很好地分开。
（B）收集各种绿叶，撕碎，放在研钵中，加入适量酒精，研磨，直到溶液呈深绿色。用毛细玻璃管在滤纸的一端点一滴绿色溶液，晾干，再在同一点上点一滴绿液制成一个小的浓缩点。将滤纸条悬挂在大试管中，使有浓缩点的一端浸入溶剂中，且浓缩点位于液面以上。色层显示是：叶黄素的橙色带在上，叶绿素的绿色带在下。若用其它适当溶剂，可使叶红素（胡萝卜素）的色层在二者之间显现出来。
习题精练
1．在容量瓶上无需有的标记是 （ ）
A．刻度线 B．温度 C．浓度 D．规格（容量）
2．下列实验中用错试剂的是（ ）
A．用稀盐酸清洗做焰色反应的铂丝
B．用酒精萃取碘水中的碘
C．用稀盐酸洗去残留在试管壁上的铜
D．用碱石灰吸收氨气中的水蒸气
3．下列溶液与20mL 1 mol·L—1 NaNO3溶液中NO3—物质的量浓度相等的是 （ ）
A．10 mL 1 mol·L—1 Mg(NO3)2溶液
B．5 mL 0.8 mol·L—1 Al(NO3)3溶液
C．10 mL 2 mol·L—1 AgNO3溶液
D．10 mL 0.5 mol·L—1 Cu(NO3)2溶液
4．0.5LAlCl3溶液中含Cl—9.03×1023个，则溶液物质的量浓度是 （ ）
A．0.1mol/L B．1mol/L C．3mol/L D．1.5mol/L
5．用98%的浓硫酸（密度为1.84g·cm-3）配制1mol·L-1的稀硫酸100 mL，现给出下列仪器(配制过程中可能用到)：①100 mL量筒 ②10 mL量筒 ③50 mL烧杯 ④托盘天平 ⑤100 mL容量瓶 ⑥胶头滴管 ⑦玻璃棒。按实验时使用仪器的先后顺序，排列正确的是( )
A．②⑥③⑦⑤⑥ B．②③⑦⑤⑥
C．①③⑤⑦④⑥ D．④⑦③⑤⑥
6．下列除杂所选用的试剂及操作方法均正确的一组是（括号内为杂质）（ ）
选项 待提纯的物质 选用的试剂 操作方法
A NaCl(Na2CO3) 盐酸 －
B CO2(CO) O2 点燃
C Fe (Zn) 稀硫酸 过滤
D CO2(HCl) NaOH溶液 洗气
7．下列各组溶液，不用其他试剂，就可将它们区别开的是（ ）
A．盐酸 氢氧化钠 碳酸钠 硫酸铜
B．盐酸 硝酸银 氯化钠 硝酸钠
C．氢氧化钠 硫酸镁 碳酸钠 硫酸氢钠
D．氯化钡 硫酸钠 氯化钙 硝酸钙
8．某气体可能含有N2、HCl、CO中的一种或几种，将其依次通入足量NaHCO3溶液和灼热CuO，气体的体积都没有变化，再通过足量的碱石灰，气体体积减小，但还有剩余气体，以下对该气体组分判断正确的是 （ ）
A．一定没有N2，CO和HCl至少有1种
B．一定有N2，HCl和CO
C．一定有N2，CO和HCl至少有1种
D．一定有N2和CO，没有HCl
9．实验室用固态不纯氯化钠（含少量NH4HCO3和Na2SO4杂质）制取纯净氯化钠溶液。下列操作可供选用：①逐滴加入稀盐酸，调节pH值为5；②煮沸；③加蒸馏水溶解；④加热至不再产生气体为止；⑤加入稍过量的Na2CO3溶液；⑥加入稍过量的BaCl2溶液；⑦过滤。上述实验操作的正确顺序应是 （ ）
A．①②⑤⑥⑦③④ B．③④⑥⑤⑦①②
C．④③⑥⑤⑦①② D．④③⑤⑥⑦②①
10．实验中需要2mol/L的Na2CO3溶液950ｍL，配制时应选用的容量瓶规格和Na2CO3的质量分别为 （ ）
A．1000ｍL，212g B．950ｍL，201.4g
C．500ｍL，212g D．任意规格，572g
11．现有烧杯、漏斗、分液漏斗、酒精灯、玻璃棒、量筒、蒸发皿、圆底烧瓶、铁架台(带铁圈)、三脚架、石棉网、火柴。若所需试剂均有提供，在以下5个实验中：① 沉淀的过滤，② 含泥沙的碘中提纯碘，③ 溴的萃取，④ 蒸馏，⑤ 硫酸铜溶液的蒸发浓缩。其中因缺乏某种实验用品而不能完成的实验是 ( )
A． ① B．②和④
C．③和⑤ D．①和④
12．在K2SO4和Fe2(SO4)3的混合溶液中，已知Fe3＋的物质的量浓度为0.1mol./L，而SO42—的物质的量浓度为0.3mol/L，则混合液中K＋的物质的量浓度为 ( )
A．0.15mol/L B．0.3mol/L C．0.45mol/L D． 0.6mol/L
13．下列各组混合物的分离或提纯方法正确的是（ ）
A．用过滤法分离Fe（OH）3胶体和FeCl3溶液的混合物
B．用结晶法提纯NaCl和KNO3的混合物中的KNO3
C．用蒸馏法分离乙醇和苯酚（沸点为182℃）的混合物
D．用加热法分离碘和氯化铵的混合物
14．某溶液中含有OH—、CO32—、SO42—三种阴离子，要求只取一次待测液就能将阴离子都检验出来，试设计一种简便的检验方法(不选用指示剂)。写出简要的实验步骤及现象。
15．配制2 mol / L NaOH溶液250 mL，在下列所叙述的操作中选择必要的操作，用序号写出操作顺序 。
① 在烧杯中放入一定量的水（少于250 mL），溶解NaOH。
② 在托盘天平上放2张大小一样的纸，称取20 g NaOH。
③ 用滴管加蒸馏水，使溶液凹液面和刻度相切，摇匀。
④ 在烧杯中放NaOH，用托盘天平称出20 g NaOH。
⑤ 把20 g NaOH溶于250 mL蒸馏水中。
⑥ NaOH溶液冷却后，注入容量瓶250 mL规格。
⑦ 向容量瓶加蒸馏水，直至液面接近瓶颈刻度线1～2 cm处。
⑧ 容量瓶用NaOH溶液润洗后使用。
⑨ 用蒸馏水洗涤烧杯，并把洗涤液注入容量瓶，振荡。
16．用于分离或提纯物质的方法有：A．蒸馏(分馏) B．盐析C．过滤 D．重结晶 E．升华 F．渗析 G．加热分解 。下列各组混合物的分离或提纯应选用上述哪一种方法最合适？（把选用的方法的标号填入括号内）
（1）除去Ca(OH)2溶液中悬浮的CaCO3微粒（ ）
（2）除去Fe(OH)3胶体中混有的Cl－离子（ ）
（3）除去乙醇中的少量水（ ）（ ）
（4）除去氧化钙中的碳酸钙（ ）
（5）除去固体碘中混有的砂子 （ ）
17．右图所示装置有多种用途，请回答下列问题：
（1）洗气：除去CO中的水蒸气，装置内应盛放 ；
（2）检验：证明CO中混有CO2，装置内应盛放 ；
（3）集气：若用排空气法收集比空气轻的气体时，气体应从装置的 端通入（填“A”或“B”，下同）；若收集比空气重的气体，则气体从 端通入。若用排水法收集O2时，瓶内应先装满水，气体从 端通人。
(4)贮气：若要用水将装置中的氧气排出进行实验时，水应从 端通人。
（5)量气：若要测定实验室制得的少量O2的体积，则应在瓶内先装满水，再将O2从 端通入。
18．实验室用如图所示方法制Fe(OH)2，但一般看不到白色的Fe(OH)2沉淀，原因是Fe(OH)2不稳定，极易被O2氧化生成Fe(OH)3，而由灰绿色转为红褐色的沉淀。反应的化学方程式： 4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3 。请回答：
（1）滴管下端插入液面下的原因是_____________________________。
（2）此反应中的O2可能来自于_____________________________。
（3）现欲用同样的装置制得Fe(OH)2白色沉淀(至少能存在较长的时间)，设计一个改良的实验方案。（提示：如何能减少O2对生成Fe(OH)2的氧化，表格可不填满也可补充。)
操 作 方 法 目 的
（4）实验探究：通过查阅资料，相互讨论，看看还可以如何设计实验，改进装置能制得白色的Fe(OH)2沉淀？
19．有一硫酸与硝酸的混合溶液，取出10mL加入足量BaCl2溶液，过滤、洗涤、烘干后得到9.32g的沉淀；滤液与4.0 mol·L－1 NaOH溶液反应，用去35mL碱液时恰好完全中和。试求混合液中H2SO4、HNO3的物质的量浓度各是多少？
单元二 导学答案
1．C 2．BC 3．D 4．B 5．A 6．A 7．AC 8．C 9．C 10．A 11．D 12．B 13．BC
14．．首先加入NH4NO3溶液，检验OH—；其次加入HNO3溶液(或盐酸)，检验CO32—；最后加入Ba(NO3)2溶液，检验SO42—。
15．④①⑥⑨⑦③
16．（1）C（2）F（3）A（4）G（5）E
17．（1）浓H2SO4（2）澄清石灰水（3）B A B（4）A（5）B
18．⑴避免和减少空气中的氧气对Fe(OH)2氧化
（2）溶入NaOH溶液的O2，溶入FeSO4溶液的O2，空气中的O2。
（3）
操作方法 目的
将NaOH溶液加热到沸腾后冷却使用 减少NaOH溶液中的O2
用加热到沸腾后冷却的蒸馏水配制FeSO4溶液。 减少FeSO4溶液中的O2
在试管液面上滴少量油 隔绝空气中的O2
（4）略
19．C（H2SO4）＝ 4.0mol·L-1 C（HNO3）＝ 6.0mol·L-1
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1专题1 化学家眼中的物质世界
第三单元 人类对原子结构的认识
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一、原子结构模型的演变
对于多电子原子，可以近似认为原子核外电子是分层排布的；在化学反应中，原子核不发生变化，但原子的最外层电子会发生变化。
二、原子的构成
1．原子的构成
电量 相对质量 实际体积 占据体积
原子 原子核 质子Z +1 1 小 小
中子N ―― 1 小 小
核外电子e- －1 1/1836 小 相对很大
2．几个概念：
原子质量：即原子的真实质量也称原子的绝对质量。单位 kg
粒子相对质量：
注：①单位 1（一般不写出）
②粒子：可以原子、质子、中子、电子、微观粒子
③质子、中子的相对质量约为1
质量数：原子中质量数与质子数得和
3. 有关原子结构常用规律总结
⑴ 质量关系：质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
⑵ 电性关系：原子：核电荷数=质子数=核外电子数
阴离子：质子数=核外电子数－电荷数
阳离子：质子数=核外电子数+电荷数
4. 核素、同位素
核素：具有一定质子数和一定中子数的某种原子
同位素：质子数相同而质量数（或中子数）不同原子的互称
H：H H(D) H(T) 氢元素有三种核素，三种核素间互称同位素。
元素的相对原子质量：=A1×a1%+A2×a2%+……
A1、A2……为核素的相对原子质量
a1%、a2%……为核素的原子百分数或核素原子的物质的量分数
例题解析
例1 下列关于原子的说法中，正确的是
A 原子不显电性，说明原子内的质子数等于中子数
B 同种原子内的质子数相同
C 含有相同中子数的原子，一定是同一类的原子
D 原子是最小的粒子
分析：原子只是化学变化中的最小粒子，而构成原子的质子、中子和电子都比原子小，故D错。原子之所以不显电性，是由于原子核内的质子数等于核外电子数，故A错。原子的种类由质子数决定，同种原子当然具有相同数目的质子数，而如果只知中子数相同，不知质子数相同，则无法判断是否为同一类原子。故B对C错。
例2 某元素一种同位素原子的质子数为m，中子数为n，则下述论断正确的是
A.不能由此确定该元素的相对原子质量
B.这种元素的相对原子质量为m+n
C.若碳原子质量为Ｗ克；此原子的质量为(m+n)W克
D.核内中子的总质量小于质子的总质量
分析：本题设置的意图在于考查对相对原子质量的认识。相对原子质量是化学科学中最基本的概念之一，要学会区分元素的相对原子质量与原子的(核素)相对原子质量；同位素的相对原子质量与同位素的质量数等概念的差异性。相对原子质量全称是元素的平均相对原子质量，不是某一个原子的相对原子质量，因此选项B看上去似乎是正确的，实际是错误的。任一原子的质量不可能是碳原子质量与此原子质子与中子数之和的乘积，而且碳原子有多种同位素，选项C中的W是没有被指定的数值，只从这一点来看，选项C也不能成立。题目没有指明是哪种核素，无法确切知道此核内质子数与中子数的相对多少，故选项D也不对。答案为A。
例3 （1）原计划实现全球卫星通讯需发射77颗卫星，这与铱(Ir〕元素的原子核外电子数恰好相等,因此称为“铱星计划”。已知铱的一种同位素是,则其核内的中子数是
A.77 B.114 C.191 D.268
（2）已知自然界中铱有两种质量数分别为191和193的同位素，而铱的平均相对原子质量为192.22，这两种同位素的原子个数比应为
A.39∶61 B.61∶39 C.1∶1 D.39∶11
分析：本题将以当年科技界的一个惨痛的焦点问题：“铱星计划”因缺乏市场需求，曲高和寡，不得不宣布破产为背景，对考生进行有关原子结构知识的考查，使学生在解答问题的同时也在深深的思考“科技应如何转化为生产力”，对学生将来进入社会更好的发挥能力起到很好的警示作用。
第1问，由质量数＝质子数＋中子数 得：其核内的中子数＝191－77＝114，B正确；
第2问，常见的解法：设的原子个数百分比为x％，则有：
191×x％＋193×（1－x％）＝192.22，
解得：x％＝39％
故答案为 1、B 2、A
习题精练
1. 元素的种类和原子的种类 （ ）
A．前者大 B．后者大 C．相等 D．不能确定
2.用化学方法不能实现的是 （ ）
A．生成一种新分子 B．生成一种新离子
C．生成一种新原子 D．生成一种新单质
3.1999年度诺贝尔化学奖授予开创“飞秒（10－15s）化学”新领域的科学家泽维尔，诺贝尔奖委员会对该技术的评语是：“使运用激光光谱技术观测化学反应时分子中原子运动成为可能”。你认为该技术不能观测到的是 （ ）
A．原子中原子核的内部结构
B．化学反应中原子的运动
C．化学反应中生成物粒子的形成
D．化学反应中反应物粒子的分解
4.已知最外层电子数相等的元素原子具有相似的化学性质。氧元素原子的核外电子分层排布示意图为，下列原子中，与氧元素原子化学性质相似的是 （ ）
氖 碳 镁 硫
A B C D
5.（2005年高考全国卷II）分析发现，某陨石中含有半衰期极短的镁的一种放射性同位素28Mg，该同位素的原子核内的中子数是 （ ）
A．12 B．14 C．16 D．18
6. （2005年高考上海卷）据报道，科学家已成功合成了少量N4，有关N4说法正确的是（ ）
A．N4是N2的同素异形体 B．N4是N2的同种物质
C．相同质量的N4和N2所含原子个数比为1:2 D．N4的式量是56g
7.（2005年高考广东卷）Se是人体必需微量元素，下列关于说法正确的是（ ）
A．互为同素异形体 B．互为同位素
C．分别含有44和46个质子 D．都含有34个中子
8. 已知自然界氧的同位素有16O，17O，18O，若氢的同位素有H、D，从水分子的原子组成来看，自然界的水一共有 （ ）
A 3种 B 6种 C 9种 D 12种
9. 在离子 RO3n- 中, 共有 x 个核外电子, R 原子的质量数为 A, 则 R 原子核内含有的中子数目是 ( )
A. A–x+n+48 B. A–x+n+24
C. A–x-n–24 D. A+x-n–24
10. 下列说法中不正确的是 （ ）
①质子数相同的粒子一定属于同种元素；
②同位素的性质几乎完全相同；
③质子数相同，电子数也相同的粒子，不可能是一种分子和一种离子；
④电子数相同的粒子不一定是同一种元素；
⑤一种元素只能有一种质量数；
⑥某种元素的原子相对原子质量取整数，就是其质量数。
A．①②④⑤ B．③④⑤⑥
C．②③⑤⑥ D．①②⑤⑥
11. 正电子、反质子等都属于反粒子，它们跟普通电子、质子的质量、电量均相等，而电性相反。科学家设想在宇宙的某些区域可能存在完全由反粒子构成的物质——反物质。1998年初和年底，欧洲和美国的科研机构先后宣布：他们分别制造出9个和7个反氢原子，这是人类探索反物质的一大进步。你推测反氢原子是 （ ）
A．由1个带正电的质子和1个带负电的电子构成
B．由1个带负电的质子和1个带正电的电子构成
C．由1个不带电的中子和1个带负电荷的电子构成
D．由1个带负电荷的质子和1个带负电荷的电子构成
12. 为了探索月球上是否有生命存在的痕迹，就要分析月球岩石中是否包藏有碳氢化合物（当然这仅仅是探索的第一步）。科学家用氘盐酸（DCl）和重水（D2O）溶液处理样品，对收集的气体加以分析，结果只发现有一些气体状态的碳氘化合物。这个实验不能用普通盐酸，其理由是 （ ）
A. 普通盐酸的酸性太强
B. 普通盐酸具有挥发性
C. 普通盐酸和月球岩石中的碳化物无法反应
D. 无法区别岩石中原来含有的是含碳而不含普通氢的化合物，还是含碳和普通氢的化合物。
13. “原子结构模型”是科学家根据自己的认识，对原子结构的形象描摹，一种模型代表了人类某一阶段对原子结构的认识。人们对原子结构的描摹，按现代向过去顺序排列为： 原子模型、汤姆生原子模型、 原子模型、电子云模型、玻尔原子模型。
14. 已知1个N2O3分子的质量为akg，1个N2O5分子的质量为bkg，若以1个氧原子(16O)质量的1/16作为相对原子质量的标准，则NO2的式量为_______________。
15. （2005浙江省高考理综）已知Q与R的式量之比为9:22，在反应X+2Y=2Q+R中，当1.6 gX与Y完全反应后，生成4.4 g R，求参与反应的Y和生成物Q的质量之比。
参考答案
单元3 导学答案
1. B 2.C 3.A 4.D 5.C 6.A 7.B 8.C 9.B 10.D 11.B 12.D
13.道尔顿、卢瑟福
14.
15. 16:9
道尔顿
原子结构模型
汤姆生
原子结构模型
卢瑟福
原子结构模型
波尔
原子结构模型
