鲁科版高中化学必修1第一章认识化学科学整章教案

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名称 鲁科版高中化学必修1第一章认识化学科学整章教案
格式 rar
文件大小 236.7KB
资源类型 试卷
版本资源 鲁科版
科目 化学
更新时间 2009-05-08 17:52:00

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鲁科版高中化学必修1第一章认识化学科学整章教案
第一节 走进化学科学
一、新课程导航
学习目标
知识与技能:
(1).知道化学是在分子层次上认识物质和制备新物质的一门科学。
(2).了解20世纪化学发展的基本特征和21世纪化学发展的趋势,明确现代化学作为中心学科在科学技术中的地位。
(3).了解现代化学科学的主要分支以及在高中阶段将要进行哪些化学模块的学习,以及这些课程模块所包含的内容。
过程与方法 :
(1).培养自学能力和查阅相关资料进行分析概括的能力。
(2).学会运用观察、实验、比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工,同时训练口头表达能力和交流能力。
情感态度与价值观 :
(1).通过化学史的教学,认识并欣赏化学科学对提高人类生活质量和促进社会发展的重要作用。
(2).通过化学高科技产品及技术介绍,激发科学审美感和对微观世界的联想,培养自己的化学审美创造力。
(4).培养实事求是的科学态度,思考“化学与社会”、“化学与职业”等问题,关注与化学有关地社会问题,走进高中化学。
本节重点:
1.化学科学就是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用的自然科学。
(1).化学是创造性的、实用的科学
(2).化学科学的形成和发展
(3).化学科学的探究空间
2.高中化学必修及选修科目
(1).必修模块: 化学一 化学二
(2).选修模块:《化学与生活》、《化学与技术》、《化学反应原理》、《有机化学基础》、《物质结构与性质》、《实验化学》。
本节难点:
1.化学探究的基本模式是:提出问题→观察思考→提出假说→收集证据、验证假说→表达交流→完善证据、得出结论。
2.学好化学要做到:重视化学实验的作用;重视科学方法的训练;密切联系实际;多渠道获取知识。
本节考点:
二、典型题解读
基础题
例1.请你判断下列叙述中,不属于化学学科研究的问题是( )
A. 研制攻克SARS病毒的药物
B. 纳米碳管具有哪些性质和用途
C. 怎样将汽车尾气中的有害气体转化为无害气体
D. 研究人造地球卫星的运行轨迹
解析:化学是研究物质的组成、结构、性质及变化规律的基础的自然科学,A、B、C研究的是物质的制取、性质、变化及用途等内容,属于化学研究的范畴,D属于物理研究的范畴。
答案:D
例2.钛和钛合金是21世纪的重要金属材料。它们具有优良的性能,如熔点高、密度小、可塑性好、机械性能好、抗腐蚀能力强,钛合金与人体有很好的“相容性”。根据它们的主要性能,不合实际的用途是 ( )
A.用于核潜艇设备的制造 B.用于制造航天设备
C.用来做保险丝 D.可用来制造人造骨
例3. 下列不属于未来化学探索空间的是( )。
A. 能源和资源的合理开发
B. 合成新材料,制备新物质
C. 寻找新物种
D、为治理环境找到快速灵敏的检测手段,并提出防护措施
例4.有一包混合物,其中可能含有适量炭粉、碳酸钙、氧化铜、氧化铁中的一种或几种,现进行如下实验:① 取样品,加热至高温,产生一种气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊。② 把足量的盐酸滴入冷却后的残渣中,残渣全部溶解,并产生一种可燃性气体。问:
1 混合物中一定不含有 ;
2 混合物中一定含有 ;实验过程中肯定发生反应的化学方程式是
3 混合物中可能含有的物质是 ,为证明它是否存在。你认为可采取的方法是 ,该方法所依据的化学原理是用化学方程式表示 。
解析:对于这类问题,抓住特征反应就找到了突破口。由①知,产生的气体是CO2。而能产生CO2的反应有三种:碳酸钙分解、炭粉与氧化铁反应、炭粉与氧化铜反应。由②知,残渣全部溶于酸,因铁、氧化钙能与酸反应而铜不能,故残渣不可能是铜,说明原混合物中一定没有氧化铜。铁与盐酸产生的氢气可燃,故肯定有炭粉与氧化铁。而碳酸钙有否则无法确定,只能利用碳酸钙与盐酸作用产生CO2的反应来确认。
答案:1 氧化铜
2 炭粉和氧化铁;3C+Fe2O33CO↑+2Fe,Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
3 碳酸钙;取样品加盐酸;CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
探究平台
例5.小资料1775年法国化学家拉瓦锡在定量研究空气组成时,发现从空气中分离得到N2的密度与分离含氮物质得到N2的密度之间总有一个微小的差异,但这并没引起他的注意。一百多年后,英国科学家雷利对这0.0064g/cm3的差异进行了分析,几经努力,他终于发现在空气中还存在着一种懒惰的气体——氩气,从而发现了惰性气体家族。
(1)阅读资料,你有哪些感受
(2)下面是科学家雷利在实验探究中的几个重要步骤,请补充完整:
问题与猜想→( )—→分析与结论—→( )
(3)某同学在探究空气成分中氧气的含量时,模拟了科学家的探究过程。他设计了如下实验:在由两个注射器组成的密闭容器内留有25mL空气,给装有细铜丝的玻璃管加热(如图)。请你与之合作.继续完成该实验的探究。
解析:以上小实验模拟了科学家的探究过程,既有探究步骤又有翔实的例子。
答案:(1)科学研究中只有本着严谨求实、一丝不苟的科学态度,才能成功。
(2)方案与实验、反思与评价。
(3)实验及现象:给玻璃管加热,使Cu丝完全变为黑色,停止加热。玻璃管冷却至室温,将气体全部推入一支注射器。观察到活塞停至注射器约20 mL处。
分析:加热时,空气中的氧气与Cu发生反应,使玻璃管内的压强减小,所以减小的体积即为空气中02的体积。
结论:空气并不是一种成分单一的气体,其中O2含量约占总体积的1/5。
名师指点:在给玻璃管加热过程中,应同时交替缓慢推动两注射器,使反应更充分快速。
创新天地
例6.商场出售的服装都挂有面料成分及洗捺说明的标签,右图为某服装的标签:(1)面料中的天然纤维是 ,合成纤维是 。
(2)检验其主要成分为丝的简单方法是 。
解析:天然纤维--丝与头发都属于天然蛋白质,燃烧时成灰且有臭味。锦纶属于合成纤维燃烧时成炉渣。
答案:(1)丝 锦纶 (2)取面料少许灼烧,有头发燃烧的臭味,手指轻压灰烬就碎
名师指点:本题将合格证引入给人以耳目一新的感觉。
例7.我们学校综合实践活动小组进行“诚信食品”研究,借助大学化学实验室,运用所学知识,探究标签所列成分含量与实际是否相符。我随机取出某种“天厨味精”(成分说明见右图),准确称取2.925g溶于水,加入足量AgNO3溶液,再加入稀HNO3少许(目的是防止杂质干扰)。经过滤、洗涤、干燥得白色沉淀AgCl 1.435g。
解析:根据生成的AgCl白色沉淀计算出氯化钠的质量,然后除以总质量2.925g就得到氯化钠的质量分数。最后与标签比较即可。
求:(1)味精中食盐的质量分数。
(2)研究结论:“天厨味精”标签所列成分含量与实际 (填“相符”或“不相符”), (填“可以”或“不可以”列入“诚信食品”名单。
答案:(1)设2.925g味精中所含NaCl的质量为x
NaCl+AgNO3==AgCl↓+NaNO3
58.5 143.5
x 1.435g
x=0.585g
故NaCl的质量分数=20%
(2)相符;可以
名师指点:将所学的方程式计算知识应用到现实生活中来,并且考查了学生的评价能力。
实验探究
例8.长途运输鱼苗时,人们常在水中加入少量过氧化钙(CaO2)固体。甲、乙两位同学发现往水中投入过氧化钙时产生气泡。提出问题:当把过氧化钙投入足量水中时,最终会生成什么物质呢
进行猜想:甲同学认为:生成氧化钙和氧气;乙同学认为:生成氢氧化钙和氧气。
(1)你认为 同学的猜想是错误的,其理由是
(2)请设计一个实验方案来验证另一个同学的猜想是正确的,并填入下表空格中。
实验步骤及操作方法 预期的实验现象 结论
1.取少量过氧化钙放入试管中,加足量水, 。 有氧气生成
2.
(3)运输鱼苗时,在水中加入少量过氧化钙的主要目的是 。
解析:因为氧化钙可以和水反应生成氢氧化钙,所以甲同学的猜想是错误的。为验证乙同学的猜想是正确的,要认真观察设计的表格:步骤1中有氧气生成可推知有气泡产生,操作是振荡;步骤2是为了检验氢氧化钙。
答案:(1) 甲同学  因为 氧化钙可以和水反应再生成氢氧化钙。
(2)
实验步骤及操作方法 预期的实验现象 结论
1,震荡 有气泡生成
2.向试管中滴入酚酞试液 溶液变红色 用氢氧化钙生成
名师指点:从现实生活中的运鱼加过氧化钙进行思考,首先提出假设,然后再验证假设体现了科学的探究精神。
例9.某同学对盐的溶液跟某些金属的反应进行研究。
(1)提出问题:盐的溶液能否跟某些金属发生化学反应?若能反应,金属的活动性跟
盐溶液的反应有什么规律性?
(2)设计方案:在A、B两支盛有氯化铜溶液的试管里,分别浸入一段洁净的铁丝和
银丝,过一会儿取出,观察有什么变化;在C、D两支盛有硝酸银溶液和硫酸锌
溶液的试管里,分别浸入一段洁净的铜丝,过一会儿取出,观察有什么变化。
(3)实验事实(将能发生化学反应的实验现象、化学方程式填写在下表相应的空格内;
不能发生化学反应的填写“没有变化”)。
标号 反应物 实验事实 化学方程式
金属 盐(溶液)
A 铁 氯化铜 铁丝表面覆盖一层红色物质,溶液由蓝色变成浅绿色 Fe+CuCl2=FeCl2+Cu
B 银 氯化铜
C 铜 硝酸银
D 铜 硫酸锌
(4)结论:_________________________________________________________________。
解析:本题是对金属活动顺序表的探究。
答案:(3)
标号 反应物 实验事实 化学方程式
金属 盐(溶液)
A 铁 氯化铜 铁丝表面覆盖一层红色物质,溶液由蓝色变成浅绿色 Fe+CuCl2=FeCl2+Cu
B 银 氯化铜 没有变化
C 铜 硝酸银 铜丝表面覆盖一层银白色物质,溶液由无色变成浅绿色 Cu+Ag(NO3)2=Ag+Cu(NO3)2
D 铜 硫酸锌 没有变化
(4)盐(溶液)能跟某些金属发生化学反应(活动性强的金属能把活动性较弱的金属从其盐溶液中置换来)
名师指点:本题从实验的角度认识金属活动顺序表。
开放拓展:
例1.从近代化学具有代表性的四位科学家的研究成果,说明近代化学发展的基本特征。
解析:随着西方工业革命的发展,十七世纪至十九世纪涌现了许多化学家,其中具有里程碑作用的有四位科学家,他们的研究成果展现了化学发展过程中从宏观(物质、元素)到微观(原子)、从感性(物质性质)到理性(元素周期律)这一近代化学的基本特征,为以后的现代化学的发展奠定了坚实的基础。
答案:近代化学具有代表性的四位科学家主要研究成果分别是:英国化学家、物理学家波义耳1661年提出化学元素的概念,标志着近代化学的诞生;法国化学家拉瓦锡1771年建立燃烧现象的氧化学说,使近代化学取得了革命性的进展;英国化学家、物理学家道尔顿1803年提出原子学说,为近代化学的发展奠定了坚实的基础;俄国化学家门捷列夫1869年发现元素周期律,把化学元素及化合物纳入一个统一的理论体系。从上面四位科学家的研究成果我们清晰地看到近代化学的基本特征,即从宏观(物质、元素)到微观(原子)、从感性(物质性质)到理性(元素周期律)这一逐步深入的认识过程。
例2. 谈谈你对“化学就是在原子、分子水平上研究物质的自然科学”这一句话的认识。
解析:从1803年道尔顿提出原子学说至今,化学始终沿着原子学说这一主线发展。化学就是研究物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用的自然科学,而研究物质的组成、结构、变化等离不开从微观入手,化学反应的过程实际上就是原子的重新组合的过程;20世纪许多诺贝尔化学奖获得者的研究成果也表明他们是在原子、分子的水平上研究物质的;随着现代实验手段的不断先进,也为化学在原子、分子水平上研究物质提供了得天独厚的条件。
答案:参见解析,自己组织。
例3.举例说明化学在保证人类的生存并不断提高人类的生活质量方面起着的重要作用。(至少答四点)
①__________________________________________
②__________________________________________
③__________________________________________
④__________________________________________
⑤__________________________________________
⑥__________________________________________
答案:自己组织。
三、易错题点拨
四、自我测评.
一、选择题:
1.许多科学家为人类进步作出了巨大贡献。发明“联合制碱法”的科学家是 ( )
A.张青莲 B.侯德榜 C.拉瓦锡 D.道尔顿
2.19世纪中叶,门捷列夫的突出贡献是( )。
A. 提出原子学说 B. 发现元素周期律
C. 提出分子学说 D. 发现氧气
3.下列叙述错误的是( )
A. 利用化学可以合成许多自然界不存在的新物质
B. 利用化学开发新能源,新材料,以改善人类的生活条件
C. 造纸、纺织、印染等工业是轻工业,与化学没有关系
D. 自然资源的综合利用和环境保护与化学有密切关系
4.下列关于绿色化学的描述,哪些不是其主要特点的是( )
A. 提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品消纳,实现“零排放”
B. 生产出有利于环境保护,社区安全和人体健康的环境友好产品
C. 在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废物向环境的排放
D. 加速化学反应的进程,为人类提供更多更好的物质
5.发展绿色食品,避免“白色污染”,增强环保意识,是保护环境,提高人类生存质量的主要措施。通常所说的“白色污染”是指( )。
A.冶炼厂排放的白色烟尘 B.石灰窑放出的白色粉末
C.聚乙烯等白色塑料垃圾 D.白色建筑垃圾
6.“绿色化学”是21世纪化学发展的主导方向。“绿色化学”要求从根本上消灭污染,是一门能彻底阻止污染产生的科学。它包括“绿色生产”和“绿色销毁”等内容。2002年某地在整顿音像市场的活动中,查获了一批盗版光盘,并进行了“绿色销毁”。以下做法属于“绿色销毁”的是( )。
A.泼上汽油焚烧 B.倾倒入江中
C.深埋于土中 D.碾压粉碎后回收再利用
7.从2000年6月起,上海空气质量指标中指出,影响上海空气质量的一组主要污染物是( )。
A、SO2、NO2、可吸入颗粒物 B、CO2、N2、O2
C、NO2、CO2、可吸入颗粒物 D、CO2、SO2、NO2
8.我国古代化学工业制造业在世界上享有盛名的是( )。
A.生产石油、天然气、沼气
B.制井盐、烧碱、盐酸
C.造纸、制黑火药、烧瓷器
D.制硫酸、氮肥、磷肥
9.化学是研究物质的,在日常生活中,化学学习中常见的物质是( )。
A.食盐、水、酒精
B.衣服、桌子、电视机
C.太阳、宇宙、太空
D.精神、意识、力量
10.下列各项内容属于化学研究的范围的是( )。
A.培育新品种,提高农作物产量
B.利用指南针确定航海方向
C.综合利用石油制造优良的人造纤维
D.设计程序,开发电脑软件
二、填空题:
11.原子—分子学说奠定了近代化学的基础,它是由科学家 和 提出的。
12. 化学就是在_________水平上研究物质的____________的自然科学,它对于我们认识和利用物质具有重要的作用。
13.化学科学的形成和发展主要经过_______________ ___________________ ______________ 三个阶段。
14. 当前从全球范围内来看,人类面临的挑战有健康问题,能源问题,粮食问题,环境问题等,化学家希望从化学角度,通过化学方法解决这些问题,为人类的发展与进步做出更大的贡献,化学界研究的课题很多,其中有:① 合成高效化肥;② 开发新型高效药品;③ 研究快速降解塑料;④ 寻找高效催化剂在低耗下分解水得到氢气;⑤ 合成人造皮肤和血管;⑥ 研制开发超导材料;⑦ 研制植物营养液进行无土栽培;⑧ 在无毒、无害条件下进行化学反应;⑨ 开发新型制冷剂取代氟里昂;⑩ 消除汽车尾气中的有害物质等等。请将上述课题分类,将其序号填在相应的横线上。
(1)健康问题 (2)能源问题
(3)粮食问题 (4)环境问题
15.______________和______________等科学家的研究,得出一个重要的结论:物质是由______________和______________构成的,_______________的分裂和______________的重新组合是____________的基础。也就是说,_____________会分裂,而_____________不会破裂,但可以重新组合形成新的_______________。这些观点是认识和分析化学现象及其本质的基础,原子论和分子学说的创立,奠定了近代化学的基础。
16. 近年来出现的厄尔尼诺现象与大气中CO2含量的增多有关,请回答以下问题:
(1)空气中二氧化碳主要来源是 ;(2)自然界中能消耗二氧化碳的是 作用,写出反应的文字表达是 ;(3)为减缓此现象,你认为最理想的燃料是 ,以水为原料,开发此燃料,你认为应研究的主要课题是 。(4) 汽车尾气(含有CO、SO2与NO等物质)是城市空气污染物,治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个催化转换器,其特点是使CO和NO反应,生成可参与大气生态环境循环的无毒气体,写出CO和NO反应的化学方程式 。控制城市汽车尾气对空气造成污染的方法是 (填写序号):
1 开发新能源; ②使用电动车; ③植树造林; ④戴呼吸面具。
第一节 走进化学科学自我测评答案
1.B 2.B 3.C 4.D 5.C 6.D 7.A 8.C 9.A 10.C
11. 道尔顿;阿佛加德罗
12.原子、分子;组成、结构、性质、变化、制备和应用。
13.古代化学;近代化学;现代化学。
14.(1)②⑤ (2)④ (3)①⑦ (4)④③⑧⑨⑩
15.道尔顿、阿伏加德罗;分子、原子;分子、原子、化学变化;分子、原子、分子。
16.(1)含碳燃料的燃烧
(2)绿色植物的光合作用 在绿色植物体内二氧化碳和水经光合作用转变成葡萄糖
(3)氢气 有效的分解水产生氢气
(4)2CO+NO=N2+CO2 ②③
第2节 研究物质性质的方法和程序
1、 新课程导航
学习目标
知识与技能:
(1)了解金属钠的物理性质及主要的化学性质(钠跟水、氯气的反应),认识钠是一种很活泼的金属。
(2)了解氯气的物理性质和主要的化学性质(氯气跟金属单质、非金属单质及水的反应)。
(3)进一步熟练药品的取用,加热等基础实验操作。
过程与方法 :
(1)体会怎样科学、合理地运用观察方法。
(2)体会实验方法在化学研究中的作用,并认识到实验过程中控制实验条件的重要性。
(3)体验分类、比较等研究方法在学习和研究物质性质过程中的应用。
情感态度与价值观 :
(1)激发学习化学和乐于探究物质变化奥秘的兴趣。
(2)培养将化学知识与生产、生活实践相结合的意识。
本节重点:金属钠和氯气的化学性质
(1)研究物质性质的基本方法通常有哪些?
(2)什么是观察?观察应包括哪些方式?
(3)金属钠的物理性质主要有哪些?化学性质主要有哪些?
(4)描述钠与水反应的实验现象,写出钠与水反应的化学方程式。
(5)为什么金属钠通常保存在煤油里?
(6)研究物质性质的基本程序主要有哪些?如何预测物质的性质?
(7)通过观察、实验你总结出氯气有哪些物理性质?
(8)氯气的化学性质主要有哪些?写出表示氯气化学性质的化学方程式。
(9)什么是假说和模型?模型一般分为哪两类?
本节难点:
1.研究物质性质的基本程序
(1)要观察物质的外观性质(包括物质的存在状态、颜色气味等);
(2)要对物质的性质进行预测;
(3)设计并实施实验来验证所做的预测。通过对实验现象的观察和分析,归纳出与预测相一致的性质,并对实验中所出现的特殊现象进行进一步的研究;
(4)对实验现象进行分析、综合、推论,概括出物质的通性及特性。
2.化学探究过程中的模型与假说
(1)关于模型:模型(model)是以客观事实为依据建立起来的,是对事物及其变化的简化模拟。模型一般可分为物体模型和思维模型两大类。例如,在研究有机化合物的结构时经常用到的球棍模型就是一种物体模型,而在研究原子结构的过程中所建立起的各种模型则属于思维模型。
(2)关于假说:假说(hypothesis)是以已有事实材料和科学理论为依据,面对未知事实或规律所提出的一种推测性说明。假说提出后需得到实践的证实,才能成为科学理论。道尔顿提出的原子学说起初就是一种假说,后来经过反复验证和修正,才发展成科学理论
本节考点:
1.从钠在空气中发生的变化,判断钠的保存方法。
2.从钠与水反应的实质,分析钠投入一些物质的水溶液中发生的现象,如钠投入硫酸铜溶液中或氯化铁溶液中发生的现象及解释。
4.氯气、次氯酸、次氯酸盐的性质及其应用。
5.漂白粉的漂白原理;自来水消毒剂的选择;氯原子对生态环境的影响。
6. 研究物质性质的方法和程序。
二、典型题解读
基础题
例1.钠与水反应时的现象与钠的下列性质无关的是( )。
A.钠的熔点低 B.钠的密度小
C.钠的硬度小 D.有强还原性
解析:钠能与水直接反应就是因钠有很强的还原性,由于钠的密度小于水的密度,所以看见钠浮在水面上;钠熔化,说明钠的熔点低,反应放热就可以使之熔化。
答案:C
例2. 有人说:氯水能使干燥的有色布条褪色,因而液氯也能使干燥的有色布条褪色。这种说法对吗?为什么?
解析:氯水是氯气溶于水得到的混合物,其中不仅含有没有与水反应的Cl2分子,还含有氯气和水反应的生成的次氯酸,次氯酸具有漂白作用,所以氯水能使干燥的有色布条褪色;液氯与氯水在成份上是不相同的,它是氯气加压或降温液化而得到的,在组成上与氯气完全相同,都是只有Cl2分子组成,不含有具有漂白作用的HClO,因此液氯不能使干燥的有色布条褪色。
答案:这种说法不对。氯水与液氯在组成上不同,氯水是氯气溶于水得到的,其中含有氯气与水反应的产物之一次氯酸,次氯酸具有漂白作用,能使干燥的有色布条褪色;液氯是氯气液化得到的,在组成上只有Cl2分子,不含有具有漂白作用的HClO,因此液氯不能使干燥的有色布条褪色。
明师指点:此类题实际上就是区别两种物质。关键就是找它们性质上的不同点。
例3.金属钠着火能否用水或泡沫灭火器灭火 为什么
答案:不能,因钠跟水反应产生易燃易爆性的H2,加之钠着火生成的Na2O2能跟H2O或CO2反应产生O2,使燃烧更加剧烈.应用砂子扑灭。
例4.(1)在空气中加热一小块钠:
(2)在盛有水的烧杯中滴入几滴酚酞试液,再投入一小块钠。填写下表:
主要实验现象 对实验现象的分析及有关反应的化学方程式
(1)
(2)
解析:(1)钠在空气中加热与不加热反应的产物是不同的,加热时生成过氧化钠,不加热时生成氧化钠,一定要区分对待。
(2)钠块投入到滴有酚酞试液的水中,对于现象的描述要抓住以下几点:浮于水面,迅速熔化成闪亮的钠球,到处游动并发出嘶嘶的响声,溶液呈红色。
答案:
主要实验现象 对实验现象的分析及有关反应的化学方程式
(1) 钠块逐渐熔化并燃烧,产生黄色火焰,生成淡黄色固体。 钠在空气中燃烧不同于钠在空气中的缓慢氧化,燃烧产生Na2O2呈淡黄色。 2Na+O2 == Na2O2
(2)钠块浮于水面,迅速熔化成闪亮的钠球,到处游动,并发出嘶嘶的响声,滴有酚酞的溶液呈红色。 钠的密度比水小,熔点较低,钠与水反应放热使钠熔化,与水反应产生气体反作用于钠球,促使钠球运动,反应放出的热促使钠球周围的水的汽化,发出嘶嘶的响声,与水反应的产物之一是NaOH,使酚酞试液呈红色。2Na+2H2O=2NaOH+ H2↑
探究平台
例5.用金属钠制取Na2O通常采用下法:2NaNO2+6Na=4Na2O+N2↑.试说明为什么不采用钠在氧气中燃烧而采用此法制取Na2O的原因.
解析:解答本题时,若从题中化学方程式着手分析,很难直接理出头绪;但若从条件的反面去思考,即不采用此法制取Na2O,而用金属钠直接在空气或氧气中燃烧会生成何种物质这一思考方向去分析,不难得出:因为金属钠在空气或氧气中燃烧会生成Na2O2,得不到Na2O,再去分析题目所提供的信息:产物中有氮气生成,而我们知道,氮气化学性质非常稳定,在N2环境中Na2O不会被继续氧化为Na2O2.
答案:因为金属钠在空气或氧气中燃烧会生成Na2O2,得不到Na2O,而此法在N2环境中Na2O不会被继续氧化为Na2O2。
名师指点:善于从问题的反面去考虑,也是解决问题的一种好方法。另外相信题中的结论,然后按照题中的信息去寻找问题的答案,这是科学探究的方法之一。
例6. (1)怎样证明新制氯水中含有大量Cl2? ( 2)用实验证明氯气能与水反应。
解答:(1)观察氯水颜色,呈黄绿色,此即氯气的颜色,说明新制氯水中含大量Cl2。
(2)向新制的氯水中加AgNO3溶液。若产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-,即有部分氯气与水反应了。Cl2+H2O=HCl+HClO ,AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3。另外也可向新制氯水中放入一红布条,若布条褪色,说明新制氯水中有HClO,即Cl2与水发生了反应。
明师指点:证明已知的物质或反应,关键是思想意识的建立。证明一种物质存在如同鉴定一种离子一样,都是找它的特点。而证明物质能反应,则要找到它本身不能但它的产物能发生的反应。
友情提示:氯气与水的反应是可逆反应,如何证明呢?本题解决的就是这个问题。
创新天地
例7.氯气是有毒气体,曾被德国法西斯制成毒气弹用于侵略战争.当这种毒气弹顺风爆炸时,通常可选用的防御办法是
①人躲到低洼的地方去 ②人躲到较高的地方去 ③多饮豆浆和牛奶 ④用沾有肥皂水的软布蒙面
A.①④ B.②③ C.②④D.②③④
解析:Cl2比空气重,故人应躲在较高的地方去.肥皂水呈弱碱性,可以吸收Cl2,使其转化成Cl-.
答案:C
明师指点:学以致用是新课程的理念之一,本题将毒气弹顺风爆炸情景与氯气的性质联系了起来。
例8.(1)如图所示,将氯气依次通过盛有干燥有色布条的广口瓶和盛有潮湿有色布条的广口瓶,可观察到的现象是_______ ________________。
(2)为防止氯气尾气污染空气,根据氯水显酸性的性质,
可用 溶液吸收多余的氯气,原理是(用化学方程
式表示)_________________________________。
(3)据“北方网”报道,2004年4月15日至16日,位于重庆市江北区的天原化工总厂相继发生氯气泄漏和爆炸事故。截至记者发稿时,已有9人在事故中失踪死亡,3人受伤,15万人被紧急疏散。当人们逃离爆炸现场时,可以用浸有一定浓度的某种物质的水溶液的毛巾捂住鼻子,最适宜采用的该物质是 。
A.NaOH B.NaCl C. KBr D. Na2CO3
解析:氯气不能漂白,但次氯酸能漂白。所以干燥的氯气不能漂白布条,当有水存在时氯气才能漂白布条。根据氯水显酸性的性质,吸收氯气可用强碱溶液。氯气有酸性能与碱性物质反应,可选用浸有一定浓度的Na2CO3溶液的毛巾捂住鼻子(不能用NaOH溶液)。
答案:(1)潮湿有色布条褪色而干燥有色布条不褪色
(2)氢氧化钠(NaOH);2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O ;
(3)D
明师指点:本题练习生活、联系生产、练习所学知识。
实验探究
例9. 在某溶液里加入几滴酚酞试液,溶液显红色,向其中逐滴加入新制的饱和氯水,当滴到最后一滴时,红色突然褪去。回答下列问题:
⑴ 产生该现象的原因可能有:① ;② 。
⑵ 简述怎样用实验证明红色褪去的原因是①或者是②: 。
解析:饱和氯水中存在Cl2+H2O=HCl+HClO,那么,使溶液红色突然褪去的原因可能是:①酸(HCl和HClO)中和了NaOH;②HClO的漂白性,使色素褪色。前者当溶液呈碱性时,红色复现,而后者则无变化,故可用NaOH溶液进行反滴。
答案:⑴.①氯水中H+(或Cl2)与OH–反应;②氯水中HClO使酚酞褪色。
⑵.向褪色后的溶液中再滴加NaOH溶液,若红色再现,则是①的原因造成的;若红色不再现,则是②的原因造成的。
明师指点:碰到新情景问题,注意类比推理,解决陌生信息
例10. KI与Cl2反应生成I2(碘单质),碘单质遇淀粉变蓝色。某化学兴趣小组在学习了氯气以后,做了下列实验:
实验1:向2mL0.1mol/L滴有淀粉溶液的KI溶液中加入2滴饱和氯水。
实验2:向2mL0.1mol/L滴有淀粉溶液的KI溶液中加入2mL相同的饱和氯水。
实验结果:实验1的现象非常明显,溶液很快变为蓝色,而实验2中溶液却没有出现蓝色。对此,四位同学分别发表了自己的观点和猜想。
甲同学认为:实验1中生成了碘,而实验2中则没有碘生成,所以实验现象不同;乙同学认为:实验中所用的氯水放置时间太长,已经变质,所以实验现象不同;丙同学认为:实验2中所用氯水太多,过量的氯水将淀粉反应了,所以溶液没有出现蓝色;丁同学认为:化学反应的条件和药品的用量都会影响反应的发生,所以导致实验现象不同。
请你参与他们的讨论,解决下列问题:
(1)根据已有的知识,你认为四位同学的观点中,明显不合理的是 。
(2)实验是解决问题的重要手段。如果要判断乙同学的观点是否正确,可以通过 _________实验来进行确认。如果要判断丙同学的猜想是否合理,你认为继续进行的实验操作是 ;
(3)丁同学的观点,存在于我们学过的化学知识中,请你用二个化学方程式表示不同的反应条件对相同物质之间反应的不同影响:
、 。
解析:甲同学说法没问题,因为他只是对现象的归纳。实验1现象说明氯水成份没有问题,乙同学推断有误。丙同学的观点要通过对比试验解决。丁同学的观点已经暗含本题中现象的普遍性。
答案:(1)乙
(2)漂白 将淀粉加入氯水中观察溶液是否褪色
(3)4Na + O2 = 2Na2O 2Na + O2 Na2O2 (其他合理答案均可)
明师指点:本题探究点在于对加过量氯水时实验现象的探究。
开放拓展
例11.洪涝地区欲将河水转化为可饮用的水,下列处理过程较合理的是( )。
(1)化学沉降(用明矾);②消毒杀菌(用漂白粉);③自然沉降;④加热煮沸。
(A)①②③④ (B)①③②④ (C)③①②④ (D)③②④①
解析:这是一个实际问题,既有物理方法的应用,又有化学原理的应用。首先要自然沉降,然后化学沉降。这是很自然的道理,也是从经济利益考虑。要“可饮用”,还必须消毒杀菌、加热煮沸。
答案:C
思路点拨:不要单单看成一个化学习题,其实是一个现实的问题。
例12.某校化学研究性学习小组对氯水的存放时间与漂白性的关系作如下研究:
甲学生将氯气通入蓝色石蕊试液,观察到蓝色石蕊试液立即退色。
乙学生将新制的氯水滴入蓝色石蕊试液,观察到蓝色石蕊试液先变红后退色
请你将学到的知识解释三位学生在实验中产生不同现象的原因


解析:甲学生将氯气通入蓝色石蕊试液,氯气用量比较大,次氯酸比较多,所以蓝色石蕊试液立即退色。乙学生将新制的氯水滴入蓝色石蕊试液,氯气用量比较小,次氯酸比较少,要同时考虑盐酸和次氯酸的作用。
答案:甲、Cl2通入蓝色石蕊试液,溶液中以次氯酸为主,所以立即褪色。
乙、新制氯水中既有盐酸又有次氯酸,所以先变红后退色。
思路点拨:同样是氯气的水溶液与蓝色石蕊试液作用,却出现了三种情况。物质间的化学反应现象,除与“质”有关外还与“量”有关。
三、易错题点拨
氯气没有漂白作用,次氯酸有漂白作用。次氯酸盐在水溶液中容易转化为次氯酸,所以次氯酸盐的水溶液亦有漂白作用。氯气与化合价可变金属反应时,金属显最高价。金属铁在置换反应中显+2价。
例1.下列氯化物中,既能由金属和氯气直接反应制得,又能由金属和盐酸反应制得的是( )。
A.CuCl2 B.FeCl2 C.FeCl3 D.AlCl3
常见错误:B.误以为Cl2和Fe生成FeCl2.
正确答案:D。回忆Cl2和HCl跟金属反应的有关知识规律.Cl2跟金属反应,无论Cl2是否足量,都可把金属氧化成最高价金属氯化物,而盐酸跟Cu不反应,与Fe生成FeCl2.
明师点评:Cl2、HCl跟金属反应的差异要重点掌握.
四、自我测评.
一、选择题:
1.下列物质中,属于纯净物的是( )。
A. 氯水 B. 氯化氢 C. 液氯 D. 漂白粉
2.在下列物质中,溶于水可以生成两种酸的是( )。
A. CO2 B. SO3 C. HCl D. Cl2
3.下列各组物质中,反应后生成碱和氧气的是( )。
A. Na和H2O B. Na2O和H2O C. CaO和H2O D. Na2O2和H2O
4.下列关于钠的说法正确的是( )。
A.钠是银白色金属比水的密度略大
B.通常状况下,钠的熔点低于水的沸点
C.钠在空气中缓慢氧化生成Na2O2
D.钠着火时可用水扑灭。
5.下列各组物质中,不能起反应的是( )。
A. Na和NaCl溶液 B. Na2SO4溶液和Cu(OH)2
C. Na2O和H2O D. Na2CO3溶液和Ca(OH)2
6.下列物质中,不能使有色布条褪色的是( )。
A. 次氯酸钠溶液 B. 次氯酸钙溶液
C. 氯水 D. 氯化钙溶液
7.放在敞口容器中的下列溶液,久置后溶液中该溶质的浓度会变大的是( )。
A. 浓硫酸 B. 氢氧化钠溶液
C. 氯水 D. 氯化钠溶液
8.下列叙述中错误的是( )。
A. 钠在空气中燃烧是发出黄色火焰 B. 钠在空气中燃烧生成氧化钠
C. 钠在与水反应时浮于水面并迅速游动D. 钠较软,能用小刀切割
9.下列关于过氧化钠的说法中,不正确的是( )。
A. 能与水反应生成碱和氧气 B. 属碱性氧化物
C. 淡黄色固体 D. 可由钠在空气中燃烧制备
10.下列关于氯气的描述中不正确的是( )。
A.纯净的氯气呈黄绿色 B.氯气有毒
C.氯气不溶于水 D.氯气是一种重要的化工原料
11.下列关于氯气的描述中,正确的是( )。
A.CI2以液态形式存在时可称作氯水或液氯
B.红热的铜丝在氯气中燃烧,生成蓝色固体CuCl2
C.有氯气参加的化学反应必须在溶液中进行
D.钠在氯气中燃烧生成白色固体NaCl
12.长途运输鱼苗的时候,应使水体溶解的氧气充足,并清除过多的CO2,防止细菌滋生,可加一些药剂。已知Na2O2、HClO、CaO2和氯水均能供氧,但Na2O2释氧太快。则选用的最佳试剂是( )
A. Na2O2 B. HClO C. CaO2 D. 氯水
二、推断题:
13.研究物质性质的基本程序主要包括_______________、________________、________________、_____________________。
14.完成下列转化的化学方程式
Na2O CuCl2
Na NaOH NaCl Cl2 FeCl3
Na2O2 HClO
15. X、Y、Z三种元素,它们具有下述性质:
(1)X、Y、Z的单质在常温下均为气体;
(2)X的单质可以在Z的单质中燃烧,燃烧时生成化合物XZ
(3)化合物XZ极易溶于水,并电离出X+和Z-,其水溶液可使蓝色石蕊试纸变红
(4)2分子X的单质可与1分子Y的单质化合,生成2分子X2Y,X2Y在常温下为液体
(5)Z的单质溶于X2Y中,所得溶液具有漂白作用。
根据上述事实,试判断X、Y、Z各是什么元素,XZ和X2Y各是什么物质。
三、实验题
16.现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样。请从下图中选用适当的实验装置,设计一个最简单的实验,测定Na2O2试样的纯度(可供选用的反应物只有CaCO3固体,6mol/LHCI和蒸馏水)。
请填写下列空白:
(1)写出实验中Na2O2和Na2O分别发生反应的化学方程式____________
(2)应选用的装置是(只要求写出图中装置的标号)__________
(3)所选用装置的连接顺序应是______(填各接口的字母,连接胶管省略)
17.已知钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)在其形成的化合物中均呈+1价,它们形成的氧化物有:普通氧化物,如Na2O;过氧化物,如Na2O2;超氧化物,如KO2;臭氧化物,如RbO3,其中后3种均能与水或CO2反应产生O2。
(1)试分别写出KO2、RbO3与CO2反应的化学方程式:_____________________
____________________ _____________________________
(2)现已用平底烧瓶收集得到CO2,在瓶内有一
只扎紧在玻璃管末端的气球,如右图所示。打开塞子迅
速往瓶里加入下列物质中的_______(填序号),立即塞
紧塞子,一段时间后,气球就会自动膨胀起来。
A. Na2O B. Na2O2
C. KO2 D. RbO3
第2节 研究物质性质的方法和程序自我测评答案
1.BC 2.D 3.D 4.B 5.B 6.D 7.D 8.B 9.B 10.C 11.D 12.C
13.观察物质的外观性质;预测物质的性质;实验和观察;解释及结论。
14.略(说明:有的转化对应的化学方程式不一定只有一个,只要能够实现均正确)
15.X:H Y:O Z:Cl XZ:HCl X2Y:H2O
16.(1) 2Na2O2 +2H2O = 4NaOH+ O2↑ Na2O +H2O = 2NaOH;
(2)⑤①④
(3) (G)接(A) 、(B)接(F)。
17.(1) 4KO2+ 2CO2 = 2K2CO3+ 3O2
4RbO3+ 2CO2 = 2Rb2CO3+ 5O2
(2) AB
第三节 化学中常用的物理量-----物质的量
一、新课程导航
学习目标
知识与技能:
(1)领会物质的量、摩尔、摩尔质量、阿伏加德罗常数、气体摩尔体积、物质的量浓度的基本含义。
(2)认识物质的量、摩尔质量、阿伏伽德罗常数、气体摩尔体积、物质的量浓度等各物理量之间的相互关系,学会用物质的量来计量物质。
(3)学会用物质的量浓度来表示溶液的组成,学会配制一定物质的量浓度溶液的方法。
(4)学会用物质的量进行有关化学反应的简单计算。
过程与方法:
⑴通过对自己熟悉问题的分析,学会从中提炼总结出解决问题的科学方法。
⑵通过分析、联想、类比、迁移、概括和总结,培养解决实际问题的能力。
情感态度与价值观:
通过配制一定物质的量浓度溶液的实践活动,培养严谨认真的科学态度和精神。
知识归纳
本节重点
1.化学上是通过怎样的物理量把物质的宏观数量(如质量)与原子、分子或离子等微观粒子的数量联系起来?
2.为什么把0.012kg12C中所含的碳原子数作为阿伏加德罗常数的标准而不选用0.012kg16O中所含的氧原子数作为阿伏加德罗常数的标准?
3.什么是物质的量?在国际单位制中物质的量的单位是什么?物质所含的微粒数与物质的物质的量有何关系?
4.什么叫摩尔质量?物质的摩尔质量和物质的相对原子质量或相对分子质量有何关系?
5.什么叫气体的摩尔体积?其单位是什么?标准状况(STP)下气体的摩尔体积是多少?
6.物质的质量、物质的量、物质所含的微粒数及气态物质标准状况下的体积关系如何?为什么说物质的量是联系物质的宏观计量和微观数目的桥梁?
7.配制一定体积,含有一定物质的量的溶质的溶液一般经过几个步骤?选用的仪器有哪些?
8.什么叫物质的量浓度?如何表示一定体积、一定物质的量浓度的溶液组成?
9.在化学反应中,反应物和生成物中各物质的物质的量的之比与化学方程式中的各物质化学计量数之间有何关系?若该物质为气体,与气体的体积又有何关系?
本节难点
对物质的量的概念和摩尔概念的理解;一定体积,一定物质的量浓度溶液的配制方法。
1.为了将可称可量的物质的质量或体积与实际参加反应的微观粒子(分子、原子、离子等)建立起量的联系,引入了专门用于表示微观粒子数量的物理量——物质的量,它的单位是摩尔。当某种物质含有阿伏加德罗常数个该物质的粒子时,我们叫它一摩尔,简称一摩,记为1mol。
2.物质的量与粒子数的关系:N=n·NA
在使用摩尔表示物质的量时,应该用化学式指明粒子的种类,而不使用该粒子的中文名称。例如说“1mol氧”,是指1mol氧原子,还是指1mol氧分子,含义就不明确。又如说“1mol碳原子”,是指1mol12C,还是指1mol13C,含义也不明确。
3.配制一定体积,一定物质的量浓度的溶液时,应注意以下问题:
①配制一定体积,一定物质的量浓度溶液是将一定质量或体积的溶质按溶液的体积在选定的容量瓶中定容,因而完全不需要计量水的用量.
②不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液,是因为配制过程中是用容量瓶来定容的,而容量瓶的规格又是固定的.常用的有25mL、50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL等.
③溶液注入容量瓶前需恢复到室温.这是因为溶质在烧杯内稀释或溶解时常有热效应.
④用胶头滴管定容后再振荡,出现液面低于刻度线时不要再加水.这是因为容量瓶是属“容纳量”式的玻璃量器(指注入量器的液体体积等于刻度所示的体积).
⑤如果加水定容时超过了刻度线,不能将超出的部分再吸走,必须重新配制.
⑥如果摇匀时不小心洒出几滴,不能再补加水到刻度,必须重新配制.
⑦溶质溶解的操作在转移至容量瓶时,必须用少量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤2~3次,并将洗涤液一并转入容量瓶中。因为烧杯壁及玻璃棒表面沾有溶质,如不洗涤,溶质有损失,所配溶液的浓度偏低。
本节考点
1、利用阿伏加德罗常数、物质的量的桥梁作用的计算。
2、摩尔质量的定义式的应用,数值上与相对分子质量(或相对原子质量)相等。摩尔质量应用于混合物、结晶水合物的计算。
3、一定体积,一定物质的量浓度溶液的配制方法、误差分析及简单计算。
4、物质的量应用于化学方程式的计算。
二、典型题解读
基础题 
例1. 设NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A. 4.6g金属钠变成钠离子时失去的电子数目为0.1NA
B. 2g氢气所含原子数目为NA
C. 在25℃,压强为1.01×105Pa,11.2L氮气所含的原子数目为NA
D. 17g氨气所含电子数目为10NA
解析:A中4.6g金属钠的物质的量是0.2mol,而Na–e = Na+,4.6g钠完全变成Na+时失去的电子数应为0.2NA; B中2g氢气相当于1mol,所含原子数目为2NA;C中25℃,压强为1.01×105Pa为非标准状况,11.2L氮气不一定是0.5mol,原子数目不一定等于NA;D中17g氨气相当于1mol,含10mol电子,即10NA个电子。
答案:D
例2.下列说法正确的是( )
A. 在标准状况下,1mol水的体积是22.4L
B. 1mol氢气所占的体积一定是22.4L
C.在标准状况下,6.02×1023个分子所占有的体积约是22.4L
D.标准状况下,28gN2与CO混合气体,体积约为22.4L
解析:在标准状况下,水呈液态1mol水占的体积略大于18mL;1mol氢气所占的体积不一定都是22.4L,它与温度和压强有关;含有6.02×1023个分子的物质物质的量虽然是1mol,但 1mol物质在标准状况下,体积并不都是22.4L;由于CO与N2摩尔质量相等,所以无论以何种比例混合,物质的量都是1mol。
答案:D
例3.将23.4g NaCl溶于水中,配成250mL溶液。计算所得的溶液中溶质的物质的量浓度。若取该溶液100mL,其中所含的Na+离子、Cl-离子的物质的量各是多少?
解析:物质的量浓度就是单位体积溶液里所含溶质的物质的量。因此,本题可以根据物质的量浓度的概念以及溶质的质量、物质的量和摩尔质量的关系进行计算。求出物质的量浓度后,再求一定体积的该溶液的组成。
答案:
23.4gNaCl的物质的量为:
n(NaCl)= m(NaCl) / M(NaCl) = 23.4g / 58.5g / mol = 0.4mol
溶液中NaCl的物质的量浓度为:
c(NaCl) = n(NaCl / V〔NaCl(aq)〕= 0.4mol / 0.25L = 1.6mol L-1
100mL该溶液中含有的NaCl的物质的量:
n(NaCl) = c(NaCl)·V〔NaCl(aq)〕= 1.6mol L-1·0.1L=0.16mol
100mL该溶液含有的Na+离子,Cl-离子的物质的量:
n(Na+)=n(Cl-)=0.16mol
答:所得溶液的物质的量浓度为1.6mol L-1,100mL该溶液中所含Na+离子、Cl-离子的物质的量均是0.16mol。
例4.在标准状况下,将wg A气体(摩尔质量为Mg/mol)溶于1L水中,所得溶液密度为dg/mL,则此溶液中溶质的物质的量浓度为( )
A.
mol/L B.
mol/L
C.
mol/L D.
mol/L
解析:此题要求的是溶液中溶质的物质的量浓度.根据定义只有求出溶质的物质的量及溶液体积才可求得.分析题目条件,标准状况下wgA气体的物质的量=w/M mol,溶液的质量=溶质质量+溶剂质量=(w+1000)g,将溶液质量变为溶液的体积需要借助“密度”这一桥梁,此处所得的体积单位为mL,必须再除1000mL/L变为L,总式如下: , 所以本题答案为 A。
答案: A
名师指点:解决这类问题,一般需要从定义式出发,根据cB=nB/V,设法求出nB和V,进而求出cB。进行这类计算,关键在于紧紧抓住物质的量这一中心环节,熟记公式进行换算。还需注意不能把溶液体积和溶剂体积混淆,例如在例题3中,不能把水的体积1L当成溶液的体积进行计算。另外还要注意统一单位,即物质的量的单位——摩尔,体积单位——升。
例5.(1)用18mol/L的硫酸配制100mL 1.0mol/L硫酸,若实验仪器有
A.100mL量筒 B.托盘天平 C.玻璃棒 D.50mL容量瓶
E.10mL量筒 F.胶头滴管 G.50mL烧杯 H.100mL容量瓶
实验时应选用仪器的先后顺序是(填入编号) .
(2)在容量瓶的使用方法中,下列操作不正确的是 (填写标号).
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,缓慢加入蒸馏水到接近标线1cm~2cm处,用滴管滴加蒸馏水到标线.
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,缓慢加入蒸馏水到接近标线1cm~2cm处,用滴管滴加蒸馏水到标线.
E.盖好瓶塞,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.
解析:(1)用18mol/LH2SO4配制1.0mol/LH2SO4,实际是稀释问题的计算及一定物质的量浓度溶液配制实验操作.根据稀释定律c1V1=c2V2可计算所需18mol/L浓H2SO4的体积: V1=c2V2/c1=1.0mol/L×100mL/(18mol/L)=5.6mL.该体积的液体用10mL量筒量取比用100mL量筒量取误差要小,故应选E,不能选A.答案为:G、E、C、H、F或E、G、C、H、F.
(2)该问主要涉及的是容量瓶的使用方法.用待配溶液润洗容量瓶,这样会使内壁附着溶质,导致所配溶液浓度偏大,B不正确;若在容量瓶中进行溶解或稀释,由于热效应会使溶液的体积和容量瓶的容量发生改变,所配溶液浓度有误差,C、D不正确.答案为B、C、D.
答案:(1)G、E、C、H、F或E、G、C、H、F.
(2)B、C、D.
探究平台
例6.在初中我们就知道5%的NaCl溶液与15%的NaCl溶液等质量混合后质量分数为10%,如果等体积混合后质量分数________10%(填大于、小于、等于)。如果将NaCl溶液换成酒精溶液呢?如果想对此类问题作出正确判断还必须知道什么数据?
解析:当等质量混合时,根据杠杆原理为10%;由于食盐水的浓度越大则密度越大,当等体积混合时,15%的溶液质量大于5%的溶液质量,所以混合后质量分数大于10%。如果将NaCl溶液换成酒精溶液,大家容易习惯的认为答案同上。实则不然,因为酒精溶液的浓度越大则密度越小,等体积的5%的溶液质量大于15%的溶液质量,所以混合后质量分数小于10%。因此,对此类问题作出正确判断还必须知道两种溶液密度的相对大小。
答案:大于;小于;两种溶液密度的相对大小。
名师指点:对问题认识处理不深,只求表面了解,是大家在学习中经常出现的问题,凭想当然解题不加深究是学习中的大敌。此题就是针对这一点设计的。通过对大家熟悉问题的深入探究,做到学习中温故而知新,逐步养成认真、扎实的学习态度。
友情提示:对大多数溶液的密度是随溶液浓度的增大而增大,一般情况下只有氨水、酒精溶液的密度随溶液浓度的增大而减小。在处理此类问题时,可先假设等质量混合,再逐步过渡到按等体积混合计算。
例7.300 mL某浓度的NaOH溶液中含有60 g溶质。现欲配制1 mol·L-1 NaOH溶液,应取原溶液与蒸馏水的体积比约为
A.1∶4 B.1∶5 C.2∶1 D.2∶3
解析:首先由定义式可求出原NaOH溶液的物质的量浓度为:c(原)==5mol/L
 再根据守恒原理,即稀释前后溶质的物质的量保持不变,可得:
     c(原)V(原)=c(后)V(后)=c(后)[V(原)+V(水)]
     即,5mol/L×V(原)=1mol/L[V(原)+V(水)]
     解得V(水)=1200mL
     故正确答案为(A)。
名师指点:牢固树立溶液稀释前后,溶质的质量,物质的量不变的意识。
创新天地
例8.某固体仅由一种元素组成,其密度为5g·cm-3,用X射线研究该固体的结构表明,在棱长为1×10-7cm的立方体中含有20个原子,求此元素的近似相对原子质量。
  解析:求元素的相对原子质量,应先求出该元素原子的摩尔质量,二者数值相等。据题意若可求出20个原子的质量,则可计算出(取值为6.02×1023)个原子的质量,即1mol原子的质量。
  答案:20个原子的质量=·=(1×10-7cm)3×5g·cm-3=5×10-21g,则该元素原子的摩尔质量=5×10-21g×6.02×1023·mol-1/20=150g·mol-1。所以该元素的近似相对原子质量为150。
  名师指点:解题过程中学会应用以前学过的知识如=·和新知识摩尔质量、质量、阿伏加德罗常数之间的联系。由=和=可得==·,此种推导方法常应用在解题当中。
例9.在反应X+2Y=R+2M中,已知R和M的摩尔质量之比为22:9,当1.6gX与Y完全反应后,生成4.4gR。则在此反应中Y和M的质量之比为( )
  (A)16:9  (B)23:9   (C)32:9  (D)46:9
  选题角度:此题结合物质的量考查学生对于质量守恒定律的理解和应用。
  解析:假设R与M的摩尔质量分别为rg/mol和mg/mol,有 。又假设参加反应的Y为ag,生成M为bg。根据质量守恒定律可列出关系式:1.6+a=4.4+b。化简得a=b+2.8。
  再根据方程式的比例式可得:8.8m=rb,b=3.6。
  
  答案:A
  名师指点:“守恒法”解题是指在解题过程中利用化学反应或化学现象中的一些守恒关系来解决化学问题的一种独特的解题方法。本题依据质量守恒关系列式解题。只要“守恒法”使用得当,可受到解题步骤简捷、快速、准确之功效。
实验探究
例10.(1)用质量分数为98%、密度为1.84g·cm-3的浓硫酸配制100mL1.84mol·L-1的稀硫酸,若实验仪器有:A.100mL量筒;B.托盘天平;C.玻璃棒;D.50mL容量瓶;E.10mL量筒,F.胶头滴管;G.50mL烧杯;H.100mL容量瓶,实验时应选用仪器的先后顺序是(填入编号):________。
  (2)在容量瓶的使用方法中,下列操作不正确的是(填编号)________。
  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,缓慢加入蒸馏水到接近标线2~3cm处,用滴管加蒸馏水到标线
  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,缓慢加入蒸馏水到标线
  E.盖好瓶塞,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
  F.往容量瓶中转移溶液时应用玻璃棒引流
  解析:本题是一道溶液稀释、质量分数与物质的量浓度之间的换算计算及物质的量浓度溶液配制实验操作题。(1)据稀释规律=及质量分数换算为物质的量浓度的关系,先求出,再求出。==18.4mol·L-1,===0.01L=10mL,则需用浓H2SO4的体积为10mL,所以选10mL量筒,若用100mL量筒则会使量取的溶液体积误差变大。问题(2)主要涉及的是容量瓶的使用方法,容量瓶只能用来定容(定容时标示的温度为20℃),不能用来稀释或溶解物质,也不能长期存放溶液,因为稀释或溶解的过程中将有热效应,影响溶液的容积测定;使用容量瓶之前只能用蒸馏水洗涤,不能用待配溶液润洗容量瓶,若用待配溶液润洗会使溶质附着在容量瓶内壁,引起配制溶液浓度偏高。
  答案:(1)EFGCHF(2)BCD
名师指点:物质的量浓度溶液的配制实验是中学实验中的一个重要实验,不仅要掌握一些常用仪器(容量瓶、量筒、天平、胶头滴管、玻璃棒、烧杯等)的使用方法,还要学会物质的量浓度溶液的配制,并且在实验过程中减少误差。
例11.利用碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)来配制0.5mol/L的Na2CO3溶液1000mL,假如其他操作均准确无误,下列情况会引起配制溶液的浓度偏高的是( )偏低的是( ).
  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,于是又加入少量水至刻度线
  解析:A项极易出错,以0.5mol/L×1L=0.5mol 是Na2CO3的物质的量,得出质量是53g,所以100g>53g视为偏高。实际上应是Na2CO3·10H2O的质量0.5mol×286g/mol=143g。所以A项应偏低。B项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,因此可导致浓度偏高。C项对用于稀释或溶解的烧杯,如不加水洗涤数次并将洗涤液转入容量瓶,会使溶质损失,使所配溶液浓度偏低。D项定容后,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处所致,不会造成偏差,若加水使所配溶液浓度偏低。
  答案:B; A、C、D.
名师指点:本题是针对配制一定物质的量浓度溶液,所设计到的实验过程,有关计算和易出现的误差的习题,着重在理解概念的基础上掌握实验技能技巧。
友情提示:不但要掌握正确的实验过程,还要清楚这样做的原因。
开放拓展
例12.某进行无土栽培试验的实验室须要配制两份成分完全相同的某营养液,其配方如下表。
KCl K2SO4 ZnSO4
0.3mol 0.2mol 0.1mol
但实验员配完第一份溶液时发现,实验室的ZnSO4已经用完了,锌盐中只剩下了硝酸锌[Zn(NO3)2]H和氯化锌(ZnCl2)。
请为实验员想想如何利用现有的原料配得第二份营养液。 (写出至少两种可行的途径)
思路点拨:⑴首先想到最简单的解决问题的方法就是:到外面化工商店买回硫酸锌试剂。⑵利用守恒原理调整配方。
答案:(1)到外面化工商店买回硫酸锌试剂。(2)调整配方。
调整配方如下:选用氯化锌代替硫酸锌,并且各成份的用量分别为:氯化钾:0.1mol;硫酸钾:0.3 mol;氯化锌:0.1 mol。(实质是通过调整配方,使各离子的物质的量达到配方要求。
例13.设一个12C原子的质量为ag,一个R原子的质量为bg,阿伏加德罗常数为NA,则R的相对原子质量可以表示为(  )
  (A)  (B)  (C)bNA  (D)aNA
 思路点拨:此题是考查学生对原子的质量、相对原子质量、摩尔质量三个概念的理解,具有综合性,容易暴露出问题。某原子的相对质量是以一个12C原子质量的 作为标准,该原子的绝对质量与其相比所得的比值。因此得出R原子的相对原子质量= 。B选项是正确的。还可以从另一个角度考虑。相对原子质量与摩尔质量在数值上是相等的。因此可以求出1molR原子的质量。因为1molR原子有阿伏加德罗常数个原子,而已知一个R原子的质量为bg,所以1molR原子的质量为bNA克。R原子的相对原子质量可以表示为 bNA。
  答案:B、C
  名师指点:运用对比的方法学习概念是行之有效的
三、易错题点拨
本节内容的易错点:
①对物质的量的概念把握不清;
②有关物质的量的计算中,物质的量的浓度与物质的量易混淆;
③物质的量的浓度与溶液中溶质的质量分数之间的转换无法正确推导。
例1.溶液体积相同的NaCl、MgCl2、AlCl3溶液,完全沉淀其中的Cl-,会消耗等量的AgNO3,则三种溶液中溶质的物质的量浓度之比为:
A. 3∶2∶1 B. 1∶2∶3 C. 6∶3∶2 D. 2∶3∶6
正确答案:C.
为简化讨论,分析该题时可不妨假设NaCl、MgCl2、AlCl3溶液的体积是均1L,消耗的AgNO3的物质的量均为6 mol,则NaCl、MgCl2、AlCl3的溶液的物质的量浓度分别为6mol/L、3mol/L、2mol/L。
常见错误:容易不假思索的、简单的认为是浓度之比3∶2∶1,选A。出错的根本原因是不加分析,未进行计算,凭想当然,这是化学解题之大忌,大家应引以为戒。
例2.实验室中需要配制2mol/L的NaCl溶液950mL,你认为配制时应选用的容量瓶的规格和需称取的NaCl质量分别是
A.950mL,111.2g B.500mL,117g
C.1000mL,117g D.1000mL,111.2g
正确答案:C.因为实验室中没有950mL规格的容量瓶,必须采用与所配制溶液的体积最接近而又必须大于所配制溶液体积的容量瓶,所以应选1000 mL的容量瓶,所需溶质也必须按1000mL溶液计算。
常见错误:选D。出错的主要原因是思维转换出现问题,即选了1000mL容量瓶,而计算溶质质量时却按950mL溶液算。
例3.将标准状况下的a L HCl(气)溶于1000 g水中,得到的盐酸密度为b g·cm-3,则该盐酸的物质的量浓度是
正确答案: D。
本题可以巧解,也可以用公式法求解。思维敏捷的同学可根据质量除以密度等于体积,且得出的体积是cm3,需换算成L,必须除以1000!迅速确定D选项为答案。而误选C,恰是忘记了把cm3换算成L所造成的,所以在分析问题时,一定要注意单位。如果不能巧解,可按公式法求解:
如此按部就班地求算,虽可走出误区,但费时较多,希望同学们能通过选项提供的表达式,直接选取分子上有“1 000”的D选项为答案,这样将缩短答题所需时间。
常见错误:C。
四、自我测评
1、设NA为阿伏加德罗常数,下列说法中正确的是( )
A.1g氢气中所含有的分子数为NA
B.2L 0.5moL/L的AlCl3溶液中含有的氯离子数为NA
C.32g氧气中所含有的氧原子数为NA
D. 500mL 1moL/L的H2SO4溶液中 SO42-的数目为0. 5 NA
2、下列叙述正确的是( )
A. 1mol氢为2g B. H2O的摩尔质量为18g
C. 44gCO2的体积为22.4L D. 9.8gH2SO4含0.1NA个H2SO4分子(NA表示阿伏加德罗常数)
3、1molSO2和1molSO3具有相同的( )
①分子数 ②原子数 ③ S原子数 ④ O原子数
A. ①② B. ①③ C. ①④ D. ②④
4、下列各溶液中,Na+的物质的量浓度最大的是 ( )
A.4L0.5mol/LNaCl溶液 B.1L0.3mol/LNa2SO4溶液
C.5L0.4mol/LNaOH溶液 D.2L0.15mol/LNa3PO4溶液
5、下列溶液中Cl-的物质的量浓度与50 mL 1 mol·L-1 AlCl3溶液中Cl-的物质的量浓度相等的是( )
A.150 mL 1 mol·L-1的NaCl溶液 B.75 mL 2 mol·L-1 NH4Cl溶液
C.150 mL 2 mol·L-1的KCl溶液 D.75 mL 1 mol·L-1的FeCl3溶液
6、某实验室合成了一种可溶的金属氯化物(RClx),为了测定该金属氯化物的成分,研究人员做了以下实验:取物质的量浓度为0.05 mol·L-1的金属氯化物(RClx) 溶液20 mL,使之恰好与20 mL 0.15 mol·L-1的AgNO3溶液完全反应。则该氯化物的化学式为( )
A.RCl B.RCl2 C.RCl3 D.RCl4
7、物质的量浓度为0.01mol·L-1的HCl溶液VmL,加水稀释到2VmL,取出10mL,则这10mL溶液中含有的H+的物质的量浓度为( )
A.0.05 mol·L-1 B.0.001 mol·L-1 C.0.002 mol·L-1 D.0.005 mol·L-1
8、NA为阿伏加德罗常数,对于1mol/L的硫酸溶液,下列叙述错误的是( )
A. 1000mL溶液中,含2NA个H+
B. 1000mL溶液中,含3NA个离子(H+、SO42-)
C. 1000mL溶液中,加入足量Zn,可生成2NA个H2分子
D. 1000mL溶液中,加入足量Zn,可生成NA个Zn2+
9、实验中需2mol/L的Na2CO3溶液950mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取Na2CO3的质量分别是:( )
A.1000mL,212g B.950mL,543.4g
C.任意规格,572g D.500mL,286g
10、如果g某气体中含有的分子数为,则g该气体在标准状况下占有的体积应表示为(式中为阿伏加德罗常数)(  )
    A.          B.
    C.          D.
11、某位同学配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时,造成所配溶液浓度偏高的,你认为其中的原因可能是(  )
   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2.4gNaOH时误用了“左码右物”方法
12.2003年10月15日,我国成功实现了“神舟五号”宇宙飞船载人飞行,表明我国载人航天技术进入了世界先进水平。运送飞船的火箭所使用的燃料是偏二甲肼(化学式为C2H8N2),则偏二甲肼的摩尔质量为 g/mol,30g的偏二甲肼中碳、氢原子的个数比为 。
13、正常人的血液中葡萄糖(简称血糖,化学式为C6H12O6)的浓度在3.61-6.11mmol/L之间,今测得某病人1mL血液中含葡萄糖0.60mg,相当于____mmol/L,他的血糖属正常、偏高还是偏低? 。
14、配制0.25mol·L-1的NaOH溶液100mL,某学生操作如下:
  ①用托盘天平称出1.00g氢氧化钠:将天平调好零点,再在两盘上各放一张同样质量的纸,把游码调到1.00g的位置上,于左盘放粒状氢氧化钠至天平平衡,取下称好的氢氧化钠,并撤掉两盘上的纸。
  ②把称好的氢氧化钠放入一只100mL的烧杯中,加入约10mL水,搅拌使之溶解,溶解后立即用玻璃棒引流将溶液移至一只100mL的容量瓶内,加水至离刻度线约2cm处,用滴管加水至刻度线。
  ③写出一个标有配制日期的“0.25mol·L-1NaOH溶液”的标签,贴在容量瓶上密闭保存。指出上述操作中的7处错误:
  (1)__________________________;(2)_________________________;
  (3)__________________________;(4)_________________________;
  (5)__________________________;(6)_________________________;
  (7)__________________________。
15.顺铂[化学名称为顺二氯二氨合铂(Ⅱ),化学式为[PtCl2(NH3)2]是一种用于治疗癌症的药物。一片顺铂药片所含顺铂的质量为0.3mg,试计算回答:
(1) 一片顺铂药片中顺铂的物质的量是多少?
(2) 一片顺铂药片中所含氮原子的物质的量和原子个数各是多少?
16、(1)实验室常用的浓盐酸密度为1.17g/mL、质量分数为36.5%,此浓盐酸的物质的量浓度为 mol/L。取此浓盐酸43mL,用蒸馏水稀释至200mL,稀盐酸的物质的量浓度为 mol/L。
(2)将4.8g镁投入此200mL稀盐酸中,反应后,求:
①放出的H2在标准状况下的体积。
②将生成的H2通过过量的灼热CuO,求被还原出的铜的质量。
③反应后(设溶液体积不变)溶液中两种阳离子的物质的量浓度之比。
第三节 化学中常用的物理量-----物质的量参考答案
1 D 2 D 3 B 4 B 5 D 6 C 7 D 8 C 9 A 10 A 11 B
12.60 1:4
13.3.33(或3.3) , 偏低
14、(1)NaOH放在纸片上称量;(2)用过的游码未拨回原处;(3)托盘天平称出1.00g的氢氧化钠;(4)烧杯和玻璃棒未洗涤,洗涤液亦未转入容量瓶;(5)溶解NaOH未冷却就转移至容量瓶中;(6)容量瓶中的溶液未摇匀;(7)配好的溶液放在容量瓶中保存。
15 、(1)0.001mol (2)0.002mol 1.204×1021
16、(1)11.7 , 2.52(或2.5或2.515)
(2) ①解: Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑
24g 2mol 1mol 22.4L
4.8g n(HCl) n(MgCl2) V(H2)
∵n(HCl)=0.4mol<0.2L×2.52mol/L
∴盐酸过量,以Mg的量计算
V(H2)=4.48L
n(MgCl2)= 0.2mol
②解:CuO + H2 Cu + H2O
22.4L 64g
4.48L m(Cu)
m(Cu)=12.8g
③解:
答:①放出的H2在标准状况下的体积为4.48L。
②被还原出铜的质量为12.8g
③反应后溶液中Mg2+和H+物质的量浓度之比为2∶1。
第一章认识化学科学 单元复习
一、知识归纳
1.钠的氧化物(大家可参照对比几种氧化物、几种氢氧化物)
2. 氯气是一种化学性质活泼的非金属单质。通过氯气与铁、铜、氢气的反应实验,掌握氯气的化学性质。在工业上,氯气是一种重要的化工原料,大量用于制造盐酸、有机溶剂和杀菌消毒剂等。
3.化学计量在实验中的应用
①人们用来计量原子、分子、离子等用肉眼不可数的微观粒子的物理量——物质的量,它的常用单位是摩尔。当某“一堆”物质含有的粒子数为6.02×1023时,我们就称该物质为1摩尔,简称1摩,记为1mol。每摩尔物质所具有的质量叫做摩尔质量,符号是M,单位为g/mol(或g·mol-1)。
②物质的量在化学实验中的应用——用单位体积的溶液里所含溶质的物质的量来表示溶液组成的方法,叫做该溶液中该溶质的物质的量浓度,符号是cB,单位是mol/L(或mol·L-1)。在任何条件下,溶液的物质的量浓度(cB)、溶液的体积(V)、溶液中所含溶质的物质的量(nB)都存在如下关系: cB=nB / V。
一定物质的量浓度的溶液的配制方法:可以用固体溶质直接配制,液可以用浓溶液进行稀释制得所需浓度的溶液。其基本配制步骤可简化为:1.计算(计算所需溶质的质量或所需浓溶液的体积);2.称量(称固体的质量或量浓溶液的体积);3.溶解(或稀释);4.转移;5.洗涤(2~3次);6.定容;7.摇匀;8.转入试剂瓶贴上标签保存。
本章知识网络:
Na2O
Na NaOH Na2CO3 NaHCO3
Na2O2
二、规律、方法总结
1.计算:物质的质量、所含粒子数、溶液中所含溶质的物质的量、溶液的体积、溶质的物质的量浓度、气体的体积等都可以用物质的量联系起来,并进行计算,使用起来很方便。如,在化学方程式中,各物质的物质的量之比等于各物质前面的化学计量数之比,等于相同条件下各气体的体积之比等。
(1)物质的物质的量、质量、摩尔质量、微粒数间的关系:
①1 mol任何物质中都含有相同数目的粒子,相同物质的量的任何物质中都含有相同数目的粒子,这与物质的存在状态无关。
②粒子数目之比等于其物质的量之比: n1/n2=N1/N2.在比较粒子数目大小时,可以转化成比较其物质的量的大小.
③1 mol任何物质的质量以克为单位时,在数值上都等于其相对原子质量或相对原子质量.
④质量相同的物质,其物质的量之比等于其摩尔质量的反比:n1/n2= M2/M1.
⑤物质的量相同的物质,其质量之比等于其摩尔质量之比,等于其相对分子质量之比:m1/m2=M1/M2.
(2)物质的量浓度中的计算关系:
①溶液中各量间的关系
②溶液中溶质的物质的量浓度与溶质的质量分数间的关系:
c(B)= ,在饱和溶液中 w=
③溶液稀释前后的关系:c1V1=c2V2 , m1w1=m2w2
④电解质溶液中溶质的物质的量浓度跟离子浓度间的关系:
如在Ba(OH)2溶液中:c[Ba(OH)2]=c(Ba2+)=c(OH-)
三、链接高考
本章内容都是高考考查的重点,其主要题型有物质的量等基本概念的理解与判断、以物质的量为核心的有关固体、气体、溶液中的有关成分及根据化学方程式的计算等。可以说,化学实验和化学计算贯彻化学始终,因而注定本章内容将应用于化学的始终。
例1.(2003江苏化学卷)设NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述中正确的是  ( )
A.常温常压下,11.2L氧气所含的原子数为NA
B.1.8g的NH+4离子中含有的电子数为NA
C.常温常压下,48gO3含有的氧原子数为3NA
D.2.4g金属镁变为镁离子时失去的电子数为0.1NA
答案:B C.
例2.(2002上海)NA为阿佛加德罗常数,下述正确的是
A 80g硝酸铵含有氮原子数为2NA
B 1L 1mol/L的盐酸溶液中,所含氯化氢分子数为NA
C 标准状况下,11.2L四氯化碳所含分子数为0.5 NA
D 在铜与硫的反应中,1mol铜失去的电子数为2 NA
答案:A
例3.(2002春季理科综合).NA代表阿伏加德罗常数,以下说法正确的是
A 氯化氢气体的摩尔质量等于NA氯气分子和NA个氢分子的质量之和
B 常温常压下1mol NO2气体与水反应生成NA个NO3—离子
C 121g CCl2F2所含的氯原子数为2NA
D 62g Na2O溶于水后所得溶液中含有O2 —离子数为NA
答案:C
例4.(2002年春上海)在烧杯中加入水和苯(一种有机溶剂,与水不互溶,密度为0.88 g/cm3)各50 mL.将一小粒金属钠(密度:0.97 g/cm3)投入烧杯中.观察到的现象可能是
A.钠在水层中反应并四处游动
B.钠停留在苯层中不发生反应
C.钠在苯的液面上反应并四处游动
D.钠在苯与水的界面处反应并可能作上、下跳动
解析: 此题考查的面很广,首先是苯与水互不溶解,还有钠的密度处于苯和水之间,钠能与水中的氢反应而不与苯中的氢反应.另外钠与水反应放出的氢气使钠在苯与水的界面处反应并可能作上、下跳动.
答案: D
点评:本题主要考查钠与水的反应现象,但夹杂有两种溶剂的密度比较,相溶关系,使得该题变得新颖有趣。
例5.(2004年全国理科综合)下列说法不正确的是
A.磷酸的摩尔质量与6.02×1023个磷酸分子的质量在数值上相等
B.6.02×1023个氮分子和6.02×1023个氢分子的质量比等于14∶1
C.32g氧气所含的原子数目为2×6.02×1023
D.常温常压下,0.5×6.02×1023个一氧化碳分子所占体积是11.2L
解析:本题全面考查本章的几个重要概念。不仅要理解每个概念的含意,更要弄清各个概念的来龙去脉及应用条件。A选项中,当单位一致时,磷酸的摩尔质量与1mol磷酸分子的质量在数值上相等。B选项中,同物质的量的不同物质的质量比等于相对分子质量比。C选项中,考查了由宏观到微观的简单计算。D选项中,错在了条件与结论的对应关系上。
答案:D
点评:本题考查了对摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数等概念的全面理解和应用。
例6.(2004年北京理科综合)20℃时,饱和KCl溶液的密度为,溶质的物质的量浓度为4.0mol·L-1,则下列说法中不正确的是
A. 25℃时,饱和KCl溶液的浓度大于
B. 此溶液中KCl的质量分数为
C. 20℃时,密度小于的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
解析:此题综合考查溶液的密度与浓度之间的关系、溶液中溶质的物质的量浓度与溶质的质量分数之间的换算、溶液的饱和与否与溶液的浓度、密度等之间的关系等,虽只是一个选择题,但其内涵丰富,希望在练习中深入挖掘,理清弄懂。
此题题干中告知的是20℃时饱和KCl溶液的密度和物质的量浓度,选项A考查的是饱和溶液升温时其物质的量浓度是否发生变化。联系已有知识,KCl的溶解度是随温度的升高而增大的,因而同是饱和溶液,温度越高,浓度越大,该答案正确;B选项考查的是溶液中溶质的物质的量浓度与溶质的质量分数之间的换算,有换算关系式:
1000×溶液的密度(ρ)×溶质的质量分数(ω)
溶液中溶质的物质的量浓度(cB)=—————————————————————
溶质的摩尔质量(M)
再加整理即知该答案也是正确的;C、D选项是关于溶液的密度与饱和程度的关系的考查,相同温度下,不饱和溶液的浓度越大,密度越大,而一定温度下,饱和溶液的浓度和密度都是定值,D选项中,饱和溶液蒸发掉部分水再恢复到原温度,仍为原浓度的饱和溶液,密度不变,故C选项正确,D选项错误,
答案:D。
点评:本题将溶解度、溶质的质量分数、物质的量浓度融合在一起,同时考查了它们间的本质联系。
例7.(2003年江苏) 有一包由Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的某几种组成的混合物。向混合物中加入足量盐酸,有气体放出,将放出的气体通过过量的NaOH溶液后,气体体积有所减少。若将上述混合物在空气中充分加热,残留固体的质量比加热前有所增加。下列推断正确的是( )
A.混合物中一定含有Na2O、Na2O2 B.混合物中一定含有Na2CO3、NaHCO3
C.混合物中是否含有Na2CO3和NaCl无法确定
D.混合物中一定不含有Na2O2和NaHCO3
解析 混合物加盐酸产生的气体通过过量NaOH溶液后,气体体积有所减少,但仍有剩余气体,该气体中一定有CO2和O2,因为CO2能被完全吸收,O2不能被吸收,故原混合中一定有Na2O2,。到底存在Na2CO3还是NaHCO3或两者都有就无法判定,但两种物质至少存在一种,而加热后残留固体质量比加热前有所增加,一定含有Na2O2,因为。是否存在NaCl对实验现象无影响,也无法确定。
答案 A
点评:本题考查的是钠的几种重要化合物的基本性质。 解本题易根据产生CO2而错误地认为一定含有和。由反应现象推测物质,靠的是产生这一现象的惟一性,若混合物中有多种物质可产生这一现象,就不能根据这一现象认定其中某一种或几种一定存在。
例8.(2004年全国春季)200℃时,11.6 g CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应,反应后固体的质量增加了3.6 g.则原混合气体的平均相对分子质量为( )
A.5.8 B.11.6 C.23.2 D.46.4
解析:
解法一:差量法.
设原混合气体中含CO2和H2O物质的量分别为x、y.
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 质量增加
    2×44 32 56
x×44 g·mol-1 28x
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2 质量增加
2×18 32 4
y×18 g·mol-1   2y?
依题意可得下列方程组
所得x=0.1 mol,y=0.4 mol
则混合气体的平均摩尔质量为
=23.2 g·mol-1
解法二:平均值法.由方程式
2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2
2H2O+2Na2O2===4NaOH+O2
可知,固体增加的质量()应是m(CO2)与m(H2O)的总和减去m(O2)之值,即
m(CO2)+m(H2O)-m(O2)=m增
所以m(O2)=11.6 g-3.6 g=8 g
则n(O2)==0.25 mol
又由于n(O2)=,所以混合气体的平均摩尔质量为=23.2 g·mol-1
故选C.
解法三:估算法
因为原混合气体是CO2和水蒸气组成,所以混合气体的平均式量必介于两种的气体的摩尔质量之间,而CO2的摩尔质量为44,水蒸气的摩尔质量为18.故选C
点评:利用本题研究CO2和Na2O2之间反应的有关计算,探讨学习平均相对分子质量的计算和差量法、平均值法、估算法的计算方法。
第一章认识化学科学 单元测试题(A)
一、选择题(每小题3分,共36分)
1.在空气中长时间放置少量金属钠,最终的产物是( )。
A. Na2CO3 B. NaOH C. Na2O D. Na2O2
2.下列物质中,同时含有氯分子、氯离子和氯的含氧化合物的是( )。
A. 氯水 B. 液氯 C. 氯酸钾 D. 次氯酸钙
3.下列氯化物中,能直接利用金属与稀盐酸的反应得到的是( )。
A. FeCI3 B. CuCI2 C. HgCI2 D. FeCI2
4.设NA表示阿伏加德罗常数,下列说法不正确的是( )。
A. 在常温常压下,0.5mol CO2 含有的原子总数为3NA
B. 1个钠原子的质量是23/NAg
C. NA个N2分子和NA个CO分子的质量比是1:1
D. 17g OH-离子所带电荷数为NA
5.在标准状况下,相同质量的下列气体中体积最大的是( )。
A. O2 B. CI2 C. N2 D. CO2
6.0.5L 1mol L-1 Fe CI3溶液与0.2L 1mol L-1 KCI溶液中的CI-的数目之比为( )。
A. 1:3 B. 3:1 C. 5:2 D. 15:2
7、下列数目的各物质所含原子个数按由多到少排列,其中排列顺序正确的是( )。
①0.5mol氨气 ②标准状况下22.4L氦气 ③4℃时9mL水
④0.2mol尿素 〔CO(NH2)2〕
A.①④③② B.④③②① C.②③④① D.①④②③
8. 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)( )。
A. 22.4bc / aNA L B. 22.4ab / cNA L
C. 22.4ac / bNA L D. 22.4b / acNA L
9.下列各组物理量中,都不随取水量的变化而变化的是( )。
A.水的沸点;蒸发水所需热量
B.水的密度;水中通入足量CO2后溶液的pH
C.水的体积;电解水所消耗的电量
D.水的物质的量;水的摩尔质量
10.在下列物质中,与6gCO(NH2)2中氮元素的质量相同的物质是( )。
A. 0.1mol(NH4)SO4 B. 6gNH4NO3
C.22.4LNO2 (标准状况) D. 0.1molNH3
11.将5mL 0.4mol L-1AgNO3溶液与10mL 0.3mol L-1BaCl2溶液混合。反应后,溶液中离子浓度最大的是( )。
A、Ag+ B、NO3- C、Ba2+ D、Cl-
12. 50mL BaCl2溶液所含Cl-,可被20mL 0.5mol L-1的AgNO3溶液完全沉淀,则原溶液中BaCl2的物质的量浓度是( )mol L-1。
A.0.8 B. 0.2 C. 0.1 D. 1
二、推断题(24分)
13.新制备的氯水显______色,说明氯水中有_______分子存在。向氯水中滴入几滴AgNO3溶液,立即有______生成,说明氯水中有_______存在。蓝色石蕊试纸遇到氯水后,首先变红,但很快又褪色,这是因为_______。
14.下列说法是否正确?为什么?
(1)氯气、氯水和盐酸中都含有氯元素,所以它们都呈黄绿色。
(2)钠是一种还原性很强的金属,能把铜从硫酸铜溶液中置换出来
15.有A、B、C、D、E、F六种气体,它们分别是CO、O2、H2、CO2、Cl2、HCl中的一种。通过下列事实判断A、B、C、D、E、F各是什么气体。
(1)A、B、C均难溶于水,D、E能溶于水,F、G易溶于水。
(2)A和C都能在B中燃烧,火焰呈蓝色。A在B中燃烧的产物在通常状况下是液体,C在B中的燃烧产物是D。
(3)D是无色气体,能使澄清的石灰水变浑浊。
(4)A也能在E中燃烧,火焰为苍白色,生成物为F
试推断:
A________ B__________ C________
D________ E________ F_________
三、实验题(15分)
16.“二氧化碳是否在有水存在时才能与过氧化钠反
应?”这个问题实验室里可通过以下实验加以证明。
(1) 按图中装置,在干燥的试管III中装入Na2 O2后,
在通入CO2之前,应事先关闭活塞K1和K2,目的何
在?_________________________________________
(2)试管I内的试剂X应该是_____时,打开活塞K1和K2,通入CO2一段时间后,将带火星的木条插入试管II的液面上,可观察到带火星的木条不能燃烧,且III内淡黄色粉末没发生变化,则所得的结论是__________________
(3)试管I内试剂为CO2饱和水溶液时,其它操作同(2)。通过______的现象以证明Na2O2与潮湿的CO2能反应放出O2。
四、计算题(25分)
17.某生产过氧化氢的化工厂分析员,从生产车间取过氧化氢样品1.00mL于锥形瓶中,加25mL水稀释,再用硫酸酸化后,逐滴滴加高锰酸钾标准溶液。当反应完全时,消耗0.1000mol L-1高锰酸钾溶液20.20mL。高锰酸钾与过氧化氢发生反应的化学方程式为:2KMnO4+3H2SO4+5H2O2 = K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O
试计算原过氧化氢的物质的量浓度。
18.将6.38g NaNO3、NaCl、Na2CO3的混合物溶于水,向其中滴加34.7mL 1.00mol/LAgNO3溶液后,不再有沉淀生成。过滤后,使沉淀与足量稀硝酸作用,产生135mL(标准状况)气体。计算原混合物中NaCI的质量分数。
第一章认识化学科学 单元测试题(A)答案
1.A 2.A 3.D 4.A 5.C 6.D 7.A 8.A 9.B 10.A 11.D 12.C
13.黄绿;Cl2;白色沉淀;Cl-;氯气和水反应生成的盐酸、次氯酸显酸性,故石蕊试纸首先变红,而次氯酸还具有漂白作用,故很快又褪色。
14. (1) 不正确。游离态的氯单质呈黄绿色,化合态的氯不呈黄绿色。氯气、氯水中均含游离态的氯分子,呈黄绿色;盐酸中不含有游离态的氯分子,呈无色。
(2)不正确。钠投入硫酸铜溶液中,首先与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,并不能把铜置换出来。
15.A.H2 B.O2 C.CO D.CO2 E.Cl2 F.HCl
16. (1) 防止水蒸气进入试管III中,影响测定结果;
(2) 浓硫酸;干燥的CO2与Na2O2不发生反应;
(3) 带火星的木条复燃,试管III中淡黄色粉末逐渐变白。
17. 5.05mol/L
18. 20.7%
第一章认识化学科学 单元测试题(B)
一、选择题(每小题3分,共51分)
1.有关钠的叙述中,正确的是
A、钠是银白色金属,硬度很大
B、将金属钠放在石棉网上用酒精灯加热后,金属钠继续燃烧,产生黄色火焰,生成过氧化钠
C、金属钠在空气中燃烧生成氧化钠
D、金属钠的熔点很高
2.一小块钠置于空气中,有下列现象:①变成白色以粉末;②变暗;③变成白色固体;④变成液体。上述现象出现的先后顺序是
A、①②③④  B、②③④①  C、②③①④  D、③②④①
3.金属钠分别与下列溶液反应时,既有沉淀析出,又有气体逸出的是
A、BaCl2溶液 B、K2SO4溶液 C、FeCl3溶液 D、NaCl溶液
4.将7.8 Na2O2溶于93.8g水中,所得溶液中溶质的质量分数为
A、7.0% B、7.68% C、7.8% D、8.0%
5.把一瓶不饱和的烧碱溶液分为4等份,在保持温度不变的情况下,往4份溶液中分别加入下列四种物质使溶液恰好达到饱和,所加的物质中质量最大的是
A、氢氧化钠 B、过氧化钠 C、氧化钠 D、钠
6.潮湿的氯气、新制的氯水及漂白粉的水溶液均能使有色布条褪色,是因为它们均含有
A、氯气 B、次氯酸 C、次氯酸根 D、氯化氢
7.对于等物质的量的CO和N2,下列说法正确的是
①所含原子数相等; ②所含分子数相等;③所含电子数相等;④质量相等
A、①②③   B、①②④  C、②③④  D、①②③④
8.配制一定物质的量浓度的氢氧化钾溶液时,造成所配溶液的浓度偏低的是
A、容量瓶中原有少量蒸馏水未除去 B、有少量氢氧化钾溶液残留在烧杯中
C、定容时观察液面俯视 D、用胶头滴管向容量瓶加水时,水未到刻度线即停止加水
9.设NA为阿佛加德罗常数,下列关于0.2mol/L的Ba(NO3)2溶液不正确的说法是
A、2L溶液中阴阳离子的总数为0.8NA B、500mL 溶液中NO3—为0.2mol/L
C、500mL 溶液中Ba2+为0.2mol/L D、500mL 溶液中含 NO3— 离子总数为0.2 NA
10.在标准状况下,含6.02×1023个氮原子的氮气所占的体积为
A、22.4L B、11.2L C、5.6L D、44.8L
11.在10mL0.05mol/L的某金属硫酸盐M2(SO4)X溶液中,滴加15mL0.10mol/L的BaCl2溶液,完全反应生成硫酸钡沉淀,该金属的化合价为( )
A. +1 B. +2 C. +3 D.不能确定
12.下列物质中,在标准状况下体积最大的是( )
A. 180gH2O B. 4g氢气
C. 500mL 2mol/L的H2SO4和足量锌反应放出的气体
D. 1molKMnO4加热完全分解生成的O2
13.根据阿伏加德罗理论:在相同温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。在一定温度和压强下,1体积的A2气体和3体积的B2气体合成2体积的C气体,则C气体的化学式为( )
A、AB3 B、AB C、A3 B D、A2 B3
14. 设为阿伏加德罗常数,下列说法中正确的是( )
A.个氢气分子所占的体积为22.4L
B.个二氧化碳分子的质量为44g
C.1000mL0.1mol/L 的NaCl溶液中,与离子总数为
D.17g氨气中所含原子数为
15.2002年12月31日,世界上第一条商业磁悬浮铁路在上海投入运营。磁悬浮的核心技术是利用超导体的反磁性。以Y2O3、BaCO3和CuO为原料,经研磨烧结可合成一种高温超导物质YBa2Cu3O3。现欲合成0.5mol此高温超导物质,理论上需取Y2O3、BaCO3和CuO的物质的量分别为:( )
A. 0.50mol、0.50 mol、0.50 mol B. 0.50 mol、1.0 mol、1.5 mol
C. 0.25 mol、1.0 mol、1.5 mol D. 1.0 mol、0.25 mol、0.17 mol
16.实验室里需用480mL0.1mol·L-1的硫酸铜溶液,现选取500mL容量瓶进行配制,以下操作正确的是( )
A.称取7.68g硫酸铜,加入500mL水
B.称取12.0g胆矾(CuSO4·5H2O),配成500mL溶液
C.称取8.0g硫酸铜,配成500mL溶液
D.称取12.5g胆矾(CuSO4·5H2O),配成500mL溶液
17.要配制浓度约为2mol·L-1 NaOH溶液100mL,下面的操作正确的是( )。
A.称取8g NaOH固体,放入250mL烧杯中,用100mL量筒量取100mL蒸馏水,加入烧杯中,同时不断搅拌至固体溶解
B.称取8g NaOH固体,放入100mL量筒中,边搅拌,边慢慢加入蒸馏水,待固体完全溶解后用蒸馏水稀释至100mL
C.称取8g NaOH固体,放入100mL容量瓶中,加入适量蒸馏水,振荡容量瓶使固体溶解,再加入水到刻度,盖好瓶塞,反复摇匀
D.用100mL量筒量取40mL 5mol·L-1NaOH溶液,倒入250mL烧杯中,再用同一量筒取60mL蒸馏水,不断搅拌下,慢慢倒入烧杯中
二、实验题(2