【精品推荐】苏教版化学必修1同步教学(课件+练习):专题 1 化学家眼中的物质世界(18份)

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名称 【精品推荐】苏教版化学必修1同步教学(课件+练习):专题 1 化学家眼中的物质世界(18份)
格式 rar
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资源类型 教案
版本资源 苏教版
科目 化学
更新时间 2011-09-02 13:23:53

文档简介

(共43张PPT)
第三单元 人类对原子结构的认识
1.学习原子结构模型的演变过程,体验科学实验、科学思维对化学学科发展的重要作用。
2.掌握原子核外电子排布的规律,认识原子结构与元素化学性质之间的必然联系。
3.掌握原子的构成及构成原子的各微粒间的关系,学会表达原子组成的符号书写。
4.了解核素、同位素等概念,认识其应用。
一、原子结构模型的演变
历史年代 原子结构模型的名称 主要理论依据或技术 原子结构模型的主要论点
公元前
5世纪 古希腊哲学家
的古代原子说 原子是构成物质的微粒,万物都是由间断的、不可分割的微粒——原子构成的,原子的结合和分离是万物变化的根本原因
19世纪初 英国科学家
的近代原子学说 参考元素化合时具有确定的质量比的关系 ①物质由原子构成;②原子不能被创造,也不能被毁灭;③原子在化学变化中不可再分割,它们在化学变化中保持本性不变
德谟克利特
道尔顿
19世纪末
20世纪初 的“葡萄干面包式”原子结构模型 ①原子中存在电子,电子的质量为氢原子质量的;②原子中平均分布着带正电荷的微粒,这些微粒之间镶嵌着许多电子
1911年 英国物理学家
的带核原子结构模型 参考α粒子的散射现象 ①原子由原子核和核外电子组成,原子核带正电荷,位于原子中心,电子带负电荷,在原子核周围做高速运动;②电子的运动形态就像行星绕太阳运转一样
汤姆生
卢瑟福
1913年 丹麦物理学家
的原子轨道模型 运用量子论观点研究氢原子光谱 ①原子核外电子在一系列稳定的轨道上运动,每个轨道都具有一个确定的能量值;②电子在这些轨道上运动时,既不放出能量,也不吸收能量
20世纪初 现代
模型(电子云模型) 微观世界的波粒二象性 ①原子是由原子核和核外电子构成的;②电子运动不遵循经典力学的原理;③对于多电子原子,电子在核外一定空间近似于分层排布
玻尔
量子力学原子结构
二、原子结构与元素的性质
1.原子的核外电子排布
(1)自从道尔顿提出原子论后,人们相继发现了 、 和
等,对原子结构的认识更加深刻。现在人们已经知道,原子是由 和 构成的,对于 原子,可以近似认为电子在原子核外是分层排布的。
例如,
电子
α粒子散射现象
氢原子光谱
原子核
核外电子
多电子
(2)核外电子排布的表示方法——结构示意图
人们常用原子结构示意图表示原子的核外电子排布,如氧原子的结构示
意图为???? ,钠原子的结构示意图为???? ?? 。
2.元素的化学性质与原子核外电子排布的关系
(1)稀有气体元素原子最外层电子数为8(氦为2),是稳定结构,不易得失电子,因此化学性质稳定,一般不跟其他物质发生化学反应。例如,稀有气体Ne、Ar的原子结构示意图:
(2)金属元素原子最外层电子数一般少于4,在化学反应中容易失去电子。例如,要使该原子达到8个电子(最外层是一层时为2个电子)的稳定结构,通常是失去电子变为带正电荷的阳离子,阳离子所带正电荷的数目等于原子失去电子的数目。例如,Mg2+的形成过程如图所示:
(3)非金属元素原子最外层电子数一般大于4小于7,在化学反应中容易得到电子;要使该原子的最外层达到8个电子(最外层是一层时为2个电子)的稳定结构,通常是得到电子变为带负电荷的阴离子,阴离子所带负电荷的数目等于原子得到电子的数目。O2-的形成过程如图所示:
3.化合价变化与电子得失的内在联系
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。最外层都有达到稳定结构的趋势,这种趋势只有在化学反应中,元素的原子相互结合时才能实现。一般采用两种方式:①得到或失去一定数目的最外层电子;②共用一定数目的电子对。由于得失电子和共用电子对都有“一定数目”,因此,不同元素相互化合时原子之间都有一定的个数比,化合价就是用来表现这种原子个数比的。由此化合价就是一种元素一定数目的原子,与其他元素一定数目的原子相互化合的性质,叫做这种元素的化合价。元素化合价在数值上等于原子失去或得到电子的数目(失为正,得为负)。
1.“金属元素在化合物中一定显正价,非金属元素在化合物中一定显负价”。这种说法正确吗?
【提示】 不正确。金属元素在化合物中一定显正价,但非金属元素在化合物中也可以显正价。如KClO3中Cl元素化合价为+5。
三、原子核的组成
1.原子的构成
原子是由居于中心的 和 构成的,而原子核是由更小的微粒—— 和 构成的,1个质子带1个单位 电荷,1个电子带1个单位 电荷,中子不显电性。
原子核
核外电子
质子
中子


2.质量数
(1)质量数
如果忽略 的质量,将原子核内所有 和 的相对质量取近似整数值加起来所得数值,叫做质量数,质量数用符号 表示。
(2)数量关系:中子数用符号 表示,质子数用符号 来表示,则质量数(A)= + 。
(3)原子的质量数等于该原子 的近似整数值。
(4)原子组成的表示及含义
①原子
②ZAX的含义:代表一个 为A、 为Z的原子。如1735Cl表示一个质量数为 ,质子数为 、中子数为 的氯原子。
电子
质子
中子
N
Z
N
相对原子质量
质量数
质子数
35
18
17
A
Z
3.元素、核素和同位素
(1)元素
具有相同 (即 )的同一类原子的总称叫做元素。
①决定元素种类的因素:核电荷数(即质子数)与中子数和电子数无关。
②元素定义中的原子既包括中性原子,又包括带电的原子(即阴、阳离子)。例如,11H、12H、13H、H+等都称为氢元素。
③元素是一个种类概念,因此只能说人类到目前为止已经发现了近120种元素,而不能说120个元素。
核电荷数
质子数
(2)核素
具有一定 和一定 的一种原子称为一种核素。在天然存在的各种元素中,不论是游离态还是化合态,各种核素所占的原子百分比一般是不变的。
质子数
中子数
(3)同位素
相同, (或 )不同的 元素的 原子互称为同位素。
①当一种元素至少存在两种核素时,可以运用同位素的概念。
②同位素是同一元素、不同核素间的互称,不指具体原子。
③元素的相对原子质量,是按各种同位素原子所占的一定百分比算出来的平均值。
④决定同位素种类的因素是中子数(质子数相等)。
⑤大多数元素都有同位素,因此发现的核素(原子)种类远多于元素种类。
⑥同位素的质量数不同,物理性质不同;核外电子数相同,化学性质相同。
质子数
质量数
中子数
同一
不同
2.元素的种类由什么决定?核素的种类由什么确定?
【提示】 元素的种类取决于质子数。核素的种类由质子数和中子数共同决定。
一、原子结构模型的演变
十九世纪初,英国科学家提出的近代原子学说主要有哪些论点?从现今的原子结构理论来看,哪些说法是错误的?
[师生互动]
【提示】 (1)主要论点:①物质由原子构成;②原子不能被创造,也不能被毁灭;③原子在化学变化中不可再分割,它们在化学变化中保持本性不变。
(2)道尔顿的近代原子学说对科学的发展起到很大的促进,但其中的原子在化学变化中保持本性不变的论点是错误的。
卢瑟福原子结构模型的内涵是什么?
[学生交流]
【提示】 英国物理学家卢瑟福在参考α粒子散射现象实验的基础上提出:带核的原子结构模型。其主要论点如下:
(1)原子由原子核和核外电子组成,原子核带正电荷,位于原子中心,电子带负电荷,在原子核周围做高速运动;
(2)电子的运动形态就像行星绕太阳运转一样。
自从1803年英国化学家、物理学家道尔顿提出原子假说以来,人类对原子结构的研究不断深入、不断发展,通过实验事实不断地丰富、完善原子结构理论。请判断下列关于原子结构的说法正确的是(  )
A.所有的原子都含有质子、中子和电子3种基本构成微粒且个数都是相等

B.质子数决定元素的种类,中子数决定核素的种类
C.原子核对电子的吸引作用的实质是原子核中的质子对核外电子的吸引
D.原子中的质子、中子和电子3种基本构成微粒不可能再进一步分成更小
的微粒
【思路指引】 通过人类对原子结构已有的认识水平和将来可能变化的知识,用发展和辩证的观点来看待问题。
【解析】 所有的原子都含有相同数目的质子和电子,但不一定含有中子,如11H中就没有中子,多数原子的中子数和质子数比较接近但并没有必然的数量关系,核素是由质子数和中子数共同决定的,故A、B两选项是错误的。原子核对核外电子的吸引作用就是质子对电子的吸引,所以C选项是正确的。从发展的观点出发,原子中的基本构成微粒有可能再进一步分成更小的微粒,如科学家们已经研究发现了质子和中子里面还有更小的微粒——夸克,所以D选项是错误的。
【答案】 C
二、原子结构与元素的性质
在化学反应过程中,原子核是否发生变化?
[师生互动]
【提示】 化学反应中原子核不变化,原子核外的最外层电子发生变化。
填表,对比Na、Mg、O、Cl四种元素原子结构与元素性质间的联系。
一些元素的原子得失电子的情况
元素 原子结构 化合价 原子最外层电子数目 失去(或得到)电子的数目
Na +1 ____1个电子
Mg 失____个电子
O -2 ____2个电子
Cl 得____个电子
[学生交流]
【提示】 1 失 +2 2 2 6 得 -1 7 1
常见元素中,其最高正价或最低化合价与原子结构有何联系?
[师生互动]
【提示】 金属元素常显正价,且最高正价等于其最外层电子数;非金属元素常显负价,最低负价等于其最外层电子数减8。除F元素外,非金属元素也有正价,其最高正价等于它的最外层电子数。
2006年诺贝尔物理学奖由美国科学家约翰·马瑟和乔治·斯穆特共同获得,奖励他们为宇宙起源的大爆炸理论提供了支持。根据大爆炸理论,在大爆炸后约2 h,诞生了大量的氢、少量的氦,以及极少量的锂。下列说法不正确的是(  )
A.氢原子因获得一个电子能变成稳定结构,故也可与Na反应生成NaH
B.氢原子与氢离子都属于氢元素,它们的化学性质相同
C.氦元素原子最外层有2个电子,故其化学性质稳定
D.锂原子易失去最外层1个电子,形成最外层为2个电子的稳定结构
【思路指引】 解决此类问题要熟悉氢、氦、锂的电子排布结构,然后根据电子层结构推断其化学性质。
【解析】 选项A,氢原子获得一个电子变成H-,Na易失1个电子形成Na+,故可形成NaH,正确;选项B,氢原子与氢离子核外电子排布不同,故化学性质不同,错误;选项C,氦原子属于稀有气体,化学性质稳定,正确;选项D,锂易失最外层电子,形成类似氦的稳定结构,正确。
【答案】 B
1.观察下列A、B、C、D、E五种粒子(原子或离子)的结构示意图,回答有关问题。
(1)与离子相对应的元素的符号是________,与原子相对应的离子的结构示意图是________________________________________________________________________。
(2)电子层结构相同的是(填写代号,在本小题中下同)______,性质最稳定的是________,最容易失去电子的是________,最容易得到电子的是________。
(3)可直接相互结合形成化合物的化学式是________,可经过得失电子后再相互结合形成化合物的化学式是________。
(4)在核电荷数1~10的元素内,列举两个与B电子层结构相同的离子,写出离子的符号________;列举原子的稳定性与C最接近的元素,写出元素的符号________。
【解析】 (1)在A~E这五种粒子中,A是Cl,B是O2-,C是Ne,D是Na,E是Mg2+。Ne的特殊稳定性决定了它不能形成离子。(2)电子层结构相同,即电子层数和各个电子层上的电子数目都相同,但与原子核无关。O2-、Ne和Mg2+都具有稳定的电子层结构,但最稳定的是Ne。(3)阳离子与阴离子可直接相互结合形成化合物;活泼金属元素的原子与活泼非金属元素的原子经过得失电子后可相互结合形成化合物;在化合物里,Na显+1价、Mg显+2价、Cl显-1价、O显-2价。(4)在核电荷数1~10的元素内,N原子的核外共有7个电子,其中最外层上是5个,N原子得到3个电子后形成的N3-与B的电子层结构相同;F原子的核外共有9个电子,其中最外层上是7个,F原子得到1个电子后形成的F-与B的电子层结构相同。
【答案】
(2)B、C、E C D A
(3)MgO NaCl
(4)N3-、F- Ne
三、原子核的组成
原子作为一个整体不显电性,为什么?
[师生互动]
【提示】 任何原子都由带正电荷的原子核和核外电子构成。由于原子核内质子数等于核外电子数,并且一个质子和一个电子所带电的电量相等、电性相反,中子不显电性。所以原子整体不显电性。
原子组成符号ZAX的含义是什么?
[学生交流]
【提示】 ZAX表示一种质子数为Z,质量数为A的一种原子。
质量数和原子的相对原子质量表示的含义是否相同?
[师生互动]
【提示】 不相同。质量数是质子数和中子数之和,而相对原子质量表示这种原子相对于12C质量的 的相对大小。但质量数和相对原子质量都能表示一个原子的轻重。
同种元素的原子,质子数是否相同?中子数是否相同?
[学生交流]
【提示】 同种元素的原子质子数相同,中子数不一定相同。
下列叙述错误的是(  )
A.13C和14C属于同一种元素,它们互为同位素
B.1H和2H是不同的核素,它们的质子数相等
C.14C和14N的质量数相等,它们的中子数不等
D.6Li和7Li的电子数相等,中子数也相等
【解析】 13C与14C、11H与12H分别互为同位素,故A、B两项正确;14C的质量数为14,中子数为14-6=8,14N的质量数为14,中子数为14-7=7,故C项正确;6Li与7Li互为同位素,二者的质子数、电子数都相等,中子数不相等,故D项错误。
【答案】 D
2.(2009年广东高考)我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素
与的说法正确的是(  )
A. 互为同位素
B. 的质量数相同
C. 是同一种核素
D. 的核外电子数和中子数均为62
【解析】
由稀土元素 可知,两者是含有相同质子数、不同中子数的同种元素;其中的质量数为144,中子数为82; 的质量数为150,中子数为88,故B、D项错误;根据核素的定义可知 为两种核素,故C项错误。
【答案】 A
一、原子结构中两个等式的理解
1.核电荷数=核内质子数=核外电子数
(1)适用于原子、分子等电中性微粒。
(2)若为阳离子Xm+,核电荷数=核内质子数=核外电子数+m。
(3)若为阴离子Xn-,核电荷数=核内质子数=核外电子数-n。
2.质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N),此表示式适用于原子及简单离子。
二、元素、核素和同位素的区别与联系
元素、核素、同位素这三个概念相近,容易混淆,采用下图来区分。
1.同种元素,可有若干种不同的核素。
2.核电荷数相同的不同核素,虽然它们的中子数不同,但是属于同一元素。
3.同位素是同一元素的不同核素之间的互称,不指具体的原子,即为A1 ZX、A2 ZX、A3 ZX……的互称。
4.如果不特别指出,所谓元素的原子一律指常见的普通原子。
(1)“同位”是指这几种核素的质子数(核电荷数)相同,在元素周期表中占据同一位置。
(2)因许多元素存在同位素,故原子的种类多于元素的种数。但也并非所有的元素都有同位素,如Na、F、Al等就没有同位素。
(3)同位素分为稳定同位素和放射性同位素。
三、元素的化学性质取决于原子的最外层电子数
核电荷数1~18的元素原子结构示意图
元素的化学性质属于物质发生化学变化的问题。在物质发生化学变化的过程中,原子核保持不变,一般是在原子的最外层上发生电子数目的变化,有的原子也涉及到个别的内电子层上电子数目的变化,变化的趋向一般是达到原子具有稳定的电子层结构。因此,原子核外最外电子层上的电子数目对于元素的化学性质有着至关重要的影响。
道尔顿的原子学说曾经对化学发展产生巨大影响,因而被誉为“近代化学之父”。他的学说包含下述三个论点:
①原子是不能再分的粒子 ②同种元素的原子的各种性质和质量都相同 ③原子是微小的实心球体
从现代观点看,你认为这三个论点中不确切的是(  )
A.①③          B.②③
C.③ D.①②③
【解析】 从现代量子力学观点来分析,道尔顿的原子学说以上几条论点都不正确。
【答案】 D
1.
关于12C、13C、14C的说法中,正确的是(  )
A.都属于碳元素
B.表示三种碳原子
C.表示三种同素异形体
D.表示碳元素的三种相对原子质量
【解析】 12C、13C、14C为碳元素的三种碳原子,互为同位素。
【答案】 AB
2.
用A.质子数,B.中子数,C.核外电子数,D.最外层电子数,E.电子层数,填写下列空格。
(1)原子种类由________决定。
(2)元素种类由________决定。
(3)元素有无同位素由________决定。
(4)1~18号元素的化合价主要由________决定。
(5)元素的化学性质由________决定。
【解析】 依据元素、原子、同位素的概念确定答案。
【答案】 (1)AB (2)A (3)B (4)D (5)AD
3.第一单元 丰富多彩的化学物质
第一课时 物质的分类及转化
(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!)
一、选择题
1.对下列物质分类全部正确的是(  )
①纯碱 ②食盐水 ③石灰水 ④NaOH ⑤液态氧 ⑥KClO3
A.碱——①④       B.纯净物——③④⑤
C.盐——①⑥ D.混合物——②⑤
【解析】 ①纯碱是Na2CO3,是盐类,属纯净物;②食盐水是NaCl的水溶液,属混合物;③石灰水是Ca(OH)2的水溶液,属混合物;④NaOH是碱类,属纯净物;⑤液态氧是单质,属纯净物;⑥KClO3是盐类,属纯净物。
【答案】 C
2.上海环保部门为了使城市生活垃圾得到合理利用,近年来逐步实施了生活垃圾分类的方法。其中塑料袋、废纸、旧橡胶制品等属于(  )
A.无机物 B.有机物
C.盐类 D.非金属单质
【解析】 本题考查的实际上是物质的分类,无机物包括了盐类、非金属单质,故A、C、D肯定不正确,塑料袋、废纸、旧橡胶制品主要成分都是有机物。
【答案】 B
3.下列物质中均为化合物的一组是(  )
A.金刚石、干冰、SO2 B.KCl、盐酸、NaOH
C.CuSO4·5H2O、冰、乙醇 D.臭氧、CaCO3、铝合金
【解析】 根据化合物的定义判断。
【答案】 C
4.以下表示的是碳及其化合物的相互转化关系:
CCO2H2O,H2CO3Ca(OH)2,CaCO3CO2
其中涉及的基本反应类型依次为(  )
A.置换、化合、分解、复分解 B.置换、化合、复分解、分解
C.化合、置换、分解、复分解 D.化合、置换、复分解、分解
【答案】 B
5.下列反应是氧化还原反应的是(  )
A.CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
B.CaO+H2O===Ca(OH)2
C.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
D.CaCO3CaO+CO2↑
【解析】 A、B、D中各元素的化合价都没有发生变化,不是氧化还原反应;C中锰、氧元素化合价发生了变化,是氧化还原反应。
【答案】 C
6.下列实验现象与氧化还原反应有关的是(  )
A.碳酸钠中加入CaCl2溶液产生白色沉淀物
B.硫酸铜溶液中插入铁片,铁片上出现红色沉淀物
C.石灰石溶于盐酸并产生气泡
D.铁在氧气中燃烧,剧烈反应火星四射
【解析】 A、B、C、D四项发生反应的化学方程式分别为:
A项:Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl
B项:CuSO4+Fe===FeSO4+Cu
C项:CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O
D项:3Fe+2O2Fe3O4
通过分析元素化合价升降结果可知A、C项中无元素化合价发生变化,B、D项中有元素化合价发生变化,属于氧化还原反应。
【答案】 BD
7.X、Y、Z、W各代表一种物质,若X+Y===Z+W,则X和Y之间不可能是(  )
A.盐和盐的反应 B.碱性氧化物和水的反应
C.酸与碱的反应 D.酸性氧化物和碱的反应
【解析】 A、C、D中的反应均有两种物质生成,而B项只生成一种物质——碱。
【答案】 B
8.(2008年广东理基)在下列变化过程中,只发生物理变化的是(  )
A.荔枝酿酒 B.酸雨侵蚀建筑物
C.空气液化制取氮气 D.生石灰遇水成为碱石灰
【答案】 C
二、非选择题
9.(1)在①金属铁 ②氯化铵 ③硝酸钾 ④单质碘 ⑤二氧化硅 ⑥烧碱 ⑦盐酸 ⑧氧化钙中,属于金属单质的是__________(填序号,下同);属于非金属单质的是__________;属于盐的是________;属于碱的是________;属于酸的是________;属于氧化物的是________。
(2)根据分类的方法和知识,将(Ⅰ)中的反应与(Ⅱ)中的反应类型用短线连接起来。
Ⅰ               Ⅱ
A.CuO+H2Cu+H2O       ①置换反应
B.CaCO3CaO+CO2↑ ②复分解反应
C.AgNO3+KCl===AgCl↓+KNO3 ③分解反应
D.Na2O+H2O===2NaOH ④化合反应
【解析】 正确把握物质的分类方法。
【答案】 (1)① ④ ②③ ⑥ ⑦ ⑤⑧
(2)
10.在H、O、C、Na四种元素中,选择适当的元素组成符合下列要求的物质,将它们的化学式填写在以下空格中。
酸性氧化物 碱性氧化物 酸 碱 正盐 酸式盐
【答案】 CO2 Na2O H2CO3 NaOH Na2CO3 NaHCO3
11.在稀硫酸、小苏打、二氧化碳、铜片、食盐、生石灰、三氧化钨、铁片和木炭粉9种物质中,存在下面的相互关系,选择①~⑤为适当的物质,使有连线的两种物质能发生反应。
(1)请推断出它们的化学式分别为:①________;②________;③________;④________;⑤________。
(2)写出下列序号之间反应的化学方程式:
①和②:________________________;
②和④:_________________;
②和⑤:______________________;
③和④:___________________________。
【解析】 结合物质的性质,考查物质分类的应用。
【答案】 (1)①Fe ②稀H2SO4 ③CO2 ④CaO ⑤Na2CO3
(2)Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
H2SO4+CaO===CaSO4+H2O
H2SO4+Na2CO3===Na2SO4+H2O+CO2↑
CO2+CaO===CaCO3
12.(能力提高)从不同的角度、以不同的标准,可以把某些物质划入不同的类别。如氯化氢在不同的场合可以分别划入“无氧酸”、“气体”、“易溶物质”、“氯化物”、“氢化物”等若干类物质中。以下列出的四种物质,根据不同的分类标准,都可以产生这样的分类结果:其中一种物质单独属于一类,而另外三种物质不属于该类。请思考,氢氧化钠、氧气、氧化铜、盐酸四种物质有多少种不同的分类?把结果填写在下表中。
序号 分类的标准 单独属于一类的物质
1
2
3
4
5
6
【解析】 本题意在考查对物质分类方法的理解。本题可视为信息题,应认真读好所给信息,学以致用。
【答案】 (可能还有其他方法):
序号 分类的标准 单独属于一类的物质
1 常温下的状态 氧气呈气态,其他为固态或液态
2 颜色 氧化铜为黑色,其他为无色或白色
3 是否为纯净物 盐酸为混合物,其他为纯净物
4 所含元素种类 氧气为单质,其他为非单质
5 是否具有酸
性或碱性 氧气既无酸性又无碱性,其他为酸性或碱性物质
6 是否有酸性 盐酸呈酸性,其他不呈酸性
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1(共48张PPT)
第二单元 研究物质的实验方法
第一课时 物质的分离与提纯
1.了解物质的分离与提纯的常用方法。
2.初步学会过滤、结晶、萃取、分液和蒸馏等分离物质的实验方法,能独立完成简单的分离、提纯的实验操作。
3.提高实验操作能力,体会化学实验的重要作用。
一、物质的分离与提纯
1.物质的分离:将 各物质通过物理变化或化学变化把各成分彼此分开的过程。
2.物质的提纯:把 中的杂质除去,得到纯净物的过程。
混合物中
混合物
二、分离和提纯的常用方法
1.过滤
过滤是分离 混合物最常用的方法之一,主要是除去液体中的 ,过滤装置如图:
液体和不溶性固体
难溶性组分
(1)过滤时用到的玻璃仪器有: 、 、 。
(2)过滤的操作要点
①一贴:滤纸紧贴 内壁;
②二低: 边缘应略低于漏斗边缘, 应略低于滤纸的边缘;
③三靠:向漏斗中倾倒液体时,烧杯的尖嘴应与玻璃棒接触;玻璃棒的底端应和漏斗的 处轻轻接触;漏斗颈的末端应与
相接触。
烧杯
漏斗
玻璃棒
漏斗
滤纸
滤液液面
三层滤纸
烧杯内壁
2.蒸发
蒸发是将溶液加热,使溶液受热汽化,从溶液中分离出固体物质的方法。蒸发可得晶体,也用于浓缩溶液。蒸发装置如图:
(1)蒸发时用到的仪器有: 、玻璃棒、酒精灯、 。
(2)在进行蒸发操作时要注意以下问题
①实验结束后,不能将蒸发皿直接放在 上,以免烫坏 或遇实验台上的冷水引起蒸发皿炸裂;
②当蒸发到析出大量 、剩余少量 时,应停止 ,利用
蒸干,以防止晶体过热迸溅。
蒸发皿
铁架台
实验台桌面
桌面
晶体
溶液
加热
余热
3.结晶和重结晶
(1)冷却法
将热的饱和溶液慢慢冷却后析出晶体,此法适用于溶解度
,如KNO3。
(2)蒸发法
此法适用于 的溶质,如NaCl。
(3)重结晶
将已得到的晶体用蒸馏水溶解,经 、 、 、
等步骤,得到更纯净的晶体的过程。
随温度变化较大
溶解度变化不大
过滤
加热浓缩
冷却结晶
过滤
4.萃取和分液
(1)定义
①萃取:利用物质在 的溶剂中 的不同,将物质从一种溶剂转移到另一种溶剂中,从而实现分离的方法。
②分液:将萃取后两种 的液体分开的操作。
(2)萃取与分液所用的主要仪器: 、 、 (带铁圈)。
互不相溶
溶解度
互不相溶
烧杯
分液漏斗
铁架台
5.蒸馏
(1)蒸馏原理
利用物质沸点的不同,加热液体混合物,使沸点低的液体变为气体挥发出来,再 为液体,以除去 、 或不挥发杂质的方法。
(2)蒸馏的装置及主要仪器
①装置:如下图所示。
②仪器: 、蒸馏烧瓶、石棉网、铁架台(带铁圈)、 、
、牛角管(也叫尾接管)、 、橡胶塞。
冷凝
易挥发
难挥发
酒精灯
温度计
冷凝管
锥形瓶
实验操作 现象 结论
自来水变红色 自来水中含有Fe3+
烧瓶中水沸腾,冷凝管中有无色液体凝结,并通过牛角管流入锥形瓶中 锥形瓶中收集到水
不变红色 蒸馏水中不含Fe3+
(3)实验探究(实验室制取蒸馏水)
【注意】 已知FeCl3溶液可以和无色的KSCN溶液生成红色的Fe(SCN)3。实验室可用此反应检验Fe3+的存在。
利用蒸馏装置制取蒸馏水时,未使用温度计,这是为什么?
【提示】 本来蒸馏需要温度计控制温度,使被蒸馏的物质首先达到其沸点,再进行冷凝、接受,但制取蒸馏水就不需要了,只要将液体加热至沸腾(水的沸点为100 ℃),挥发出的就是水蒸气。
一、物质的分离与提纯
物质的分离与提纯有何区别与联系?
[师生互动]
【提示】 物质的分离过程中,分开后的各物质要恢复到原来的状态,而提纯过程中,若杂质发生化学变化,不必恢复为原来的状态。
从根本上说分离和提纯都是将某一物质从某混合物中分离出来,相比较而言,提纯采用的方法更为宽松,而分离需要将各组分一一分开。无论分离还是提纯,都要特别注意不要引入新的杂质。
物质分离与提纯的原则是什么?
[师生互动]
【提示】
常用哪些方法分离、提纯物质?
[学生交流]
【提示】 (1)物理方法:过滤、结晶、升华、蒸馏、萃取、分液、溶解等。
(2)化学方法:沉淀、置换、加热、分解等。
下列分离混合物的方法中不正确的是(  )
A.从酒精和水的混合物中分离出酒精——蒸馏法
B.使浑浊的食盐水变澄清——过滤法
C.从溴水中分离出溴——分液法
D.把硝酸钾和氯化钾从同一溶液中分离开来——蒸发结晶法
【思路指引】 混合物的分离和提纯的方法是由混合物中各组分的性质决定的,要先分析混合物的性质再确定分离或提纯的方法。
【解析】 酒精与水互溶为均匀的液态混合物,酒精的沸点比水的沸点低,用蒸馏法可以把酒精从酒精和水的混合物中分离出来。食盐水浑浊,说明食盐水里混有固体杂质,过滤可以除去混在食盐水里的固体物质,使液体由浑浊变澄清。溴水是溴和水形成的均匀液态混合物,可先用萃取剂(如四氯化碳)将溴从溴水中萃取出来,然后再进行分液。硝酸钾和氯化钾都易溶于水,硝酸钾的溶解度受温度的影响较大,氯化钾的溶解度受温度的影响较小,由此可以用蒸发结晶的方法把硝酸钾和氯化钾从同一溶液中分离开来。
【答案】 C
1.下列各组仪器,常用于物质分离的有________(填序号)。
①漏斗;②天平;③分液漏斗;④量筒;⑤胶头滴管;⑥蒸馏烧瓶。
【解析】 混合物的分离通常有过滤、蒸发、蒸馏、分液等操作。固体与液体组成的混合物用过滤的方法分离,主要仪器为漏斗;两种互不相溶的液体混合物用分液的方法分离,主要仪器为分液漏斗;互溶的液体混合物,根据各组分沸点不同,用蒸馏的方法分离,主要仪器为蒸馏烧瓶。
【答案】 ①③⑥
二、分离和提纯的常用方法
1.过滤和蒸发操作注意事项
过滤和蒸发操作中共同使用了哪些仪器?它们的用途是否完全一样?
[师生互动]
【提示】 (1)都曾用到的实验装置:铁架台、玻璃棒。
(2)玻璃棒的用途:①过滤时使用玻璃棒的作用是引流。
②蒸发时使用玻璃棒的作用是搅拌,防止NaCl晶体在受热不均匀时飞溅。
过滤完成后,一般对过滤器中的难溶物还要洗涤一下。请说明洗涤的操作有哪些?
[学生交流]
【提示】 过滤后为了保证沉淀物纯净,需要对沉淀进行洗涤。洗涤时应在原过滤器中加适量蒸馏水,待水自然滤出后,重复洗涤2~3次。
蒸发操作中要注意哪些安全事项?
[师生互动]
【提示】 (1)蒸发皿中液体的量不能超过其容积的。
(2)蒸发过程中必须用玻璃棒不断搅拌,防止局部温度过高而使液体飞溅。
(3)当加热到蒸发皿中出现较多固体时应停止加热利用余热蒸干。
(4)不能把热的蒸发皿直接放在实验台上,应垫上石棉网。
为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-和泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作:①过滤 ②加过量NaOH溶液 ③加适量盐酸 ④加过量Na2CO3溶液 ⑤加过量BaCl2溶液,正确的操作顺序是(  )
A.①④②⑤③         B.④①②⑤③
C.②⑤④①③ D.⑤②④①③
【思路指引】 解答本题要注意以下三点:
(1)除Ca2+、Mg2+、SO42-的试剂一般分别选用CO32-、OH-、Ba2+。
(2)Ba2+要用CO32-除去,所以Ba2+应在CO32-前面加入。
(3)最后要把过量CO32-、OH-除去。
【解析】 首先搞清除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-,分别使用Na2CO3溶液、NaOH溶液和BaCl2溶液,且三种溶液均过量,才能使杂质离子分别变成CaCO3、Mg(OH)2、BaSO4沉淀,过量的BaCl2溶液只能用Na2CO3溶液除去,故要先加入BaCl2溶液后加入Na2CO3溶液,才能保证不引入新杂质Ba2+,而多余的NaOH和Na2CO3只需要在过滤后加入盐酸即可,至于NaOH溶液的加入顺序,只要在过滤前加入就可除去Mg2+,因此C、D两项都正确。
【答案】 CD
(1)除杂试剂需过量,过量的试剂需除去,除多种杂质时要考虑加入试剂的顺序。
(2)此类题目的关键是先加入BaCl2后加入Na2CO3,才不至于引入新的杂质。
2.(2009年烟台测试)足量的含不溶性固体杂质(其含量不详)的粗盐,经提纯后配制成一定质量分数的NaCl溶液,实验操作有:①称量 ②过滤 ③蒸发、结晶 ④计算 ⑤溶解 ⑥干燥,其先后顺序正确的是(  )
A.④⑤②③⑤①⑥ B.④⑤②③①⑥⑤
C.⑤②③⑥④①⑤ D.④①⑤②③⑥⑤
【解析】 要配制NaCl溶液,应先将不溶性杂质除去。先溶解、过滤,后把NaCl溶液蒸干,干燥后根据质量分数计算所需NaCl的量。
【答案】 C
2.萃取操作注意事项
如何检验分液漏斗是否漏液?
[师生互动]
【提示】 分液漏斗使用前必须检查是否漏液,方法是: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。
所加萃取剂有何要求?
[学生交流]
【提示】 萃取剂必须具备的三点性质
①萃取剂和水互不相溶;
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。
分液操作应该注意哪些情况?
[师生互动]
【提示】 分液操作的注意事项
①振荡时,要不时旋开活塞放气,以防止分液漏斗内压强过大引起危险。
②分液时要将玻璃塞打开,或使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔,保证漏斗内与外界大气相通,同时漏斗下端管口要紧贴烧杯内壁,从而使液体顺利流下。
③下层液体要从下口放出,上层液体要从上口倒出。
3.蒸馏操作注意事项
多种液体蒸馏时所需仪器与制取蒸馏水的仪器有何不同?
[师生互动]
【提示】 多种液体时需使用蒸馏烧瓶和温度计,且温度计水银球在蒸馏烧瓶支管口处。(如下图所示)
蒸馏时在烧瓶中放入一些碎瓷片的作用是什么?
[学生交流]
【提示】 蒸馏时在烧瓶中放少量碎瓷片或沸石,防止液体暴沸。
烧瓶中所盛液体体积一般不少于多少?
[师生互动]
【提示】 烧瓶中所盛液体体积一般应介于其容积的 ~ 之间;给蒸馏烧瓶加热时,要垫上石棉网。
冷凝管中冷却水进出口方向如何?
[学生交流]
【提示】 冷凝管中冷却水从下口进,上口出。先通冷凝水,再加热。
将下图所示中所列仪器组装为一套实验室蒸馏工业酒精的装置,并进行蒸馏。
(1)图中A、B、C三种仪器的名称___________________________________。
(2)将以上仪器按(一)→(六)顺序,用字母a,b,c…表示连接顺序。e接(  )(  )接(  )(  )(  )接(  )(  )接(  )。
(3)A仪器中c口是________,d口是________(填“进水口”或“出水口”)。
(4)蒸馏时,温度计水银球应放在________________位置。
(5)在B中注入工业酒精后,加几片碎瓷片的目的是____________。
(6)给B加热,收集到沸点最低馏分是________,收集到78 ℃左右的馏分是________。
【解析】 蒸馏装置包括加热装置、冷凝装置和收集装置三部分。组装时,应遵循先加热后冷凝再收集的顺序;实验时冷凝水的流向与蒸汽的流向相反;温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口处;为防止液体暴沸,需向蒸馏烧瓶中加入少许碎瓷片。
【答案】 (1)A是冷凝管,B是蒸馏烧瓶,C是锥形瓶
(2)i,h—a,k,b—f,g—w (3)进水口 出水口
(4)蒸馏烧瓶支管口 (5)防止液体暴沸 (6)甲醇 乙醇
3.下列各项操作错误的是(  )
A.用酒精萃取溴水中的溴单质的操作可选用分液漏斗,而后静置分液
B.进行分液时,分液漏斗中的下层液体从下端流出,上层液体则从上口倒出
C.萃取、分液前需对分液漏斗检漏
D.为保证分液漏斗内的液体顺利流出,需将上面的塞子拿下(或使塞上的凹槽对准漏斗上的小孔)
【解析】 萃取剂的选择必须是萃取剂与原溶剂互不相溶,且溶质在其中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度,A项中酒精与水互溶,故错误;根据萃取操作的要求与规范可知B、C、D项都正确。
【答案】 A
一、粗盐中可溶性杂质的除去
粗盐经过滤只能除去不溶于水的泥沙固体,蒸发只能除去水分,要得到纯净的食盐,还必须加入化学试剂将可溶性的CaCl2、MgCl2以及一些硫酸盐等进一步除去。
(1)除杂时加入试剂的顺序及操作:
(2)加入不同试剂后,除去的杂质及相应的化学方程式
加入试剂 杂质 化学方程式
NaOH溶液 MgCl2 MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl
BaCl2溶液 Na2SO4 Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl
Na2CO3溶液 CaCl2、BaCl2
CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl
BaCl2+Na2CO3===BaCO3↓+2NaCl
盐酸 NaOH、Na2CO3
2HCl+Na2CO3===2NaCl+CO2↑+H2O
HCl+NaOH===NaCl+H2O
(1)上述化学试剂加入的先后顺序,还可设计为BaCl2―→Na2CO3―→NaOH―→HCl,关键是Na2CO3溶液要在BaCl2溶液的后面,稀盐酸在最后(HCl可在蒸发时除去)。
(2)在实际进行方案设计时,除要考虑所加试剂,还要考虑加入试剂的先后顺序,试剂用量以及试剂过量后如何处理等。
(3)除去溶液中的可溶性杂质要特别注意:①不能减少被提纯物质的质量;②杂质离子转化为难溶物或易挥发物质要彻底;③最终不能引入新的杂质。
二、用CCl4从碘的饱和水溶液中萃取碘
实验步骤 实验现象及结论
1.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四氯化碳,盖好玻璃塞 加四氯化碳时,四氯化碳不溶于水,且密度比水大,在下层
2.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用力振荡,使两种液体充分接触;振荡后打开活塞,使漏斗内气体放出 用力振荡的目的是使水与四氯化碳充分混合,进行萃取
3.将分液漏斗放在铁架台上,静置 静置后四氯化碳层变紫色,水层由黄色变浅或接近无色
4.待液体分层后,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 打开玻璃塞,使漏斗内外气压相等,便于液体流出
实验步骤 实验现象及结论
上述步骤可概括为:装液―→振荡―→静置―→分液。
使用分液漏斗时应注意的问题:
(1)使用前必须先检查玻璃塞和活塞处是否漏液;
(2)不能长时间盛装碱性溶液;
(3)萃取溶液从上口倒入,不得超过容积的;
(4)萃取操作时,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用力振荡,振荡时应不断地旋转活塞放气;
(5)分液操作时先要打开上口玻璃塞或将玻璃塞上的凹槽与漏斗口部的小孔对齐;
(6)分液时,分液漏斗的下端管壁应紧贴烧杯内壁;
(7)分液时下层液体从下口流出,上层液体从上口倒出。
下列实验操作中:①过滤 ②蒸发 ③溶解 ④取液体试剂 ⑤取固体试剂。一定要用到玻璃棒的是(  )
A.①②③         B.④⑤
C.①④ D.①③⑤
【解析】 过滤时要用玻璃棒引流;蒸发时要用玻璃棒不断搅拌溶液防止液体受热飞溅;溶解时用玻璃棒不断搅拌促进物质的溶解;取液体试剂用滴管;取固体试剂用药匙或镊子。
【答案】 A
1.
某实验小组只领取下列仪器或用品:铁架台、铁圈、铁夹、三角架、石棉网、烧杯、漏斗、分液漏斗、酒精灯、玻璃棒、量筒、蒸发皿、圆底烧瓶、火柴。只应用上述仪器或用品,不能进行的实验操作是(  )
A.蒸发 B.萃取
C.过滤 D.蒸馏
【解析】 该题考查了混合物分离提纯的常见方法和每种操作所用的仪器,根据选项进行排查,即可得出正确答案。C项缺滤纸,D项缺蒸馏烧瓶等。
【答案】 CD
2.
某学生为了使过滤操作能自动添加液
体,设计了“自动加液过滤器”,如右图
所示。在倒置的烧瓶中盛放待过滤的液体,
液体从“液体流出管”流入漏斗。为使液
体顺利流下,还需插入“空气导入管”与大气相通。
(1)“空气导入管”下口应在______,上口应在________。
A.滤纸边沿下方 B.滤纸边沿上方
C.待过滤液液面上 D.待过滤液中
E.A和B项均可 F.C和D项均可
(2)试简要说明自动加液过滤的原理:___________________。
3.
【解析】 (1)若“空气导入管”的下口在滤纸边沿上方,则待过滤液的液面高于滤纸,会使部分待过滤液不经过滤纸而沿滤液与漏斗间的间隙流下,起不到过滤作用,故“空气导入管”下口应在滤纸边沿下方。若“空气导入管”的上口在待过滤液中,则此管会有液体流下,不能使内外气体相通,起不到自动加液的作用。
(2)待过滤的液体沿“液体流出管”流入漏斗,当漏斗里的液面封住“空气导入管”的管口时,空气停止进入烧瓶,液体停止流入漏斗;随着过滤的进行,当漏斗里的液面降到“空气导入管”的下口以下时,空气又进入烧瓶,液体又流入漏斗
【答案】 (1)A C
(2)待过滤的液体沿“液体流出管”流入漏斗,当漏斗里的液面封住“空气导入管”的管口时,空气停止进入烧瓶,液体停止流入漏斗;随着过滤的进行,当漏斗里的液面降到“空气导入管”的下口以下时,空气又进入烧瓶,液体又流入漏斗(共34张PPT)
第二课时 常见物质的检验
1.学会NH4+、Cl-、SO42-等离子检验的实验技能。
2.认识焰色反应,学会利用焰色反应检验离子的实验操作方法。
3.能用焰色反应法、离子检验法设计简单实验方案,探究某些常见物质的组成成分。
4.了解红外光谱等检验化学物质元素、组成的现代分析方法。
一、常见离子的检验
人们通常根据 的某些特征反应对物质进行检验,以确定物质的 。
1.NH4+检验
(1)原理:NH4++OH-NH3↑+H2O,NH3可使湿润的 石蕊试纸 。
(2)实验:氯化铵、硫酸铵溶液分别与氢氧化钠溶液加热反应。
不同原子、分子或离子
组成
红色
变蓝
实验步骤
取氯化铵、硫酸铵各1 g,分别放到两支试管中,各加入2 mL稀氢氧化钠溶液,加热试管,并将湿润的 (或 )靠近试管口上方。
实验现象
湿润的 石蕊试纸变为 。
实验结论
氯化铵、硫酸铵中含有 。
红色石蕊试纸
pH试纸
红色
蓝色
NH4+
2.Cl-检验
(1)原理: ,AgCl为不溶于水也不溶于稀HNO3的白色沉淀。
(2)实验:氯化铵溶液与硝酸银溶液的反应。
实验步骤
在一支试管中加入少量氯化铵晶体,再加入2 mL蒸馏水使其溶解,向试管中加入少量硝酸银溶液,再加入稀硝酸。
【注意】 检验Cl-时,加入稀HNO3的作用是 、 等的干扰。 也能与AgNO3反应生成白色沉淀,但沉淀 溶于稀硝酸。
Ag++Cl-===AgCl↓
排除CO32-
PO43-
CO32-、PO43-

实验现象
氯化铵溶液和硝酸银溶液混合,生成不溶于稀硝酸的 沉淀。
实验结论
氯化铵中含有 。
白色
Cl-
3.SO42-检验
(1)原理: ,BaSO4为不溶于水也不溶于稀HNO3的白色沉淀。
(2)实验:硫酸铵溶液与氯化钡溶液的反应。
实验步骤
在一支试管中加入少量硫酸铵晶体,再加入2 mL水使其溶解,向试管中分别加入几滴氯化钡溶液和稀盐酸。
【注意】 检验SO42-时,加入稀盐酸的作用是 、 等的干扰。 与BaCl2溶液反应生成的白色沉淀能溶于稀盐酸。
实验现象
硫酸铵溶液与氯化钡溶液反应生成不溶于稀盐酸的 沉淀。
实验结论
硫酸铵中含有 。
Ba2++SO42-===BaSO4↓
排除CO32-
SO32-
O32-、SO32-
白色
SO42-
4.焰色反应
(1)定义: 在灼烧时使火焰呈特殊颜色的现象,在化学上叫做焰色反应。可见焰色反应并不是化学反应,而应是一种物理现象,主要用于钠、钾等碱金属及其离子的检验。
(2)焰色:钠: 色;钾: 色(隔蓝色钴玻璃,目的是滤去钠产生的黄色火焰干扰)。
(3)实验:焰色反应器通常可用铂丝或光洁无锈的铁丝或镍、铬、钨丝制成。每次焰色反应操作之后,都要用 洗净金属丝。用稀盐酸的原因是:生成金属氯化物,而金属氯化物在高温时可挥发。
某些金属或它们的化合物

浅紫
稀盐酸
1.发生焰色反应现象是利用Na+的化学性质。这种说法对吗?请分析。
【提示】 错误。(1)焰色反应现象是钠元素的性质,单质和化合物均发生。(2)该现象表现为物理性质。
二、化学物质组成的现代分析方法
利用组成物质的原子、离子和分子的一些 ,检验组成化学物质的 ,是研究物质组成的常用方法。
现代化学分析测试中,常借助一些仪器来分析化学物质的组成。
(1) 确定物质中是否含有C、H、O、N、S等元素;
(2) 确定物质中是否存在某些有机原子团;
(3) 确定物质中含有哪些金属元素。
特征性质
元素
元素分析仪
红外光谱仪
原子吸收光谱
2.某有机物燃烧产物只有CO2和H2O,如何判断该有机物中是否含有氧元素?
【提示】 首先求出产物CO2中碳元素的质量及H2O中氢元素的质量,然后将C、H的质量之和与原来有机物的质量比较,若两者相等,则原有机物只由碳和氢两种元素组成,否则原有机物的组成里含有氧元素。
一、常见物质的检验
利用哪些物理方法可检验鉴别化学物质?
[师生互动]
【提示】 利用物质的颜色、气味、溶解性加以鉴别。如区分CuSO4溶液和Na2SO4溶液可根据其颜色,区分Na2CO3和CaCO3可根据其溶解性。
利用哪些化学方法可检验鉴别化学物质?
[学生交流]
【提示】 常用指示剂、点燃、加热、加试剂等方法,如区分盐酸、NaOH溶液和NaCl溶液,可用石蕊试液。
检验鉴别化学物质有哪些原则?
[师生互动]
【提示】 物质检验的“三个原则”
即一看(颜色、状态)、二嗅(气味)、三实验(加试剂),根据实验时所表现的现象不同,检验离子的方法可归纳为三类:
(1)生成气体,如NH4+、CO32-的检验。
(2)生成沉淀,如Cl-、SO42-的检验。
(3)显现特殊颜色,如Cu2+、Fe3+等。
如果某溶液中同时存在SO42-和Cl-,应如何检验?
[学生交流]
【提示】 (1)取少量溶液,向其中加入过量Ba(NO3)2。如果有白色沉淀,说明溶液中含有SO42-。
(2)将上述体系过滤,得到滤液。
(3)再向滤液中滴入AgNO3溶液,有不溶于稀HNO3的白色沉淀生成,证明溶液中有Cl-。
总之,一般先检验SO42-,然后除去SO42-,进一步检验验证溶液中Cl-的存在。
某同学在一无色溶液中加入BaCl2溶液和稀硝酸产生了白色沉淀,能否说明原溶液中一定存在SO42-?
[师生互动]
【提示】 不能。若原溶液中含有Ag+也会得到这样现象。故检验SO42-一般先滴入稀盐酸酸化,若得到澄清溶液,再滴加BaCl2溶液检验。
焰色反应的实验步骤有哪些?请详细说明。
[学生交流]
【提示】 焰色反应的实验步骤可归纳为三烧:“灼烧―→蘸烧―→洗烧”,其含义分别为:
(1)灼烧:将铂丝放在酒精灯火焰里灼烧,直到与原来火焰颜色相同为止。
(2)蘸烧:用铂丝蘸取欲检测的试液或试样,放在酒精灯外焰上灼烧,观察火焰的颜色。
(3)洗烧:测试完毕,将铂丝用稀盐酸洗净,在外焰上灼烧到没有颜色为止,以备下次再用。
利用焰色反应检验钾元素时,要注意哪些实验操作?
[师生互动]
【提示】 观察钾的焰色时,要透过蓝色钴玻璃片,因为钾的化合物中常混有钠的化合物杂质,蓝色钴玻璃片可以滤去黄光。
设计实验,鉴别NH4NO3、K2SO4、KNO3、(NH4)2SO4四种白色固体。
【思路指引】 鉴别物质,实际上就是利用各物质中离子的特征反应,确定每种物质是什么。检验NH4+常加碱,检验生成的NH3,检验SO42-,常用加Ba2+的方法检验。
【解析】 实验设计如下:
【答案】 见解析
1.对于某些离子的检验及结论一定正确的是(  )
A.加入稀盐酸产生无色无味气体,将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,原溶液可能有CO32-
B.加入BaCl2溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失一定有SO42-
C.加入AgNO3溶液产生白色沉淀,一定有Cl-
D.加入Na2CO3溶液产生白色沉淀,再加盐酸白色沉淀消失,一定有Ba2+
【解析】 该题考查常见离子的检验方法。A中出现该现象的可能会是HCO3-或CO32-,B中加入BaCl2,引入Ba2+和Cl-,所以该沉淀可能是BaSO4,也可能是AgCl,C中白色沉淀可能是AgCl或Ag2SO4;D中可能会是Ca2+、Mg2+等离子。故答案为A。
【答案】 A
对一份稀溶液做初步分析后发现,溶液无色、澄清,其中可能含有SO42-、Na+、CO32-、H+、NO3-、HCO3-、Cl-等离子中的若干种。然后又做了如下分析,以确定这些离子是否大量存在。
①用pH试纸检测溶液的酸碱性,结果pH试纸显红色。
②取2 mL溶液用BaCl2溶液和稀硝酸进行检验,结果生成了白色沉淀。
③对②中所得的混合物充分静置后,取其澄清的液体用AgNO3溶液和稀硝酸进行检验,结果又生成了白色沉淀。
请回答下列问题:
(1)溶液中一定存在的离子是______________,一定不存在的离子是______________。
(2)上述实验操作中,有错误的操作是(填写序号)________。改正该错误的方法是(要作较详细的说明)______________________________。
(3)到目前为止,仍不能肯定溶液中是否存在的离子是______________。
【思路指引】 根据实验步骤和实验现象,对每一步操作进行分析并得出结论。最后把得到的若干结论进行归纳整合,即可确定存在或不存在的离子。
【解析】 pH试纸显红色,说明溶液显酸性,H+大量存在。溶液中有H+就不能有CO32-和HCO3-。用BaCl2溶液和稀硝酸检验时生成了白色沉淀,说明溶液中有SO42-。由于BaCl2溶液中含有Cl-,所以第③步操作不能确定溶液中是否含有Cl-,该操作是错误的。应另取原溶液做Cl-的检验,以确定溶液中是否存在Cl-。
【答案】 (1)H+、SO42- CO32-、HCO3-
(2)③ 另取原溶液2 mL,用AgNO3溶液和稀硝酸进行检验
(3)Na+、NO3-
2.某物质灼烧时,焰色反应为黄色,下列判断正确的是(  )
A.该物质一定是钠的化合物
B.该物质一定含钠元素
C.该物质一定是金属钠
D.不能确定该物质中是否含钾元素
【解析】 确定钾元素时,焰色反应必须透过蓝色钴玻璃,排除黄光的干扰。
【答案】 BD
二、化学物质组成的现代分析法
现代科技领域常有哪些鉴别化学物质及其组成的仪器分析法?
[师生互动]
【提示】 常用仪器分析法:用元素分析仪测定物质中是否含C、H、O、N、S、Cl、Br等元素;用红外光谱仪来确定物质是否含有某些有机基团;用原子吸收光谱确定物质中含有哪些金属元素等。
2002年诺贝尔化学奖获得者的贡
献之一是发明了对有机分子进行结构分析
的质谱法。其方法是让极少量的(10-9 g)化
合物通过质谱仪的离子化室,样品分子大
量离子化,少量分子碎裂成更小的离子。
如C2H6离子化可得到C2H6+、C2H5+、C2H4+……然后测定其质荷比。设
H+的质荷比为β,某有机物样品的质荷比如上图所示(假设离子均带一个
单位正电荷,信号强度与该离子的多少有关),则该有机物可能是(  )
A.甲醇(CH4O) B.甲烷(CH4)
C.乙醇(C2H6O) D.乙酸(C2H4O2)
【解析】 由图示可知质荷比最大值为16β,则该有机物分子的相对分
子质量为16,符合要求的为B项。
【答案】 B
物质的检验与推断
1.其他常见离子的检验
2.物质的推断
根据题中给出的实验现象运用物质或离子的性质,确定物质的成分或离子。解推断题时要注意:
(1)审明题意、明确范围,注意题目中所给的限制条件。
(2)利用推理法紧扣实验现象,结论要明确,对“肯定存在”、“不存在”和“可能存在”三种情况都要有明确的结论。
实验推断题需要根据已知实验内容、实验操作、实验现象及其他题设条件,联系有关物质的检验反应及物理与化学性质,进行综合分析、逻辑推理或讨论筛选做出推断。在做推断题时,应以特征反应或特征现象为突破口,顺藤摸瓜,得出结论。
为确定某溶液的离子组成,进行如下实验:
①取少量溶液滴加BaCl2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气体;白色沉淀部分溶解。
③取上层清液继续滴加BaCl2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SO42-离 B.一定有CO32-离子
C.不能确定Cl-离子是否存 D.不能确定SO42-离子是否存在
1.
【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SO42-和CO32-。加入AgNO3溶液产生白色沉淀AgCl,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。
【答案】 D
有四瓶常用的溶液:①BaCl2溶液,②NaCl溶液,③Na2SO4溶液,④CuSO4溶液。不用其他试剂,可通过实验的方法将它们一一鉴别开来,鉴别出来的先后顺序可能是(  )
A.①④③② B.①③④②
C.④①③② D.④①②③
【解析】 不用其他试剂鉴别物质的程序是:①观察有无颜色;②两两混合。CuSO4溶液呈蓝色,故首先鉴别出来,然后用CuSO4溶液再与其他少许未知液混合,根据产生的现象鉴别之。
【答案】 CD
2.
有一包白色粉末状混合物,可能含有Na2CO3、NaCl、CaCO3、CuSO4、KCl、Na2SO4、MgCl2、KNO3中的某几种,现进行如下实验:
(1)将混合物溶于水,得到无色透明溶液。
(2)取少量上述溶液两份,其中一份加入BaCl2溶液,立即产生白色沉淀,再加入稀硝酸,沉淀不溶解,在另一份中加入NaOH溶液,也产生白色沉淀。
根据上述实验现象回答:
①原混合物中肯定没有____________________。
②原混合物中肯定有___________________。
③不能确定是否含有__________________。
3.
【解析】 根据实验(1)混合物溶于水得无色溶液,可推断原白色粉末中肯定没有CuSO4和CaCO3(因为CuSO4溶液显蓝色,CaCO3难溶于水)。根据实验(2)向一份溶液中加入BaCl2溶液,立即产生白色沉淀,再加稀HNO3沉淀不溶解,可推断原白色粉末中肯定有Na2SO4,肯定没有Na2CO3(因为BaSO4和BaCO3都是白色沉淀,但BaSO4不溶于稀HNO3,BaCO3溶于稀HNO3)。根据实验(2)向另一份溶液中加入NaOH溶液有白色沉淀产生,可推断原混合物中含有MgCl2[因为Mg(OH)2是白色沉淀]。对于KNO3、NaCl、KCl,题目中没有进一步用实验检验,因此不能确定是否含有。
【答案】 ①CuSO4、CaCO3、Na2CO3 ②Na2SO4、MgCl2
③KNO3、NaCl、KCl第三单元 人类对原子结构的认识
(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!)
一、选择题
1.表示式2760Co中的“60”表示(  )
A.钴的一种同位素的相对原子质量是60
B.钴元素的一种同位素的质量数是60
C.钴的相对原子质量是60
D.钴元素的质量数是60
【解析】 60Co表示钴元素的一种同位素原子的质量数为60。
【答案】 B
2.23He可以作为核聚变材料。下列关于23He的叙述正确的是(  )
A.23He和13H互为同位素
B.23He原子核内中子数为2
C.23He原子核内质子数为2
D.23He代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子
【解析】 23He核内质子数为2,13H核内质子数为1,两者质子数不等,不是同位素,A不正确。23He核内中子数为1,B不正确,C正确。23He代表原子核内有2个质子和1个中子的He原子,D不正确。
【答案】 C
3.下列粒子中,电子数大于质子数且质子数大于中子数的是(  )
A.D2O B.Li+
C.OD- D.OH-
【解析】 分子中电子数等于质子数,所以A项排除;B项阳离子的电子数小于质子数,所以B项排除;C项OD-的质子数为9而中子数也为9。所以正确答案为D项。
【答案】 D
4.对于原子核外电子运动状态的认识是有关原子结构研究中的重大成果,下列说法中不正确的是(  )
A.原子核外的电子是作无规律运动的
B.原子核外电子的运动是有规律的,并且这个规律已经被人们认识到了很高的程度
C.可以近似认为原子核外电子是分层排布的
D.原子核外电子是清晰而又严格的分层排布的
【解析】 原子核外电子的运动是有规律的,但这个规律不同于宏观物体的运动规律。“分层排布”是对原子核外电子运动的状态作近似描述的方法,这种描述与电子运动的实际状态还有一定的差别。
【答案】 AD
5.某元素R的阴离子R2-核外共有a个电子,核内有b个中子,则表示R原子的符号正确的是(  )
【解析】 R2-代表的是R原子获得了2个电子,所以R原子的电子数为a-2,即有a-2个质子,那么质量数为b+a-2,表示为。
【答案】 D
6.下列说法不正确的是(  )
①质子数相同的粒子一定为同一种元素 ②同一元素的核素种数由中子数决定 ③同位素的化学性质几乎相同 ④质子数相同、电子数也相同的两种粒子,不可能是一种分子和一种离子 ⑤Cl2中35Cl与37Cl两种核素的个数之比与HCl中35Cl与37Cl的个数之比相等
A.③ B.④
C.②⑤ D.①
【解析】 本题考查元素、核素、同位素的概念。解决本题的关键在于弄清概念的内涵及外延。元素的定义中有两个要点:一是质子数相同,二是必须为原子。如HF与Ne质子数均为10,但二者不是同一种元素,故①错;同一元素的核素中质子数相同,中子数不同,显然中子数决定核素种数,故②正确;一种分子和一种离子,若质子数相等,它们的电子数一定不等,故④正确;同位素化学性质几乎相同,但其质量数不同,物理性质不同,在自然界中原子百分比不变,故③⑤正确。
【答案】 D
7.简单原子的原子结构可用下图所示方法来形象表示。
其中●表示质子或电子,○表示中子,则下列有关叙述正确的是(  )
A.①②③互为同位素
B.①②③为同素异形体
C.①②③是三种化学性质不同的粒子
D.①②③具有相同的质量数
【解析】 可以看出三种粒子核内质子数均为一个,都是中性原子,不同的是核内中子数,它们分别是1H、2H、3H,三者互为同位素。
【答案】 A
8.美国科学家将铅和氪两种元素的原子核对撞,获得了一种质子数为118、质量数为293的新元素,该元素原子核内的中子数和核外电子数之差为(  )
A.47 B.57
C.61 D.175
【解析】 该元素的原子核内中子数为293-118=175,核外电子数=质子数=118,所以中子数与核外电子数之差为175-118=57。
【答案】 B
二、非选择题
9.1999年俄、美科学家联合小组合成了第114号元素的一种同位素,该核素原子的质量数为298,则这种同位素原子的核内中子数为________,核内质子数为________,近似相对原子质量为________。
【答案】 184 114 298
10.用下面的原子或离子结构示意图的编号(A、B、C、D)填空:
(1)电子层排布相同的是________;
(2)属于同种元素的是________;
(3)属于金属元素的是________;
(4)属于稀有气体元素的是________。
【答案】 (1)BC (2)AB (3)D (4)C
11.(2010年合肥高一期末测试)写出下列各粒子的化学式:
(1)由两个原子组成的具有10个电子的分子是________,阴离子是________。
(2)由四个原子组成的具有10个电子的分子是________,阳离子是________。
(3)由三个原子组成的具有10个电子的分子是________。
(4)由五个原子组成的具有10个电子的阳离子是________。
【解析】 核外电子总数为10个电子的粒子
①分子:Ne、HF、H2O、NH3、CH4
②阳离子:Mg2+、Na+、Al3+、NH4+、H3O+
③阴离子:N3-、O2-、F-、OH-、NH2-
【答案】 (1)HF OH- (2)NH3 H3O+ (3)H2O
(4)NH4+
12.(能力提高)现有下列基本粒子:1H、2H、3H、1H+、234U、235U、238U、40K、40Ca、Cl2、14N、14C,请回答下列问题:
(1)其中,它们分属________种元素,属于氢元素的核素有________种,属于铀元素的核素有________种。互为同位素的原子分别为____________、____________。
(2)质量数相等的粒子为________、________、________(可不填满,也可补充)。
(3)氢的同位素1H、2H、3H与氧的同位素16O、17O、18O相互结合为水,可得水分子的种数为________;可得相对分子质量不同的水分子种数为________。
【解析】 本题考查元素、核素、同位素的相互关系,解决本题的关键在于理解并能灵活运用所学知识。
(1)本题列出的12种粒子分属H、U、K、Ca、Cl、N、C 7种元素,1H和1H+是同一种核素的不同粒子,1H、2H、3H属于氢元素的3种不同核素,且互为同位素。234U、235U、238U属于铀元素的3种不同核素,也可为同位素;
(2)是为“质量数相等的粒子”,而非“质量数相等的原子”,否则,“1H和1H+”不为答案;
(3)氢的同位素与氧的同位素16O形成的H2O有以下6种:
3种 3种
与16O可形成6种分子,分别为:1H1H16O、2H2H16O、3H3H16O以及1H2H16O、1H3H16O、2H3H16O,把16O换为17O、18O又各有6种,故总共有18种水分子,所得18种水分子中,相对分子质量最小的为Mr(1H216O)=18,最大的是Mr(3H218O)=24,其间还有相对分子质量为19、20、21、22、23的相对分子质量不同的5种水分子;故共有相对分子质量不同的水分子7种。
【答案】 (1)7 3 3 1H、2H、3H 234U、235U、238U
(2)40K、40Ca 14N、14C 1H、1H+
(3)18 7
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1(共13张PPT)
一、化学实验基本方法
化学实验基本方法包括仪器的使用、基本操作以及观察、分析、描述实验现象的能力。另外实验安全及一般事故处理也是化学实验基本方法中必须明确的。
(2008年上海化学)设计学生试验要注意安
全、无污染、现象明显。根据启普发生器原理,
可用底部有小孔的试管制简易的气体发生器(见右图)。
若关闭K,不能使反应停止,可将试管从烧杯中取出
(会有部分气体逸散)。下列气体的制取宜使用该装置
的是(  )
A.用二氧化锰(粉末)与双氧水制氧气
B.用锌粒与稀硫酸制氢气
C.用硫化亚铁(块状)与盐酸制硫化氢
D.用碳酸钙(块状)与稀硫酸制二氧化碳
【解析】 根据反应的原理可知,应是块状固体与溶液反应,A项错误;此实验装置会逸出一部分气体,所以有毒的气体不宜用这一装置,C项错误;CaCO3与H2SO4反应生成CaSO4,由于CaSO4微溶于水,附在CaCO3表面,阻碍反应的进一步进行,D项错误。
【答案】 B
(2009年广东高考)下列有关实验操作的说法正确的是(  )
A.可用25 mL碱式滴定管量取20.00 mL KMnO4溶液
B.用pH试纸测定溶液的pH时,需先用蒸馏水润湿试纸
C.蒸馏时蒸馏烧瓶中液体的体积不能超过容积的2/3,液体也不能蒸干
D.将金属钠在研钵中研成粉末,使钠与水反应的实验更安全
【解析】 A中KMnO4溶液能腐蚀碱式滴定管的橡胶管,应用酸式滴定管;B中pH试纸不能用蒸馏水润湿,测量时直接用玻璃棒蘸取试剂滴在pH试纸上;D中钠与水反应不需要研磨,可取少量钠投入水中。
【答案】 C
1.
(2009年天津理综)下列实验设计和结论相等的是(  )
A.将碘水倒入分液漏斗,加适量乙醇,振荡后静置,可将碘萃取到乙
醇中
B.某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体水溶液一定显碱性
C.某无色溶液中加Ba(NO3)2溶液,再加入稀盐酸,沉淀不溶解,则原
溶液中一定有SO42-
D.在含FeCl2杂质的FeCl3溶液中通足量Cl2后,充分加热,除去过量的
Cl2,即可得到较纯净的FeCl3溶液
2.
【解析】 本题考查的是实验的基本操作问题。乙醇是不可以将碘萃取的,因为乙醇和水是以任意比互溶的,二者无法分层,故A项错误;能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的该气体水溶液的pH一定大于8,一定显碱性,故B项正确;C中可能存在SO32-与Ba(NO3)2溶液反应生成BaSO3,再加入稀盐酸,溶液中存在硝酸根,相当于有硝酸,能把BaSO3氧化为BaSO4,产生沉淀,故C项错误;通足量Cl2后,充分加热时FeCl3水解程度增大,可能生成大量的Fe(OH)3,故D项错误。
【答案】 B
二、以物质的量为中心的综合计算
物质的量与阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、溶解度、溶质的质量分数之间的关系如下:
(2009年济南统一考试)有BaCl2和KCl的混合溶液V L,将它均分成两份。一份滴加稀硫酸,使Ba2+完全沉淀;另一份滴加AgNO3溶液,使Cl-完全沉淀。反应中消耗m mol H2SO4、n mol AgNO3。据此得知原混合溶液中的K+的物质的量浓度为(  )
【解析】 依据发生的离子反应可知,该混合溶液中含有Ba2+2m mol,含有Cl-2n mol,根据溶液呈电中性可得n(K+)+2n(Ba2+)=n(Cl-),则n(K+)=n(Cl-)-2n(Ba2+)=(2n-4m)mol,故c(K+)= 。 本题容易忽视“分成两等份”而出错。
【答案】 D
(2009年杭州高一检测)在NaCl、MgCl2和MgSO4三种盐配成的混合溶液中,若Na+的浓度为0.1 mol·L-1,Mg2+的浓度为0.25 mol·L-1,Cl-的浓度为0.2 mol·L-1,则SO42-的物质的量浓度为(  )
A.0.5 mol·L-1 B.0.45 mol·L-1
C.0.2 mol·L-1 D.0.25 mol·L-1
【解析】 根据电荷守恒:c(Na+)+2c(Mg2+)=c(Cl-)+2c(SO42-),即0.1 mol·L-1+2×0.25 mol·L-1=0.2 mol·L-1+2c(SO42-),解得:c(SO42-)=0.2 mol·L-1。
【答案】 C
3.
在两个密闭容器中,分别充有质量相同的甲、乙两种气体,若两容器的温度和压强均相同,且甲的密度大于乙的密度,则下列说法正确的是(  )
A.甲的分子数比乙的分子数多
B.甲的物质的量比乙的物质的量少
C.甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小
D.甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小
【解析】 本题考查阿伏加德罗定律的应用、气体摩尔体积。解题时应先确定甲、乙两气体的相对分子质量的大小关系。
根据pV=nRT(R为常数)和n= 得:M= × =ρ× ,推得:M(甲)>M(乙),则有n(甲)Mr(乙),B项正
确,A、D两项错误;在一定温度和压强下,气体摩尔体积是一个定值,C项错误。
【答案】 B
4.(共43张PPT)
第四课时 物质的分散系、电解质的电离
1.了解分散系的含义及分类。
2.掌握胶体的特性及其应用。
3.掌握电解质和非电解质的概念,能用电离方程式表达常见、典型的电解质在水溶液中的电离。
4.学会从电离的角度认识酸、碱、盐。
一、分散系
1.分散系的定义
一种或几种物质(称为 )分散到另一种物质(称为 )中形成的体系称为 。
分散质
分散剂
分散系
2.分散系的分类
当分散剂是水或其他液体时,分散系按照分散质粒子的大小不同分类,有3种类型。
也可用数轴法表示为:
3.胶体
(1)定义:分散质粒子的直径在 m之间的分散系叫做胶体。
(2)胶体的性质
①丁达尔效应:当光束通过胶体时,在垂直于光线的方向可以看到一条 ,该现象称为丁达尔效应。丁达尔效应是 (填“物理”或“化学”)变化。
②胶体的分散质 通过滤纸孔隙,但 透过半透膜。
③聚沉现象
胶体粒子在适当的条件下相互结合成直径大于10-7 m的颗粒而 下来的过程,叫胶体的聚沉。
10-9~10-7
光亮的“通路”
物理
不能

沉降
(3)胶体的应用
①农业生产:土壤的保肥作用。
②医疗卫生:血液透析。
③日常生活:制豆腐和豆浆、牛奶、粥、明矾净水等。
④自然地理:江河入海口处形成三角洲,其形成原理是海水中的电解质使江河泥沙所形成的胶体颗粒发生聚沉。
⑤工业生产:有色玻璃的制备,有些火药、炸药的制备等都用到胶体的知识。
1.丁达尔效应是胶体和溶液的本质区别吗?
【提示】 不是,胶体和溶液的本质区别是分散质粒子的大小。
二、电解质和非电解质
1.定义
电解质:在 或 状态下能导电的 。
非电解质:无论是在水溶液中还是在熔融状态下均以 存在,而不能导电的化合物。
水溶液
熔融
化合物
分子形式
2.常见的电解质、非电解质
(1)常见的酸、碱、盐类、活泼金属氧化物、H2O等均为电解质。例如
酸:H2SO4、HNO3、HCl、H2CO3、H3PO4、H2SiO3、H2SO3等。
碱:NaOH、KOH、Ba(OH)2、NH3·H2O、Ca(OH)2等。
盐:NaCl、KNO3、MgCl2、BaSO4、CaCO3等。
部分氧化物:H2O、Na2O、Al2O3等。
(2)大多数非金属氧化物(如CO2、SO2、CO等)、大部分有机物(如酒精、蔗糖等)为非电解质。
2.(1)NaCl溶液和金属铜都能导电,NaCl溶液和铜都是电解质吗?
(2)纯H2SO4在熔融状态下不导电,H2SO4是非电解质吗?
【提示】 (1)电解质的研究对象是化合物,NaCl溶液是混合物所以不是电解质,NaCl是电解质;铜是单质,既不是电解质,也不是非电解质。
(2)H2SO4在水溶液里可以导电,因此H2SO4是电解质。
三、电离
1.定义:电解质在水溶液中或熔融状态下产生 的过程称为电离。
2.电离方程式:电解质的电离通常用电离方程式表示。
例如,H2SO4=== ,
Al2(SO4)3=== ,
Ba(OH)2=== 。
自由移动的离子
2H++SO42-
2Al3++3SO42-
Ba2++2OH-
3.电离方程式的书写
(1)离子电荷数等于它对应的化合价数值,离子电荷的正负取决于化合价的正负。
(2)原子团不能拆开,例如Ax(ROn)y===xAy++yROx-n。
(3)要遵循质量守恒定律和电荷守恒定律。
4.酸、碱、盐的定义(从电离的角度)
(1)酸:电离时生成的阳离子 的化合物叫做酸。
酸的电离通式一般为:酸―→H++酸根离子,如HCl=== ,H2SO4=== 。
(2)碱:电离时生成的阴离子 的化合物叫做碱。
碱的电离通式一般为:碱―→金属离子(或NH4+)+OH-;
如NaOH=== (3)盐:电离时生成金属阳离子(或NH4+)和
的化合物叫做盐。
盐的电离通式一般为:盐―→金属阳离子(或NH4+)+酸根阴离子。
H++Cl-
2H++SO42-
全部是OH-
Na++OH-
酸根阴离子
全部是H+
3.NaHSO4溶于水时能电离出H+,NaHSO4属于酸吗?
【提示】 NaHSO4溶于水时电离出的阳离子除了H+外,还有Na+,不符合酸的定义,属于酸式盐。
一、物质的分散系
下列分散系属于溶液、胶体还是浊液?本质区别是什么?
①石灰乳 ②澄清的石灰水 ③豆浆 ④牛奶 ⑤饱和食盐水 ⑥Cu(OH)2悬浊液 ⑦植物油滴入水中 ⑧淀粉溶液 ⑨酒精(75%) 蔗糖水
[学生交流]
【提示】 溶液有:②⑤⑨
胶体有:③④⑧
浊液有:①⑥⑦
这些分散系分为三类,它们的本质区别在于分散质粒子大小不同。溶液中的溶质粒子通常小于1 nm,浊液中的粒子通常大于100 nm,而胶体粒子其大小在1~100 nm之间。
如何制备Fe(OH)3胶体?
[师生互动]
【提示】 (1)原理:FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl。
(2)步骤:往一个烧杯里注入蒸馏水20 mL,加热使水沸腾,然后往沸水里滴加FeCl3饱和溶液5~6滴,继续煮沸,待溶液呈红褐色后,停止加热,得到透明的、红褐色的氢氧化铁胶体。
下列现象或事实能否用有关胶体的知识解释?
(1)在河流入海口处易形成三角洲。
(2)将FeCl3饱和溶液滴到沸水中,得到红褐色胶体。
(3)在NaCl溶液中加入KNO3溶液看不到沉淀。
(4)同一钢笔同时使用不同牌号的墨水可能发生堵塞。
(5)明矾净水的原理,制豆腐的原理。
(6)制有色玻璃材料。
(7)一束光线通过淀粉溶液产生一条光亮的通路。
[学生交流]
【提示】 只有(3)不能用胶体的知识解释,其余均与胶体知识有关。(1)胶体的聚沉,(2)胶体的制备,(4)胶体的聚沉,(5)胶体的吸附和聚沉,(6)胶体(固溶胶)的制备,(7)胶体的丁达尔效应。
清晨,阳光射入密林中的现象如
右图。请分析其隐含的化学道理,然后完
成(1)~(3)小题。
(1)右图中的现象在化学上称作      ,
这说明森林中的空气具有    的性质。
(2)产生上述现象的根本原因是:____________________________。
(3)此现象在化学上可用来__________________________。
【解析】 由图可知,森林中的空气在太阳光的照射下产生了明亮的光路,这是胶体的特性。可以用来区分胶体与其他分散系,也可以用来检验一种分散系是不是胶体。
【答案】 (1)胶体的丁达尔效应 胶体
(2)空气中含有的胶体粒子的大小介于1~100 nm之间,能使光产生散射
(3)确定一种分散系是不是胶体
胶体具有许多不同于溶液或浊液的特殊性,是因为它们分散质粒子大小不同,故区别溶液和胶体可以采取丁达尔效应,这是胶体不同于溶液的性质之一。
1.“纳米材料”是粒子直径为1~100 nm(纳米)的材料,纳米碳就是其中的一种。若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中,所形成的物质(  )
①是溶液 ②是胶体 ③能产生丁达尔效应 ④能透过滤纸
⑤不能透过滤纸 ⑥静置后,会析出黑色沉淀
A.①④⑥        B.②③④
C.②③⑤ D.①③④⑥
【解析】 分散质的直径为1~100 nm的粒子的分散系为胶体,胶体能产生丁达尔效应;微粒能透过滤纸,不能透过半透膜。
【答案】 B
二、电解质和非电解质
理解电解质和非电解质的概念要注意什么?不是电解质的物质一定是非电解质吗?
[师生互动]
【提示】 电解质或非电解质都必须是化合物。单质和混合物既不是电解质也不是非电解质,如氯气和盐酸。
“电解质一定能导电,能导电的物质一定是电解质”,这句话对吗?
[学生交流]
【提示】 不对。①如NaCl、NaOH等电解质,其固体不导电,水溶液和熔融态能导电。②能导电的物质不一定是电解质,如Ag、Cu、Al等金属单质能导电,但不属于电解质。③电解质的导电与金属导电不同,电解质必须电离成自由移动离子时才导电,而金属在外加电场作用下就导电。
SO2、NH3分别溶于水能导电,它们是电解质吗?
[师生互动]
【提示】 不是!虽然它们溶于水能导电,但是电离出导电离子的并不是它们本身,而是它们与H2O作用的产物:H2SO3、NH3·H2O,只能说明H2SO3、NH3·H2O是电解质。
下列说法是否正确?
①食盐水是电解质。
②氯化氢是电解质,所以液态氯化氢导电,气态氯化氢不导电。
③CuSO4是电解质,CuSO4·5H2O不是电解质。
④Na2O溶于水导电,是因为生成了NaOH,NaOH是电解质,Na2O不是电解质。
⑤蔗糖、乙醇等多数有机化合物和非金属氧化物都是非电解质。
[学生交流]
【提示】 ⑤正确,①②③④错误。
掌握电解质和非电解质的概念,能熟练判断一种物质是否是电解质是认识电解质的性质、研究离子反应的前提。以下有10种物质:①铜 ②稀硫酸 ③氯化氢 ④氨气 ⑤空气 ⑥二氧化碳 ⑦金属汞(俗称水银) ⑧氯化钠 ⑨碳酸钙 ⑩氯气
按照表中提示的信息,把符合左栏条件的物质的化学式或名称填入下栏相应的位置。
序号 符合的条件 物质的化学式或名称
(1) 混合物
(2) 电解质,但熔融状态下并不导电
(3) 电解质,但难溶于水
(4) 非电解质
(5) 既不是电解质,也不是非电解质,但本身能导电
【解析】 10种物质中稀硫酸和空气属于混合物。HCl溶于水可电离出H+、Cl-,能导电,但熔融状态下不存在自由移动的离子,不导电,故HCl属于电解质。CaCO3是难溶性电解质。而NH3、CO2的水溶液虽然能导电,但不是它们本身发生了电离,而是它们与水分别发生了反应,生成了电解质NH3·H2O和H2CO3,故它们属于非电解质。铜和金属汞属于单质,不是化合物,故既不是电解质也不是非电解质,但能导电。
【答案】 
序号 符合的条件 物质的化学式或名称
(1) 混合物 ②稀硫酸 ⑤空气
(2) 电解质,但熔融状态下并不导电 ③HCl
(3) 电解质,但难溶于水 ⑨CaCO3
(4) 非电解质 ④NH3 ⑥CO2
(5) 既不是电解质,也不是非电解质,但本身能导电 ①铜 ⑦金属汞
【规律小结】 解答此类题目应先明确电解质、非电解质的概念及其判断的依据,然后根据题给物质的组成、性质等进行分析归纳。
2.下列说法中,正确的是(  )
A.液态HCl、固态NaCl均不导电,所以HCl、NaCl均是非电解质
B.NH3、CO2的水溶液均能导电,所以NH3、CO2均是电解质
C.蔗糖、酒精在水溶液里或熔融状态时均不导电,所以它们是非电解质
D.铜、石墨均导电,所以它们是电解质
【解析】 该题主要考查电解质、非电解质的判断标准。判断某化合物是否为电解质,应从其水溶液或熔融状态下能否导电判断;另外从物质分类来看,酸、碱、盐均为电解质。
【答案】 C
三、电解质的电离
NaHSO4是一种特殊的电解质。它在不同条件下的电离如何表达?
[师生互动]
【提示】 NaHSO4是一种强酸的酸式盐。
书写NaHSO4的电离方程式时应注意条件不同电离方程式也不相同。
水溶液中:NaHSO4===Na++H++SO42-。
熔融态:NaHSO4===Na++HSO4-。
下列几个电离方程式均有错误,你能找出原因吗?
①KClO3===K++Cl-+3O2-;
②Al(NO3)3===Al+3+3NO3-;
③NaHCO3===Na++H++CO32-;
④CaCl2===Ca2++Cl2-;
⑤K2SO4===K++SO42-。
[学生交流]
【提示】 ①③没有正确拆分离子;②④离子符号书写不正确;⑤离子所带的正、负电荷不守恒。
正确书写如下:
①KClO3===K++ClO3-  ②Al(NO3)3===Al3++3NO3- 
③NaHCO3===Na++HCO3- ④CaCl2===Ca2++2Cl- 
⑤K2SO4===2K++SO42-
(1)判断下列物质在相应条件下能否电离,并说明理由。
①液态HCl:________,
____________________。
②熔融状态下的NaCl________,
___________________________。
③高温熔化后的单质铁________, 。
④固体KOH:________, 。
(2)写出下列物质在水溶液中的电离方程式:
HCl:__________________;H2SO4:________________
Ca(OH)2:________________________;KOH:______________
NH4NO3:____________________;
KAl(SO4)2___________________________
【思路指引】 解答此题要注意以下两点:
(1)酸、碱、盐的电离条件。
(2)电离方程式的书写方法。
【解析】 (1)HCl是酸,在液态时不电离,NaCl在熔融状态可以电离,KOH在固态时不电离,Fe是单质,任何条件都不电离。(2)KAl(SO4)2能电离出三种离子。
【答案】 (1)①不能 HCl是酸,液态时不电离,只在水溶液中电离
②能 能电离出Na+和Cl-
③不能 Fe是单质
④不能 电解质在固态时不电离
(2)HCl===H++Cl- H2SO4===2H++SO42-
Ca(OH)2===Ca2++2OH- KOH===K++OH-
NH4NO3===NH4++NO3- KAl(SO4)2===K++Al3++2SO42-
【深入探究】 (Ⅰ)在(1)中能导电的物质是________________________________________________________________________。
(Ⅱ)如果(2)中各物质浓度相同,则导电能力最强的是哪种物质的溶液?
【提示】 (Ⅰ)中能导电的有②③。
(Ⅱ)中KAl(SO4)2溶液导电能力最强。导电能力强弱主要取决于自由离子的总浓度和离子所带的电荷数。
一、溶液、胶体、浊液三类分散系的比较
分散系 溶液 胶体 浊液
悬浊液 乳浊液
分散质粒
子大小 <1 nm 1~100nm >100 nm >100 nm
分散质粒子结构 分子、离子 少量分子的集合体或大分子 大量分子聚集成的固体小颗粒 大量分子聚集成的液体小液滴
特点 均一透明 多数均一透明,较稳定 不均一、不透明,久置沉淀 不均一、不透明,久置分层
稳定性 稳定 介稳性 不稳定 不稳定
能否透过滤纸 能 能 不能 不能
能否透过半透膜 能 不能 不能 不能
实例 食盐水、蔗糖溶液 Fe(OH)3胶体、淀粉溶液 泥水、石灰乳 涂料、油漆
(1)分散质粒子大小不同是各种分散系的本质区别。
(2)胶体可透过滤纸但不能透过半透膜,因此可用过滤法分离胶体和浊液,用渗析法分离和提纯胶体。
(3)胶体具有介稳性的主要原因是分散质粒子带同种电荷而相互排斥,从而无法聚集成较大颗粒而聚沉。布朗运动也是胶体具有介稳性的原因之一。
二、胶体的性质及应用
内容 主要应用举例
性质
丁达尔
效应 一束光通过胶体时产生一条“光路” 鉴别胶体和溶液
布朗运动 胶粒在胶体中做不停的、无规则的运动
电泳 胶粒在外加电场作用下做定向移动[胶粒带电:如Fe(OH)3胶粒带正电,H2SiO3胶粒带负电] 工厂静电除尘
聚沉
胶体粒子聚集成为较大的颗粒,形成沉淀从分散剂中析出,常见的聚沉方法:加热、加入电解质、加入胶体粒子带相反电荷的胶体 制豆腐、工业制肥皂,解释某些自然现象,如江河入海口形成沙洲

纯 渗析 由于胶粒较大不能透过半透膜,而离子、小分子较小可透过半透膜,用此法将胶体提纯 用于将胶体粒子和溶液离子分开
三、电解质与非电解质的比较
电解质 非电解质
相同点 均为化合物
不同点 水溶液或熔融状态能导电 水溶液和熔融状态都不能导电
本质
区别 在水溶液里或熔融状态下自身能发生电离 在水溶液里和熔融状态下自身不能发生电离
所含物质类型 酸:H2SO4、H2CO3
碱:NaOH、NH3·H2O
盐:NaCl、CaCO3
活泼金属氧化物:Na2O
水 非金属氧化物:SO2、SO3、CO2、CO、P2O5
非酸性气态氢化物:NH3
部分有机物:蔗糖、酒精、CH4
(1)电解质、非电解质的基本前提是化合物,单质、混合物不属于电解质和非电解质。
(2)化合物具备以下两个条件中的至少一个即为电解质:
①在水溶液里能导电;②在熔融状态下能导电。应注意以上两个条件不一定全具备。例如,HCl是电解质,但它只在水溶液中能导电,而在熔融状态时则不导电。CaO是电解质,但它只在熔融状态导电,其水溶液虽能导电,是因为CaO与H2O反应生成的Ca(OH)2电离而导电。
1.溶液、胶体和浊液这三种分散质的根本区别是(  )
A.是否为大量分子或离子的集合体
B.分散质粒子直径的大小
C.能否发生丁达尔效应
D.是否均一、稳定、透明
【解析】 C项有一定的迷惑性,能否发生丁达尔效应是胶体和溶液的鉴别方法,非本质区别。
【答案】 B
2.下列现象或应用中,不涉及胶体性质的是(  )
A.在饱和氯化铁溶液中逐滴加入NaOH溶液,产生红褐色沉淀
B.清晨,在茂密的树林中,常常可以看到从枝叶间透过的道道光柱
C.用半透膜分离淀粉和食盐的混合液
D.肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒,可利用血液透析进行治疗
【解析】 A项发生了复分解反应,B项气溶胶发生的丁达尔效应,C项是利用渗析法分离和提纯胶体,D项是利用胶体粒子不能透过半透膜而毒素离子能够透过来净化血液胶体。
【答案】 A
3.(2009年北师附中高一检测)丁达尔效应是区分胶体与溶液的一种最常用的方法。
(1)如图是在实验室中进行氢氧化铁胶体丁达尔效应实验的示意图,该图中有一处明显错误是___________________________,
原因是____________________________________________________
________________________ (试从分散系的分类进行讨论说明)。
(2)欲在树林中观察到丁达尔效应,你认为一天中最有可能观察到该现象的时间是________,理由是________________________。
(3)去树林观察丁达尔效应有诸多不便,聪明的你想出了许多在家里看到丁达尔效应的方法,其中最简单、最环保的方法是:______________。
【解析】 (1)进入烧杯前,光穿过的空气是气体混合物,不是胶体,不会产生丁达尔效应,所以该图中的明显错误是空气中也出现了光柱。
(2)清晨,树林中存在水雾,阳光透过树叶间隙形成光束,穿过这些水雾会产生丁达尔效应,所以一天中最有可能观察到该现象的时间是清晨。
(3)打开暖瓶(加热水)让水汽升腾起来,用一束光照射即可。
【答案】 (1)空气中也出现了光柱 进入烧杯前,光穿过的空气是溶液,不是胶体,不会产生丁达尔效应
(2)清晨 清晨树林中存在水雾,雾是胶体,阳光透过树叶间隙形成光束,穿过这些水雾会产生丁达尔效应
(3)打开暖瓶(加热水)让水汽升腾起来,用一束光照射即可专题一 第二单元
第三课时 溶液的配制及分析
(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!)
一、选择题
1.容量瓶上标有(  )
①温度 ②浓度 ③容量 ④压强 ⑤刻度线 ⑥酸式或碱式
A.①③⑤        B.③⑤⑥
C.①②④ D.②④⑥
【答案】 A
2.下列溶液中Cl-的物质的量浓度最大的是(  )
A.200 mL 2 mol/L MgCl2溶液
B.1 000 mL 2.5 mol/L NaCl溶液
C.250 mL 1 mol/L AlCl3溶液
D.300 mL 5 mol/L KClO3溶液
【解析】 c(Cl-)与体积无关,比较c(Cl-)时,一看溶液的浓度,二看溶质的组成。
【答案】 A
3.下列有关实验操作不正确的是(  )
【解析】 NaOH固体不应直接在托盘上称量;浓H2SO4的稀释应将浓H2SO4沿着烧杯内壁缓缓加入,并不断用玻璃棒搅拌。
【答案】 BC
4.配制100 mL 1.0 mol·L-1的Na2CO3溶液,下列情况会导致溶液浓度偏高的是(  )
A.容量瓶使用前用1.0 mol·L-1的Na2CO3溶液润洗
B.配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒
C.仰视确定凹液面与刻度线相切
D.用敞开容器称量Na2CO3且时间过长
【解析】 A项,润洗过程中增加了Na2CO3的量,使浓度偏高;B项,配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒,溶质损失,结果偏低;C项仰视确定凹液面与刻度线相切,结果是加水多,溶液的体积大于100 mL,浓度偏低;D项用敞开容器称量Na2CO3且时间过长,吸收空气中的CO2,结果偏低。
【答案】 A
5.取100 mL 0.3 mol·L-1和300 mL 0.25 mol·L-1的硫酸注入500 mL的容量瓶中,加水稀释至刻度线,则该混合液中H+离子的物质的量浓度为(  )
A.0.21 mol·L-1 B.0.26 mol·L-1
C.0.42 mol·L-1 D.0.56 mol·L-1
【解析】 n(H+)=0.1 L×0.3 mol·L-1×2+0.3 L×0.25 mol·L-1×2=0.21 mol,c(H+)==0.42 mol·L-1。
【答案】 C
6.若m g密度为ρ g·cm-3的Al2(SO4)3溶液中含SO42- n g,则该Al2(SO4)3溶液的物质的量浓度是(  )
A. mol/L B. mol/L
C. mol/L D. mol/L
【解析】 SO42-的物质的量n(SO42-)=mol,则Al2(SO4)3的物质的量为mol,溶液的体积V=cm3=L,故Al2(SO4)3的物质的量浓度c=== mol/L,答案为D。
【答案】 D
7.(2009年柳州质检)含MgCl2、KCl、Na2SO4三种溶质的混合液中,已知其中含Cl-1.5 mol,K+和Na+共1.5 mol,Mg2+为0.5 mol,则SO42-的物质的量为(  )
A.1 mol B.0.5 mol
C.0.25 mol D.0.15 mol
【解析】 此类题应用电荷守恒求溶液中离子的物质的量较简单。我们知道,任何物质的水溶液中,阴、阳离子的电荷代数和为0。据此可得:n(Na+)×1+n(K+)×1+n(Mg2+)×2=n(Cl-)+n(SO42-)×2,解得n(SO42-)=0.5 mol。
【答案】 B
8.V mL Al2(SO4)3溶液中含有Al3+a g,取mL溶液稀释到4V mL,则稀释后溶液中SO42-的物质的量浓度是(  )
A.mol·L-1 B.mol·L-1
C.mol·L-1 D.mol·L-1
【解析】 该题主要考查溶液的稀释及有关物质的量浓度的计算,稀释前后溶质的物质的量不变。
【答案】 C
二、非选择题
9.已知某盐酸的密度为1.19 g·mL-1,HCl的物质的量浓度为12 mol·L-1,求该盐酸中HCl的质量分数。
【解析】 设盐酸的体积为1 L,则溶液的质量为1 000 mL×1.19 g·mL-1=1 190 g,n(HCl)=12 mol·L-1×1 L=12 mol,m(HCl)=12 mol×36.5 g/mol=438 g w=×100%=36.8%。
【答案】 36.8%
10.(2009年青岛高三质检)将一定体积、密度为1.19 g/cm3、HCl的质量分数为36.5%的浓盐酸稀释至50 mL时,溶液中H+的物质的量浓度为1.02 mol/L,计算所用浓盐酸的体积。
【解析】 稀释前后HCl的物质的量相等,设浓盐酸的体积为V mL。
=1.02 mol/L×0.05 L,所以V=4.3。
【答案】 4.3 mL
11.(1)用18 mol/L硫酸配制100 mL 1.0 mol/L硫酸。若实验仪器有:A.100 mL量筒、B.托盘天平、C.玻璃棒、D.50 mL容量瓶、E.10 mL量筒、F.胶头滴管、G.50 mL烧杯、H.100 mL容量瓶。实验时选用仪器的先后顺序是____________(填写编号)。
(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1~2 cm处,用胶头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,缓慢加入蒸馏水到接近标线1~2 cm处,用胶头滴管滴加蒸馏水到标线
E.盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,用另一只手托住瓶底,把容量瓶倒转和摇动多次
【解析】 (1)用18 mol/L硫酸配制1.0 mol/L硫酸,实际是稀释问题的计算及一定物质的量浓度溶液配制的实验操作。根据稀释定律c1V1=c2V2可计算所需18 mol/L浓硫酸的体积为5.6 mL。该体积的液体用100 mL量筒量取比用10 mL量筒量取误差要大,故应选E,不能选A。
(2)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,由于加热应使溶液的体积和容量瓶的容量发生改变,导致所配溶液浓度会产生误差,C、D均不正确。
【答案】 (1)GECHF或EGCHF
(2)BCD
12.(能力提高)某同学帮助水质检测站配制480 mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液以备使用。
(1)该同学应选择________ mL的容量瓶。
(2)其操作步骤如右图所示,则如图操作应在下图中的______(填选项字母)之间。
A.②与③    B.①与②    C.④与⑤
(3)该同学应称取NaOH固体________g,用质量为23.1 g的烧杯放在托盘天平上称取所需NaOH固体时,请在附表中选取所需的砝码大小________(填字母),并在下图中选出能正确表示游码位置的选项________(填字母)。
附表 砝码规格
a b c d e
砝码大小/g 100 50 20 10 5
(4)下列操作对所配溶液的浓度大小有何影响?
①转移完溶液后未洗涤玻璃棒和烧杯,浓度会________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”,下同)。
②容量瓶中原来有少量蒸馏水,浓度会________。
【解析】 本题主要考查了一定物质的量浓度的配制过程及操作注意事项。称量23.1 g(烧杯)+10.0 g(NaOH固体)共33.1 g的质量,直接可以取砝码20 g+10 g,另外移动游码至3.1 g处即可。玻璃棒和烧杯内仍有一部分溶质,故浓度偏小。容量瓶中原有少量水没有影响,因为配制过程中需加水至刻度线。
【答案】 (1)500 (2)C (3)10.0 c、d c (4)①偏小 ②无影响
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第一单元 丰富多彩的化学物质
第一课时 物质的分类及转化
1.了解化学物质从不同角度进行的分类。
2.了解物质的转化,学会确定化学反应的基本类型。
3.初步认识氧化还原反应。
一、物质的分类
为了更好地认识和研究物质,人们常根据物质的组成、状态、性能等对物质进行分类。
1.根据物质的聚集状态,将物质分为 物质、 物质和
物质。
2.根据物质的导电性,将物质分为 、 和 。
3.根据物质在水中的溶解性,将物质分为 物质、 物质和 物质。
气态
液态
固态
导体
半导体
绝缘体
可溶性
微溶性
难溶性
4.根据物质的组成对物质进行分类
5.根据物质的性质进行分类
例如,对于能与酸或碱反应的氧化物来说,可将其分为酸性氧化物和碱性氧化物。通常把能与酸反应生成盐和水的氧化物称为
,如CaO、Na2O,把能与碱反应生成盐和水的氧化物称为 ,如CO2、SO2。
碱性氧化物
酸性氧化物
1.碱性氧化物和酸性氧化物能否包含所有氧化物?
【提示】 不能。像CO、NO等氧化物与酸、碱都难以发生反应,既不是酸性氧化物,也不是碱性氧化物。
二、物质的转化
1.按照物质的类别研究物质的转化
同一类物质在组成及性能方面往往具有一定的相似性。一定条件下,不同类别的物质之间是可以相互转化的。研究物质的转化,不仅可以揭示物质转化所遵循的规律,更重要的是利用物质的转化可以进一步制造人类需要的新物质。
在初中阶段,我们已经学习了一些物质转化的知识,现将部分物质的转化类型举例总结如下:
物质的转化类型 实例(化学方程式)
单质―→化合物
金属氧化物―→氢氧化物 Na2O+H2O===2NaOH
非金属氧化物―→酸 SO3+H2O===H2SO4
酸―→盐
碱―→盐
单质―→单质
化合物―→单质
2H2+O2 2H2O
CuO+H2SO4===CuSO4+H2O
Ba(OH)2+H2SO4===BaSO4↓+2H2O
Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
2H2O2 2H2O+O2↑
表达形式 反应类型 实例(化学方程式)
A+B===AB
AB===A+B 分解反应 2H2O2 2H2O+O2↑
AB+C===A+CB 置换反应 Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
AB+CD===AD+CB
2.按照反应类型研究物质的转化
为了更好地研究物质间的相互转化,根据化学反应的特征,将化学反应分为化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应等,请根据所学知识填写下列表格:
化合反应
复分解反应
CaO+2HCl===CaCl2+H2O
CaO+H2O===Ca(OH)2
(1)复分解反应发生的条件
酸、碱、盐在水溶液中进行的反应多是复分解反应。复分解反应的发生至少应具备下列条件之一:
①生成难溶性物质(包括微溶物),如生成BaSO4等。
②生成易挥发性物质,如生成CO2等。
③生成难电离物质,如水、弱酸、弱碱等。
(2)金属与另一种金属的盐溶液发生置换反应的条件:活动性强的金属置换活动性弱的金属。金属活动性的强弱,可根据“常见金属活动性顺序表”进行判断。常见金属的活动性顺序表为:
其中,位置越靠前的金属活动性越强,金属在水溶液中就越容易失去电子变成金属阳离子。排在氢前面的金属能置换出酸中的氢,排在氢后面的金属则不能。除了K、Ca、Na三种金属外,其余金属能将比自身活动性弱的金属从其盐溶液里置换出来。
3.从氧化还原反应的角度研究物质的转化
(1)认识氧化还原反应
从元素化合价发生变化的角度定义氧化还原反应:
元素 的反应叫做氧化反应;元素 的反应叫做还原反应。有元素 的反应叫做氧化还原反应。
化合价升高
化合价降低
化合价发生变化
(2)氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
①置换反应 是氧化还原反应(填“一定”或“不一定”,下同)。
②化合反应 是氧化还原反应,有单质参加的化合反应 是氧化还原反应。
③分解反应 是氧化还原反应,有单质生成的分解反应 是氧化还原反应。
④复分解反应 不是氧化还原反应。
一定
不一定
一定
不一定
一定
一定
2.是否有单质参与的化学反应一定是氧化还原反应?
【提示】 不一定。确定一个反应是否为氧化还原反应关键看反应中有无化合价的变化。如 中有单质参加反应,但没有化合价的变化,不属于氧化还原反应。
一、物质的分类
为什么要对物质进行分类?
[师生互动]
【提示】 (1)分类可以使大量繁杂的材料系统化、条理化,可以使科学研究对象之间建立起立体的从属关系。这样,既有利于存入和提取资料,为人们分门别类、深入地进行研究打下基础,又便于人们利用分类找出事物之间的本质区别和联系,进而探讨各类事物之间的转化关系,为科学研究提供了更加丰富的线索。
(2)由于科学分类系统反映了事物内部的规律性联系,因而可以根据系统的特性推出某些未被发现的事物的性质,进而为科学预见奠定基础。
按不同的标准可将盐分为哪些类别?
[学生交流]
【提示】 (1)按酸碱中和的程度盐可分为:正盐、酸式盐、碱式盐。
(2)按阳离子不同盐可分为:钠盐、钾盐、钡盐、铜盐等。
(3)按阴离子不同盐可分为:盐酸盐、硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐等。
按照盐中是否含有氧元素、是否为有机物等还可分成其他类别。
分类法在研究物质性质中有何应用?试举例说明。
[师生互动]
【提示】 分类是一种简单有效的科学方法。合理地分类可以帮助我们对事物的处理举一反三,触类旁通。
(1)用分类法判断或预测物质的性质,例如锌和铁都是金属单质,已知它们均能跟某些非金属单质反应、跟某些酸反应、跟某些盐反应等等。又知铝、锰也是金属单质,则它们也应具有锌、铁等金属单质的一般性质。
(2)用分类法寻找具有相同或相似性质的物质。例如盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)都是酸,具有酸的通性。在①磷酸(H3PO4)、②氢氧化镁[Mg(OH)2]、③高氯酸(HClO4)、④氧化钙(CaO)、⑤碘(I2)、⑥氢溴酸(HBr)等物质中,具有酸的通性的是①③⑥。
(3)应用分类法对物质进行鉴别。例如选择化学试剂鉴别H2SO4溶液、HCl溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、KNO3溶液、Ca(OH)2溶液等六种溶液时,可将它们按酸、碱性的差异分为三类,用石蕊试液作为化学试剂将六种溶液划分为A.HCl溶液、H2SO4溶液;B.NaOH溶液、Ca(OH)2溶液;C.BaCl2溶液、KNO3溶液三组。然后再将六种溶液按是否能在溶液中生成碳酸盐沉淀分为两类,用Na2CO3溶液作试剂从B组中区别出Ca(OH)2溶液和NaOH溶液,从C组中区别出BaCl2溶液和KNO3溶液。最后将A组溶液按是否能在溶液中生成钡盐沉淀分为两类,用BaCl2溶液和KNO3溶液,最后将A组溶液按是否在溶液中生成钡盐沉淀分为两类,用BaCl2溶液试剂从A组中区别出H2SO4溶液和HCl溶液。
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:_____________。
作干燥剂的理由是(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?列举三例,并写出化学方程式。
(4)小纸袋中的物质能否长期、持续地作干燥剂?为什么?
【思路指引】 解答本题要注意以下两点:
(1)CaO属于碱性氧化物。
(2)该类氧化物的通性是与酸反应生成盐和水。
【解析】 (1)CaO按组成属于金属氧化物,按性质分类属于碱性氧化物;(2)(3)CaO作为碱性氧化物具有碱性氧化物的通性,其干燥原理就是能吸收H2O并和H2O反应;(4)当CaO完全和H2O反应后就不再具有干燥作用。
【答案】 (1)生石灰属于金属氧化物,又是碱性氧化物
(2)CaO能与水反应,故可使被干燥的物质得以干燥CaO+H2O===Ca(OH)2
(3)CaO还可与酸、酸性氧化物、某些盐反应。
CaO+2HCl===CaCl2+H2O
CaO+CO2===CaCO3(或CaO+SiO2 CaSiO3)
H2O+CaO+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH(答案合理即可)
(4)不能。当CaO与水反应全部生成Ca(OH)2[Ca(OH)2也有吸水性],Ca(OH)2再潮解,表面呈黏稠状时,即失去吸水干燥物质的能力。
1.将(Ⅰ)中物质与(Ⅱ)中物质分类用短线连起来。
(Ⅰ)        (Ⅱ)
Na2SO4 含氧酸盐
KHSO4 无氧酸盐
NaCl 钠盐
BaSO4 硫酸盐
NaHCO3 酸式盐
【解析】 Na2SO4属于含氧酸盐、钠盐和硫酸盐;KHSO4属于含氧酸盐、硫酸盐和酸式盐;NaCl属于无氧酸盐和钠盐;BaSO4属于含氧酸盐和硫酸盐;NaHCO3属于含氧酸盐、钠盐和酸式盐。
【答案】 
二、物质的转化
填表完成不同类别的含钙物质的相互转化
物质的转化类型 实例(化学方程式)
单质―→碱 Ca+2H2O===Ca(OH)2+H2↑
单质―→盐
单质―→氧化物 2Ca+O2===2CaO
盐―→单质 CaCl2 Ca+Cl2↑
氧化物―→碱
碱―→盐
盐―→碱 CaCl2+2H2O Ca(OH)2+H2↑+Cl2↑
盐―→盐
盐―→氧化物
氧化物―→盐
[学生交流]
【提示】 Ca+2HCl===CaCl2+H2↑
CaO+H2O===Ca(OH)2
Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl
CaCO3 CaO+CO2↑
CaO+2HCl===CaCl2+H2O
如何判断一个反应是否是氧化还原反应?
[师生互动]
【提示】 从氧化还原反应的特征来判断,即看该反应是否有化合价升降,有则是,无则不是。
四种基本反应类型都是氧化还原反应吗?
[学生交流]
【提示】 氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系
(1)置换反应一定属于氧化还原反应。
(2)复分解反应一定不属于氧化还原反应。
(3)有单质参与的化合反应和有单质生成的分解反应,均属于氧化还原反应。无单质参与的化合反应、分解反应也可能是氧化还原反应。
(4)图示关系如下图:
用化学方程式表示以CaCO3、Na2CO3、H2O等为原料制取NaOH的各步反应,注明反应类型。
【解析】 要制得NaOH,给的反应物中只有Na2CO3含有钠元素,可能的反应为:碱+盐―→另一种碱+另一种盐,显然作为反应物的碱只能是Ca(OH)2,可考虑由CaCO3制取Ca(OH)2。
【答案】 CaCO3 CaO+CO2↑,分解反应 CaO+H2O===Ca(OH)2,化合反应 Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH,复分解反应
【规律小结】 熟练掌握金属、非金属、氧化物、酸、碱、盐相互转化关系,是解答此类题的关键。
2.下列反应中,不属于四种基本反应类型的是(  )
A.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
B.2HClO 2HCl+O2↑
C.Fe+2FeCl3===3FeCl2
D.CuO+COCu+CO2
【解析】 A项中反应为置换反应,B、C项中反应分别为分解反应和化合反应,D项显然不属于四种基本反应类型。
【答案】 D
下列反应属于氧化还原反应的是(  )
A.CaCO3 CaO+CO2↑
B.2KClO3MnO2 2KCl+3O2↑
C.MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
D.NaCl(s)+H2SO4(浓) NaHSO4+HCl↑
【思路指引】 该题主要考查氧化还原反应的判断,必须抓住它的特征,若元素化合价变化,则为氧化还原反应。反之,则为非氧化还原反应。
【解析】 A项中 ,各元素化合价均无变化,属于无单质生成的分解反应,为非氧化还原反应。
B项中 ,氧元素化合价发生变化,属于有单质生成的分解反应,为氧化还原反应。
C项中 ,化合价有变化,属于氧化还原反应。
D项中NaCl(s)+H2SO4(浓) NaHSO4+HCl↑为复分解反应,属于非氧化还原反应。
【答案】 BC
3.下列说法中正确的是(  )
A.凡没有单质参加的化合反应一定是非氧化还原反应
B.有单质参加的反应一定是氧化还原反应
C.凡有盐参加的反应,都是复分解反应
D.置换反应一定是氧化还原反应
【解析】 A的说法太绝对,因为有些化合物间的化合反应也可能是氧化还原反应;B选项的说法也不正确,如石墨在一定条件下变成金刚石的反应,它既不是四种类型的反应,也不是氧化还原反应。对C而言,有盐参加反应可能是化合反应:2FeCl3+Fe===2FeCl2;置换反应:Cl2+2KBr===Br2+2KCl;分解反应:CaCO3 CaO+CO2↑。
【答案】 D
一、化学物质常见的分类方法
1.单一分类
单一分类法就是对被分对象只用一种标准进行分别归类的分类方法,如下所示:
2.交叉分类
交叉分类法就是将被分类的对象应用多种不同的单一分类法进行分类。
举例:某些氧化物的交叉分类
(1)既不与酸反应,也不与碱反应的氧化物叫做不成盐氧化物,如CO、NO等。既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氧化物叫做两性氧化物,如Al2O3。
(2)金属氧化物大都是碱性氧化物,个别的金属氧化物(如Mn2O7)是酸性氧化物。非金属氧化物只能是酸性氧化物,个别氧化物(如CO、NO等)既不是酸性氧化物也不是碱性氧化物。
3.树状分类法
所谓树状分类法,简单地说,是根据被分对象的整体与分出的类型间的关系的阵列式形状(像树)来定义的,如下所示:
化合物树状分类
二、金属、非金属、氧化物、酸、碱、盐相互转化关系图
1.下列物质中不属于混合物的是(  )
A.白酒         B.食醋
C.生铁 D.冰和水
【解析】 A项中白酒成分主要是水和酒精;B项中食醋成分主要是水和醋酸;C项中生铁成分主要是铁和碳;D项冰与水是同一种物质H2O。
【答案】 D
2.下列反应不属于四种基本反应的类型,但属于氧化还原反应的是(  )
A.Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
B.3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
C.AgNO3+NaCl===NaNO3+AgCl↓
D.2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
【解析】 A属置换反应,C属复分解反应,D属分解反应,故答案为B。
【答案】 B
3.阅读于谦的古诗《石灰吟》,回答问题。
(1)“千锤万凿出深山”,开凿的物质是(  )
A.石灰石         B.铁矿石
C.脉石 D.重晶石
石灰吟
于谦
千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲。
粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间。
(2)关于“烈火焚烧若等闲”对应反应的说法中,正确的是(  )
A.属于氧化还原反应
B.产生的气体可造成温室效应
C.属于分解反应
D.属于置换反应
(3)写出下列对应反应的化学方程式。
化合反应:________________________,
分解反应:________________________。
【解析】 该诗描述了由石灰石的开采到熟石灰的制备过程,第一句描述了开采石灰石的景象,第二句描述了CaCO3高温分解制生石灰的过程,第三句描述了CaO与水反应生成Ca(OH)2的过程,第四句描述了熟石灰在建筑中的广泛应用,所涉及的化学方程式有CaCO3 CaO+CO2↑,CaO+H2O===Ca(OH)2,Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O。
【答案】 (1)A (2)BC (3)CaO+H2O===Ca(OH)2
CaCO3 CaO+CO2↑专题一 第一单元
第二课时 物质的量
(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!)
一、选择题
1.下列说法中,正确的是(  )
A.1 mol氢的质量是 2 g
B.含0.5 mol硫酸的溶液中,H2SO4分子的数目是3.01×1023个
C.28 g CO与32 g O2所含质子数相等
D.6.02×1023个氧原子的质量是16 g
【解析】 A项“1 mol 氢”指的不是具体物质,硫酸溶于水以H+、SO42-形式存在于溶液中,不存在H2SO4分子,A、B项错误。28 g CO与32 g O2物质的量相同,但每个CO和O2中所含的质子数分别是14和16,所以二者虽然分子数相同但所含质子数不同,C项错误,D项正确。
【答案】 D
2.若m g H2含n个H2分子,则阿伏加德罗常数的数值可以表示为(  )
A.         B.
C.n D.2n
【解析】 m g H2的物质的量为:n(H2)=mol,则NA==。
【答案】 B
3.某气体物质的质量为6.4 g,含有6.02×1022个分子,则该气体的相对分子质量是(  )
A.64           B.32
C.96 D.124
【解析】 由n=得,n=,即:n=0.1 mol,又由n=得,M===64 g·mol-1。
【答案】 A
4.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碳-12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微粒的物质是1摩尔
D.1摩尔氯含有6.02×1023个氯分子
【解析】 摩尔的基准是0.012 kg 12C所含碳原子数,每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个微粒。阿伏加德罗常数为6.02×1023mol-1,而不是6.02×1023。用摩尔来表示粒子时应指明具体微粒。如1 mol Fe、1 mol H+、1 mol e-等,不能说1摩尔氯。
【答案】 BC
5.将4 g NaOH溶于水中,若要使每100个H2O分子中含有1个Na+,则需要水的物质的量是(  )
A.0.1 mol B.1 mol
C.10 mol D.100 mol
【解析】 n(NaOH)==0.1 mol,由于n=,所以要使每100个H2O分子中含有1个Na+,则100 mol H2O中含1 mol Na+,有n(H2O)∶n(NaOH)=100 mol∶1 mol, n(H2O)===10 mol。
【答案】 C
6.对于1.204×1024个H2,下列说法不正确的是(  )
A.它可与1 mol O2完全反应(点燃)
B.它是4 mol H
C.它与16 g CH4所含的H的数目相同
D.它与2NA个H2SO4所含的H的数目相同
【解析】 1.204×1024个H2的物质的量为2 mol,2 mol H2含4 mol H,但2 mol H2不是4 mol H。由2H2+O22H2O可知,2个H2与1个O2完全反应,则2 mol H2与1 mol O2完全反应。CH4的相对分子质量是16,摩尔质量是16 g/mol,16 g CH4是1 mol,它含有4 mol H。2NA个H2SO4是2 mol,2 mol H2与2 mol H2SO4含有相同数目的H。
【答案】 B
7.1 mol H2O(l)、H2O(g)、H2O(s)中,所含分子数(  )
A.相等        B.H2O(l)最多
C.H2O(g)最多 D.H2O(s)最多
【答案】 A
8.下列关于摩尔质量的说法中,正确的是(  )
A.水的摩尔质量是18 g
B.2 mol水的摩尔质量是1 mol水的摩尔质量的2倍
C.任何物质的摩尔质量都等于它的相对原子(或分子)质量
D.水的摩尔质量是氢气的摩尔质量的9倍
【解析】 A项错,摩尔质量的单位是g·mol-1;B项错,一种物质的摩尔质量是固定不变的,C项错,物质的摩尔质量在数值上可以与相对原子(或分子)质量相等,但二者单位不同。
【答案】 D
二、非选择题
9.有以下四种物质:①22 g二氧化碳 ②8 g氢气 ③1.204×1024个氮气分子 ④4 ℃时18 mL水 它们所含分子数最多的是______,所含原子数最多的是______,质量最大的是______,所含电子数最多的是______(填序号)。
【解析】 各种分子的物质的量是:
①n(CO2)==0.5 mol
②n(H2)==4 mol ③n(N2)=2 mol
④n(H2O)==1 mol
【答案】 ② ② ③ ③
10.(1)6.02×1023个水分子的物质的量是____mol。
(2)2 mol H2O中含________mol H和________mol O,含有________个水分子。
(3)________mol CO2中含有氧原子数跟1.806×1024个H2O分子含有的氧原子数相同。
(4)0.3 mol NH3分子中所含质子数为____g H2O分子中所含质子数相等。
【答案】 (1)1 (2)4 2 1.204×1024 (3)1.5 (4)5.4
11.12.4 g Na2R含Na+0.4 mol,则Na2R的摩尔质量为________,R的相对原子质量为________。含R的质量为1.6 g的Na2R,其物质的量为________。
【解析】 1 mol Na2R中含有Na+ 2 mol,R2- 1 mol,故含有0.4 mol Na+的Na2R的物质的量应为0.2 mol。那么M(Na2R)===62 g·mol-1
M(R)=62 g·mol-1-2×23 g·mol-1=16 g·mol-1
故1.6 g R的物质的量为n(R)==0.1 mol
所以n(Na2R)=n(R)=0.1 mol
【答案】 62 g·mol-1 16 0.1 mol
12.(能力提高)有一种氯化钠与氯化钾的混合物,它所含钾与钠的物质的量之比为3∶1,求:
(1)混合物中氯化钾的质量分数。
(2)含1 mol Cl-的混合物的质量。
【解析】 由题意知混合物中NaCl和KCl的物质的量之比为1∶3,假设含有1 mol NaCl,则有3 mol KCl,则混合物的总质量为:58.5 g/mol×1 mol+74.5 g/mol×3 mol=282 g。
(1)w(KCl)=×100%≈79.3%。
(2)含1 mol Cl-即NaCl、KCl共1 mol,所以其质量为g=70.5 g。
【答案】 (1)79.3% (2)70.5 g
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1专题一 第二单元
第二课时 常见物质的检验
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一、选择题
1.下列操作能证明溶液中有SO42-存在的是(  )
A.加入硝酸酸化的Fe(NO3)3,产生白色沉淀
B.加入BaCl2溶液,如果产生白色沉淀,则一定含有SO42-
C.先加入HCl溶液,如果无明显现象,再加入BaCl2,如果产生白色沉淀,则有SO42-
D.向溶液中加盐酸酸化的BaCl2,如果产生白色沉淀,则一定有SO42-
【解析】 干扰SO42-检验的离子有CO32-、SO32-,所用检验试剂若是BaCl2,干扰离子还有Ag+,故检验时必须排除干扰。
【答案】 C
2.氯仿可作全身麻醉剂,但在光照下易被氧化成剧毒的光气:2CHCl3+O22COCl2+2HCl,为了防止事故的发生,使用前要检验是否变质,你认为检验使用的最佳试剂是(  )
A.溴水 B.烧碱溶液
C.硝酸银溶液 D.碘化钾淀粉试纸
【解析】 若氯仿变质,将产生HCl,HCl与AgNO3溶液反应,产生白色沉淀。
【答案】 C
3.焰色反应每次实验都要用试剂洗净铂丝,这种试剂是(  )
A.Na2CO3溶液 B.NaOH溶液
C.硫酸 D.稀盐酸
【答案】 D
4.以下是对某水溶液进行离子检验的方法和结论,其中正确的是(  )
A.先加入BaCl2溶液,再加入足量的HNO3溶液,产生了白色沉淀。溶液中一定含有大量的SO42-
B.加入足量的CaCl2溶液,产生了白色沉淀。溶液中一定含有大量的CO32-
C.加入足量浓 NaOH溶液,产生了带有强烈刺激性气味的气体。溶液中一定含有大量的NH4+
D.先加适量的盐酸将溶液酸化,再加AgNO3溶液,产生了白色沉淀。溶液中一定含有大量的Cl-
【解析】 A.BaCl2溶液中既有Ba2+,又有Cl-。Ba2+可与SO42-反应生成既不溶于水也不溶于HNO3溶液的BaSO4沉淀;Cl-可与Ag+反应生成既不溶于水也不溶于HNO3溶液的AgCl沉淀。B.CaCl2溶液中既有Ca2+,又有Cl-。在溶液中,CO32-、SiO32-、SO32-、SO42-、PO43-等离子都能与Ca2+反应生成白色沉淀;Cl-可与Ag+反应生成白色沉淀。C.能在溶液中与OH-反应生成带有强烈刺激性气味的气体(NH3)的离子只有NH4+。D.加盐酸使被检验的溶液新增加了Cl-,即便是原溶液里没有Cl-,也会产生白色沉淀。
【答案】 C
5.按下列添加试剂的先后顺序,即可将盐酸、硫酸、硫酸钾、氢氧化钠和硝酸钾五种无色透明溶液鉴别开来的是(  )
A.石蕊溶液、AgNO3溶液、稀HNO3
B.BaCl2溶液、酚酞溶液、AgNO3溶液
C.石蕊溶液、BaCl2溶液
D.酚酞溶液、BaCl2溶液、AgNO3溶液
【解析】 在五种溶液中,遇紫色石蕊溶液变蓝色的是NaOH,变红色的是HCl和H2SO4,不变色的是K2SO4和KNO3。然后再借助BaCl2将HCl和H2SO4、K2SO4和KNO3鉴别开。
【答案】 C
6.为了证明长期暴露在空气中的氢氧化钠浓溶液已部分变质,某同学先取2 mL试样于试管中,而后进行如下实验,其中不能达到目的的是(  )
A.加入少量盐酸,观察现象
B.加入澄清石灰水,观察现象
C.加入氯化钡溶液,观察现象
D.通适量CO2气体,观察现象
【答案】 D
7.能把Na2SO4、NH4NO3、KNO3、(NH4)SO4四瓶无色溶液加以区别的一种试剂是(必要时可以加热)(  )
A.BaCl2         B.NaOH
C.Ba(OH)2 D.AgNO3
【答案】 C
8.许多地区的自来水是利用氯气消毒的,为了检验Cl-的存在,最好选用下列物质中的(  )
A.紫色石蕊试液 B.四氯化碳溶液
C.氢氧化钠溶液 D.硝酸银溶液
【解析】 检验Cl-的试剂是经稀硝酸酸化的硝酸银溶液,形成不溶于稀硝酸的白色沉淀氯化银。
【答案】 D
二、非选择题
9.某河道两旁有甲、乙两厂,它们排放的工业废水中含有K+、Ag+、Fe3+、Cl-、OH-、NO3-六种离子,甲厂的废水明显呈碱性,故甲厂废水中所含的三种离子是________、________、__________。
乙厂的废水中含有另外三种离子,如果加一定量________(填“活性炭”“硫酸亚铁”或“铁粉”),可以回收其中的金属________(填元素符号)。
另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合,可以使废水中的________________转为沉淀,经过滤后的废水主要含________,可用来浇灌农田。
【解析】 甲厂的废水呈碱性,一定含有OH-,与OH-可以共存的离子有K+、Cl-、NO3-,考虑Ag+与Cl-不共存,所以甲厂废水中含OH-、K+和Cl-,乙厂废水中含有Ag+、Fe3+、NO3-,在乙厂废水中加入一定量的铁粉可得到Ag。
【答案】 OH- Cl- K+ 铁粉 Ag Ag+、Fe3+、Cl-、OH- KNO3
10.A、B、C、D四种可溶性盐,它们的阳离子分别可能是Ba2+、Ag+、Na+、Cu2+中的某一种,阴离子分别可能是NO3-、SO42-、Cl-、CO32-中的某一种。
(1)若把四种盐分别溶解于盛有蒸馏水的四支试管中,只有C盐的溶液呈蓝色。
(2)若向(1)的四支试管中分别加盐酸,B盐溶液有沉淀产生,D盐溶液有无色无味气体逸出。
根据(1)、(2)实验事实可推断它们的化学式为:A________、
B________、C________、D________。
【解析】 因A、B、C、D都是可溶性盐,故Ba2+不能与SO42-、CO32-组合;Ag+只能与NO3-组合;Cu2+不能与CO32-组合。由(1)可知,C为铜盐,由(2)可知,B盐为AgNO3;D盐含CO32-,而CO32-与Ba2+、Ag+、Cu2+均不能共存,故D只可能为Na2CO3,余下的阳离子为Ba2+,故A含之;余下的阴离子为SO42-、Cl-,而Ba2+与SO42-不能共存,故A只可能为BaCl2,而C为CuSO4。
【答案】 BaCl2 AgNO3 CuSO4 Na2CO3
11.(2009年青岛高一期末检测)A、B、C、D分别是NaNO3、NaOH、HNO3和Ba(NO3)24种溶液中的一种,现利用另一种溶液X,用如图所示方法可将它们依次确定。
试确定A、B、C、D、X各代表哪种溶液。
A________,B________,C________,D________,X________。
【解析】 NaNO3、NaOH、HNO3和Ba(NO3)24种溶液中能和其他物质生成白色沉淀的只有NaOH和Ba(NO3)2两种溶液,能同时与NaOH和Ba(NO3)2两种溶液生成白色沉淀的常见物质是MgSO4,生成的沉淀是Mg(OH)2和BaSO4。Mg(OH)2能溶于HNO3,而BaSO4不溶。
【答案】 NaOH NaNO3 Ba(NO3)2 HNO3 MgSO4
12.(能力提高)实验室里需要纯净的氯化钠溶液,但手边只有混有硫酸钠的氯化钠。某学生设计了如下方案:
如果此方案正确,那么:
(1)操作①是否可改为加硝酸钡溶液?为什么?
(2)进行操作①后,如何判断SO42-已除尽,方法是__________________________。
(3)操作②的目的是________,为什么不先过滤后再加碳酸钠溶液?理由是________________________________________________________________________。
【解析】 本题实质上是考查如何除去NaCl溶液中混有的硫酸钠,解题关键是牢记物质提纯的原则:不增、不减、易分离、复原。
NaCl、Na2SO4均为易溶于水的物质,要制取纯净的氯化钠溶液,可向溶液中加入BaCl2溶液,除去SO42-,但此过程中引入了Ba2+,故需在后续过程中把Ba2+除去,可加入Na2CO3,既除去了Ba2+,又不引入新的杂质。其中操作①不能改为硝酸钡溶液,因硝酸盐均为易溶于水的物质,在后续过程中无法除去NO3-。检验SO42-是否除尽可用以下方法:取滤液的上层清液加入BaCl2溶液,若无沉淀说明SO42-已除尽。BaSO4、BaCO3均为不溶于水的白色沉淀,可在这两种物质沉淀完全后进行一次过滤即可。
【答案】 (1)否,因为改用Ba(NO3)2会使溶液中引入新的杂质NO3-,以后操作中无法除去。 (2)取上层清液加入BaCl2溶液,若无沉淀说明SO42-已除尽 (3)除去过量的Ba2+ 减少一次过滤操作
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第二课时 物质的量
1.了解物质的量的单位——摩尔。
2.了解阿伏加德罗常数,并能运用NA进行计算。
3.了解摩尔质量的含义,并能运用M= 进行计算。
一、物质的量及其单位
1.物质的量
国际单位制中7个基本物理量之一,它表示含有 的集合体,符号为 。
2.物质的量的单位——摩尔
(1)标准:1 mol粒子集体所含的粒子数与0.012 kg 12C中所含的碳原子相同,约为 。
(2)符号: 。
(3)计量对象: 、 、 、原子团、电子、质子、中子等所有 。
一定数目粒子
n
6.02×1023
原子
分子
离子
微观粒子
mol
3.阿伏加德罗常数
把 叫做阿伏加德罗常数,通常用 表示,符号为 。
4.物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数(N)的关系 n=
6.02×1023mol-1
NA
1 mol任何粒子的粒子数
1.1 mol H,1 mol H+,1 mol H2的含义一样吗?
【提示】 意义不同,尽管都是1摩尔微粒,但微粒种类不同,分别表示1摩尔氢原子,1摩尔氢离子和1摩尔氢气分子。
二、摩尔质量
1.概念: 的物质所具有的质量。符号: 。单位:
或 。
2.物质的量(n)、质量(m)、摩尔质量(M)的关系
n=
单位物质的量
M
g/mol
g·mol-1
2.一种微粒的摩尔质量就是1 mol该微粒的质量的说法对吗?
【提示】 不对,摩尔质量的单位是g/mol,物质质量的单位是g,只有在摩尔质量以g/mol为单位,质量以g为单位时,二者才在数值上相等。
三、化学反应中各物质间物质的量的关系
化学方程式表示了反应物和生成物之间物质的量的关系。
       
结论:化学方程式中化学计量数之比等于 也等于 。
各物质的物质的量之比
微粒数之比
一、物质的量及其单位
物质的量概念中提到的“粒子”指什么?“物质的量”能理解为“物质的多少”吗?
[师生互动]
【提示】 “粒子”可以指原子、分子、离子,也可以指质子、中子、电子,还可以是这些粒子的特定组合(如原子团SO42-)。“物质的量”不能理解为“物质的多少”,也不能理解为“物质的质量多少”或“物质粒子数的多少”,它表示的是“粒子集体”的多少。
如何用摩尔表示物质的量?举例说明。
[师生互动]
【提示】 
必须具体指明物质“微粒”的名称或符号或化学式。比如“1 mol氢”的说法是错误的。
每摩尔物质含有的微粒个数是多少?物质的量相同的任何物质所含的粒子的数目是否相同?
[学生交流]
【提示】 首先,“所含的粒子”指的是构成物质的“特定组成”,如1 mol CO2含有阿伏加德罗常数个二氧化碳分子,不是指二氧化碳分子内的氧原子、电子等。其次,“阿伏加德罗常数”在数值上约等于6.02×1023,可表示为6.02×1023 mol-1。因此,可以说“每摩尔物质约含有6.02×1023个微粒”或者说“每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个微粒”。
最后,我们可以得出这样的结论:物质的量相同的任何物质所含粒子的数目相同,同样,含有相同粒子数目的物质其物质的量也相同。
下列关于物质的量的叙述中,错误的是(  )
A.1 mol任何物质中都含有6.02×1023个分子
B.0.012 kg 12C中约含有6.02×1023个碳原子
C.1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol氧
D.1 mol Ne约含有6.02×1024个电子
【解析】 A项错在“都含有6.02×1023个分子”上,其一,物质不一定都是分子构成的;其二,应该是“约含有”。C项错在“含有2 mol氢和1 mol氧”上,H2O分子中含有氢原子和氧原子,该项没有表达清楚氢原子和氧原子。
【答案】 AC
【规律小结】 该题考查了对物质的量与阿伏加德罗常数的理解。使用摩尔时,应注明微粒名称,不能模棱两可,同时也要注意阿伏加德罗常数的单位是mol-1。
1.下列叙述中正确的是(  )
A.1 mol任何纯净物都含有相同的原子数
B.1 mol O2中约含有6.02×1023个氧气分子
C.1 mol氢中含有2 mol氢原子和2 mol电子
D.阿伏加德罗常数就是6.02×1023
【解析】 A项错,例如1 mol CO2与1 mol CO含有的分子数相同,原子数不同;C项错,1 mol “氢”指的是原子还是离子、分子?不明确;D项错,阿伏加德罗常数是一个有单位的物理量约为6.02×1023mol-1。
【答案】 B
二、摩尔质量
摩尔质量就是学过的“相对原子质量”或“相对分子质量”吗?
[师生互动]
【提示】 相对分子质量或相对原子质量的单位为1,而摩尔质量的单位为g·mol-1,只是数值上相等而己。
摩尔质量随物质的量的增多而增大吗?
[学生交流]
【提示】 由“摩尔质量”的定义可以看出,摩尔质量是一个定值,不会因物质的量的改变而改变。
下列说法正确的是(  )
A.硫酸的摩尔质量是98 g
B.18 g水中含有水分子数为NA
C.O2的摩尔质量等于其相对分子质量
D.1 mol CO的质量为28 g·mol-1
【解析】 本题主要考查物质的量、摩尔、阿伏加德罗常数、摩尔质量、相对分子质量等概念之间的相互联系及注意事项。摩尔质量的单位是g/mol,A项错误;18 g水的物质的量为1 mol,其分子数为NA,B项正确;摩尔质量的单位是g/mol,相对分子质量单位为“1”,二者只是在数值上相等,故C项错误;质量的单位是g,1 mol CO的质量为28 g,而不是28 g/mol,D项错误。
【答案】 B
2.经实验测定,在4 ℃时,水的密度最大,为1 g·mol-1,试计算,4 ℃时1 L水中含有的水分子数为______,每个水分子的质量为________。
【解析】 1 L水的质量为
m=1 L×1 000 mL·L-1×1 g·mL-1=1 000 g
1 L水的物质的量
n= =55.6 mol
1 L水中含有的水分子数为
N=55.6 mol×6.02×1023mol-1=3.34×1025
每个水分子的质量为: =2.99×10-23g
或为 =2.99×10-23g
【答案】 3.34×1025 2.99×10-23g
三、化学反应中各物质间物质的量的关系
完成下列给定的化学方程式,并说明反应物和生成物之间物质的量的关系:
(1)氢氧化钠和硫酸反应
__________________________。
(2)氯酸钾受热分解生成氯化钾和氧气
__________________________。
(3)过氧化氢(H2O2)分解生成水和氧气
__________________________。
[学生交流]
【提示】 (1)2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O
2 mol 1 mol 1 mol 2 mol
(2)2KClO3 2KCl+3O2↑
2 mol 2 mol 3 mol
(3)2H2O2 2H2O+O2↑
2 mol 2 mol 1 mol
【深入探究】 按上述反应原理生成等物质的量的O2消耗哪种化合物的物质的量大?
【提示】 H2O2。每生成1 mol O2需要H2O2为2 mol,而消耗KClO3只有 mol。
一、物质的量、阿伏加德罗常数、质量和粒子数目之间的关系
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6.02×1023mol-1
M= ①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时,m的单位取g;M的单位取kg/mol时,m的单位取kg
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
高中化学计算主要是以物质的量为中心的计算,学习中要养成把其他物理量转化为物质的量这一思维模式,如已知物质的质量,求其粒子数,首先根据摩尔质量求出其物质的量,然后根据阿伏加德罗常数转化为粒子数。
二、摩尔质量与化学式量(相对原子质量、相对分子质量)之间的关系
摩尔质量是指含阿伏加德罗常数个结构微粒的总质量,它的单位如果用g/mol,则摩尔质量与微粒的式量(相对分子质量、相对原子质量等)在数值上相等。但化学式量的单位为“1”,使用时要注意两者的区别与联系。
(1)无论是单质、化合物还是混合物,当以g·mol-1做单位时1 mol物质的质量在数值上就等于其相对分子质量(或平均相对分子质量)
(2)对于阴、阳离子,一般电子质量可忽略。故其摩尔质量在数值上等于其相对原子质量或离子的相对式量。
1.下列说法正确的是(  )
A.物质的量是一个基本物质量,表示物质所含粒子的多少
B.1 mol氢中含有2 mol氢原子和2 mol电子
C.1 mol H2O的质量等于NA个H2O分子质量的总和(NA表示阿伏加德罗常数)
D.摩尔表示物质的量的数量单位
【解析】 A项“物质的量是一个基本物理量”是对的,但物质的量不是表示物质所含“粒子的多少”,而是表示物质所含“一定数目的粒子集体”的多少。B项,在用物质的量表示物质的多少时,必须用“数字+单位(mol)+化学式”的形式来表示,“1 mol氢”表示方法错误。C项,1 mol H2O中含NA个H2O分子,1 mol H2O的质量就等于NA个H2O分子质量的总和,结论正确。D项,摩尔是物质的量的单位,不是数量单位。故正确答案为C。
【答案】 C
2.下列物质中所含原子数目最多的是(  )
A.49 g H2SO4      B.6.02×1023个NH3分子
C.49 g H3PO4 D.4 ℃时,36 mL水
【解析】 A中为3.5 mol,B为4 mol,C为4 mol,D为6 mol。
【答案】 D
3.147 g H2SO4的物质的量是________;0.5 mol H2SO4的质量是________g,其中含有________ mol H,含有________mol O;2 mol H2SO4中含有硫酸分子数为__________个,含氢原子数为________个。
【解析】 解答本题可先按各量之间的关系:即n = ,然后代入具体数据进行计算。
根据n= =1.5 mol;
0.5 mol H2SO4质量为49 g, 其中含2×0.5 mol H;4×0.5 mol O;按N=n·NA,2 mol H2SO4中有H2SO4分子数为2 mol×6.02×1023 mol-1=1.204×1024,同理可得氢原子数。
【答案】 1.5 mol 49 1 2 1.204×1024 2.408×1024专题一 第一单元
第三课时 物质的聚集状态和气体摩尔体积
(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!)
一、选择题
1.下列叙述正确的是(  )
A.一定温度、压强下,气体体积分数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】 A中气体体积分数由其分子数决定,C中气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积,在标准状况下为22.4 L;D中体积不相等,只要其物质的量相等,则其分子数也相等。
【答案】 B
2.标准状况下,32 g某气体的分子数目与22 g CO2的分子数目相同,则该气体的摩尔质量为(  )
A.32 八妇女节 B.32 g·mol-1
C.64 g·mol-1 D.64
【解析】 摩尔质量的单位是g·mol-1,排除A、D两项,二者分子数相同则物质的量相同(0.5 mol),由此计算可得C项。
【答案】 C
3.下列说法正确的是(  )
A.32 g O2占有的体积约为22.4 L
B.22.4 L N2含阿伏加德罗常数个氮分子
C.在标准状况下,22.4 L水的质量约为18 g
D.22 g CO2与标准状况下的11.2 L HCl含有相同的分子数
【解析】 A、B都没有注明是“标准状况”,是错误的;C虽有标准状况条件,但在此条件下水不是气体,所以22.4 L水不是1 mol,也不是18 g;D项中22 g CO2的物质的量为0.5 mol,标准状况下11.2 L HCl也是0.5 mol,所以含有的分子数相同。因此D正确。
【答案】 D
4.在一定温度和压强下,1体积X2气体与3体积Y2气体化合生成2体积气体化合物Z,则该化合物的化学式为(  )
A.XY3 B.XY
C.X3Y D.X2Y3
【解析】 同温同压下气体的体积之比等于其物质的量之比,可以确定反应物与生成物的系数之比,根据系数之比确定反应方程式为X2+3Y2===2Z,利用反应前后的原子个数相等可知Z的化学式为XY3。
【答案】 A
5.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中,正确的是(  )
A.在同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同
B.2 g氢气所含原子数目为NA
C.在常温常压下,11.2 L氮气所含的原子数为NA
D.17 g氨气所含电子数目为10NA
【解析】 在同温同压下,相同体积的任何气体单质所含的分子数目相同,但原子数目不一定相同,因为与分子中所含原子数有关,A项不正确;2 g氢气所含 H2分子物质的量为1 mol,H原子的物质的量为2 mol,H原子数目为2NA,B项不正确;在常温常压下,气体摩尔体积大于22.4 L·mol-1,11.2 L氮气所含N2分子的物质的量小于0.5 mol,所含的N原子物质的量小于1 mol,即所含的N原子数目小于NA,C项不正确;17 g氨气含1 mol NH3分子,含10 mol电子,即电子数目为10NA,故D项正确。
【答案】 D
6.将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入足量的盐酸中,同温同压下产生的气体的体积比是(  )
A.1∶1∶1 B.1∶2∶3
C.6∶3∶2 D.3∶1∶1
【解析】 由2Na+2HCl===2NaCl+H2↑
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑可知,
产生H2的物质的量比是1∶2∶3,又因是同温同压,
故体积比也是1∶2∶3。
【答案】 B
7.(2009年运城高一检测)常温常压下,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(  )
【解析】 由阿伏加德罗定律推论可知:同温同压下,同质量的气体体积之比等于摩尔质量的反比,由于CH4分子的摩尔质量最小,故体积最大。
【答案】 D
8.如果a g某气体中含b 个分子,则c g该气体在标准状况下的体积是(NA为阿伏加德罗常数)(  )
A. L B. L
C. L D. L
【解析】 因为a g该气体中含有b个分子,标准状况下,则b个分子的体积为×22.4 L,那么c g该气体的体积应为××22.4 L,故选A。
【答案】 A
二、非选择题
9.2 mol O3和3 mol O2的质量之比为________;分子数之比为________;含有的原子数之比为________;在相同条件下的体积之比为________。
【答案】 1∶1 2∶3 1∶1 2∶3
10.标准状况下的甲烷和一氧化碳的混合气体8.96 L,其质量为7.60 g,则混合气体平均相对分子质量为________;混合气体中甲烷的体积为________;一氧化碳的质量为________。
【解析】 混合气体的物质的量为=0.4 mol,===19 g·mol-1,平均相对分子质量为19,设CO的物质的量为x,则有:
7.60 g=x×28 g·mol-1+(0.4 mol-x)×16 g·mol-1,求得x=0.1 mol。
n(CH4)=0.3 mol,V(CH4)=6.72 L,
m(CO)=0.1 mol×28 g·mol-1=2.8 g。
【答案】 19 g·mol-1 6.72 L 2.8 g
11.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3.36 L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?
【解析】 标准状况下,氧气的物质的量
n(O2)==0.15 mol
2KClO32KCl + 3O2↑
2 mol 2 mol 3 mol
n(KClO3) n(KCl) 0.15 mol
n(KClO3)=n(KCl)
==0.10 mol
m(KClO3)=122.5 g/mol×0.1 mol=12.25 g
【答案】 12.25 g 0.10 mol
12.(能力提高)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。所以,单位物质的量的任何气体在相同条件下应占有相同的体积。探究1 mol固体或液态物质的相同条件下体积是否相同。
下列物质均为1 mol,完成下表并回答有关问题。
物质 物质的摩尔质量(g/mol) 质量 0 ℃密度(g/cm3) 体积(cm3)
Fe 55.85 7.8
Al 26.98 2.7
H2O 18 1.0
H2SO4 98 1.83
(1)通过计算得出1 mol固态或液态物质在相同条件下体积________(填“相同”或“不相同”)。
(2)决定物质体积大小主要有三个因素:①构成物质的微粒数目;②微粒的大小;③微粒之间的距离。而对固态或液态物质来说,构成它们的微粒间的距离是很小的,因此1 mol固态或液态的体积大小主要决定于________(填序号,下同)。对气态物质来说,气态分子之间的距离是分子直径的10倍左右,因此1 mol气态物质的体积大小主要决定于________。
【解析】 由阿伏加德罗定律推出,1 mol任何气体在相同条件(同温度和压强)下占有相同的体积,探究固体和液体是否也如此,首先以信息形式告诉决定物质体积的三个微观因素,然后根据信息,结合初中所学气、液、固分子间距的大小,可得出确切的结论。
【答案】 
质量 体积(cm3)
Fe 55.85 g 7.16
Al 26.98 g 9.99
H2O 18 g 18
H2SO4 98 g 53.55
(1)不相同 (2)② ③
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1(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!)
一、选择题(本题包括12小题,每题4分,共48分)
1.下列各组物质中,第一种是含氧酸,第二种是混合物,第三种是碱的是(  )
A.爆鸣气、硫酸铜、硫酸 B.水、空气、纯碱
C.氧化铁、胆矾、熟石灰 D.硝酸、石灰石、烧碱
【解析】 A项都不符合题意,B项水不属于含氧酸,纯碱属于盐,C项氧化铁属于氧化物,胆矾属于纯净物。
【答案】 D
2.(2008年广东化学)某合作学习小组讨论辨析以下说法:①粗盐和酸雨都是混合物;②沼气和水煤气都是可再生能源;③冰和干冰既是纯净物又是化合物;④不锈钢和目前流通的硬币都是合金;⑤盐酸和食醋既是化合物又是酸;⑥纯碱和熟石灰都是碱;⑦豆浆和雾都是胶体。上述说法正确的是(  )
A.①②③④ B.①②⑤⑥
C.③⑤⑥⑦ D.①③④⑦
【解析】 ②沼气属于可再生能源,水煤气是由炽热的煤与水蒸气,反应制得的CO和H2的混合物,因为煤为不可再生能源,所以水煤气也为不可再生能源,错误;③冰为固态水,干冰为固态CO2,两者均既是纯净物又是化合物,正确;⑤盐酸和食醋不是化合物,而是混合物,错误;⑥纯碱为Na2CO3,不是碱而是盐,错误;⑦豆浆和雾都能产生丁达尔效应,均属于胶体,正确。答案为D项。
【答案】 D
3.有五瓶失去标签的溶液,它们分别为:①Ba(NO3)2;②KCl;③NaOH;④CuSO4;⑤Na2SO4。如果不用其他任何试剂(包括试纸),用最简便的方法将它们一一鉴别开来,则在下列的鉴别顺序中,最合理的是(  )
A.④③①⑤② B.①④③⑤②
C.①⑤③④② D.③④①⑤②
【答案】 A
4.(2009年石家庄高一检测)下列实验操作中错误的是(  )
A.进行蒸发操作时,应使混合物中的水分完全蒸干后,才能停止加热
B.进行蒸馏操作时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口处
C.进行分液操作时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
D.进行萃取操作时,应选择有机萃取剂,且萃取剂的密度必须比水大
【解析】 A项蒸发操作时水分完全蒸干后,才停止加热是错误的,应该利用余热蒸干;D项萃取剂的密度不一定比水大,只要符合萃取剂与原溶剂互不相溶,溶质在萃取剂中的溶解度比在水中大,且萃取剂与水的密度有差别即可。
【答案】 AD
5.用98%的浓硫酸(密度为1.84 g/cm3)配制1 mol/L的稀H2SO4 100 mL。配制过程中可能用到下列仪器:
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
按使用的先后顺序排列正确的是(  )
A.④③⑦⑤⑥ B.②⑤⑦④⑥
C.④③⑤⑥⑦ D.②⑥③⑦⑤⑥
【答案】 D
6.在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体,当这两个容器内温度和气体密度相等时,下列说法正确的是(  )
A.两种气体的压强相等
B.O2比O3的质量小
C.两种气体的分子数目相等
D.两种气体的氧原子数目相等
【解析】 根据题意,因等温度、等体积、等密度,则两者等质量,B项错;等质量的O2和O3物质的量不相等,则压强和分子数不相等,则A、C两项错;O2和O3都是由氧原子构成的,所以等质量的O2和O3原子数相等。
【答案】 D
7.设NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是(  )
A.2.3 g金属钠变为钠离子时失去的电子数目为0.1NA
B.18 g水所含的氢原子数目为NA
C.在常温常压下11.2 L氢气所含的原子数目为NA
D.32 g氧气所含的原子数目为NA
【解析】 B、D项中要求的是原子而不是分子;C项中的常温常压不是标准状况。
【答案】 A
8.若20 g密度为ρ g·cm-3的硝酸钙溶液里含1 g Ca2+,则NO3-的物质的量浓度是(  )
A.ρ/400 mol·L-1 B.mol·L-1
C.2.5ρ mol·L-1 D.1.25ρ mol·L-1
【解析】 由Ca(NO3)2的分子组成知NO3-的浓度应为Ca2+浓度的2倍,所以先求Ca2+浓度c(Ca2+)===ρ mol·L-1
c(NO3-)=ρ mol·L-1×2=ρ mol·L-1。
【答案】 C
9.配制250 mL 0.1 mol·L-1盐酸溶液时,下列实验操作会使配制溶液浓度偏高的是(  )
A.容量瓶内有水,未经过干燥处理
B.定容时,仰视刻度线
C.用量筒量取浓盐酸时,用水洗涤量筒2~3次,洗液倒入烧杯中
D.定容后倒转容量瓶几次,发现液体最低点低于刻度线,再补加几滴水到刻度线
【解析】 根据物质的量浓度公式可知c==,影响因素为两大方面:溶质的质量和溶液的体积。A项,容量瓶内有水,既不影响溶质的质量,也不影响液体的定容;B项,定容时,仰视刻度线,会造成溶液体积超过容量瓶刻度线,使浓度偏低;C项,量筒在量取液体体积时,已经附着在筒壁上的液体体积考虑在内,所以倒入液体后,不能用水洗涤,这时会造成溶质的质量增多,浓度偏高;D项定容后,摇匀会使一部分液体没及时回流,此时液面虽低于刻度线,但已经配制完成,如果再加水,就使液体体积增加,浓度偏低。
【答案】 C
10.相同状况下,20 mL气体A2和10 mL气体B2恰好化合生成20 mL气体C,则C的化学式为(  )
A.AB B.AB2
C.A2B D.A4B2
【解析】 在相同状况下,气体的物质的量之比等于它们的体积之比,等于它们的分子数之比。故参加反应的A2、B2与生成的C的分子数之比为2∶1∶2。据质量守恒(反应前后原子个数相等)得2分子C中含4个A原子、2个B原子,故C的化学式为A2B。
【答案】 C
11.下列关于1939K的叙述正确的是(  )
A.质子数为39 B.中子数为20
C.电子数为39 D.质量数39
【解析】 1939K的质量数为39,质子数为19,故中子数为20。
【答案】 BD
12. 23592U是重要的核工业原料,在自然界的丰度很低。 23592U的浓缩一直为国际社会所关注。下列有关 23592U的说法正确的是(  )
A. 23592U原子核中含有92个中子
B. 23592U原子核外有143个电子
C. 23592U与 23892U互为同位素
D. 23592U与 23892U互为同素异形体
【解析】  23592U是含有92个质子、143个中子的一种铀原子,故说法正确的是C项。
【答案】 C
二、非选择题(本题包括4小题,共52分)
13.(10分)用四种基本反应类型的分类方法,分析下列反应各属于哪种类型的反应。
①2H2+O22H2O ②CuO+H2Cu+H2O
③NH4HCO3NH3↑+H2O↑+CO2↑
④2CO+O22CO2 ⑤H2O(g)+CH2+CO
⑥Ba(OH)2+H2SO4===BaSO4↓+2H2O
(1)化合反应:________。
(2)分解反应:________。
(3)置换反应:________。
(4)复分解反应:________。
(5)氧化还原反应:________。
【答案】 (1)①④ (2)③ (3)②⑤ (4)⑥ (5)①②④⑤
14.(14分)现用质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸来配制500 mL、0.2 mol·L-1的稀硫酸。可供选择的仪器有:①玻璃棒 ②烧瓶 ③烧杯 ④胶头滴管 ⑤量筒 ⑥500 mL容量瓶 ⑦托盘天平 ⑧药匙
请完成下列问题:
(1)上述仪器中,在配制稀硫酸时用不到的有________(填代号)。
(2)经计算,需浓硫酸的体积为________,现有①10 mL ②50 mL ③100 mL三种规格的量筒,你选用的量筒是________(填代号)。
(3)在配制过程中,其他操作都准确,下列操作中错误的是________________,能引起误差偏高的有________(填代号)。
①洗涤量取浓硫酸后的量筒,并将洗涤液转移到容量瓶中 ②未等稀释后的H2SO4溶液冷却至室温就转移到容量瓶中 ③将浓硫酸直接倒入烧杯,再向烧杯中注入蒸馏水来稀释浓硫酸 ④定容时,加蒸馏水超过标线,又用胶头滴管吸出 ⑤转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水 ⑥定容摇匀后,发现液面低于标线,又用胶头滴管加蒸馏水至标线 ⑦定容时,俯视标线
【解析】 本题考查用液体配制一定物质的量浓度溶液的基本操作及计算。设需要98%浓硫酸的体积为V,根据稀释前后H2SO4的物质的量守恒得:0.500 L×0.2 mol·L-1=(V×1.84 g·cm-3×98%)÷98 g·mol-1,解之得V=5.4 mL,结合实验操作步骤选择仪器,根据溶质是否损失判断误差的高低。
【答案】 (1)②⑦⑧  (2)5.4 mL ① (3)①②③④⑥⑦ ①②⑦
15.(13分)为了除去KCl溶液中少量的MgCl2、MgSO4,从稀盐酸、Na2CO3、Ba(NO3)2、K2CO3、Ba(OH)2溶液中,选择A、B、C 3种试剂,按图中的实验步骤进行操作:
(1)3种试剂的化学式:A________,B________,C________。
(2)加过量A的原因是____________,
有关反应的化学方程式为______________________________。
(3)加过量B的原因是______________,
有关反应的化学方程式为______________________。
【解析】 本题为物质分离提纯(或除杂)的综合实验题型。本着除杂原则,采取节约药品、操作简便的方案,应选试剂A:Ba(OH)2 B:K2CO3 C:稀盐酸。加过量Ba(OH)2的目的是为了除尽Mg2+和SO42-;加入过量K2CO3的目的是为了除尽过量的Ba2+。
【答案】 (1)Ba(OH)2 K2CO3 稀HCl
(2)为了除尽Mg2+、SO42- MgCl2+Ba(OH)2===BaCl2+Mg(OH)2↓,MgSO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+Mg(OH)2↓
(3)为了除尽过量的Ba2+ Ba(OH)2+K2CO3===2KOH+BaCO3↓,BaCl2+K2CO3===BaCO3↓+2KCl
16.(15分)(1)在t ℃时,a g某化合物饱和溶液的体积为b mL,将其蒸干后得到c g摩尔质量为d g·mol-1不含结晶水的固体物质,计算:
①此物质在t ℃时溶解度;
②在t ℃时,此化合物的饱和溶液中溶质的物质的量浓度。
(2)用过量的锌和500 mL稀硫酸反应制氢气,当反应停止时,制得氢气6 g,试求稀硫酸的物质的量浓度。
【解析】 (1)根据题意可知,a为饱和溶液质量,b为溶液体积,c为饱和溶液中溶质的质量,根据溶解度公式S=×100和c=代入后即可求得答案。
【答案】 (1)①该物质的溶解度为S=×100=
②该物质的物质的量浓度c==mol·L-1
(2)设生成6 g氢气需要反应的稀硫酸物质的量为x
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
1 mol 2 g
x 6 g
x==3 mol
c(H2SO4)==6 mol·L-1。
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1专题一 第一单元
第四课时 物质的分散系、电解质的电离
(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!)
一、选择题
1.下列分散系属于胶体的是(  )
A.石灰水 B.豆浆
C.泥水 D.蔗糖水
【解析】 Ca(OH)2和蔗糖分散到水中均形成均一、稳定的水溶液;泥水中夹带泥沙,属浊液;豆浆是一种胶体。
【答案】 B
2.下列说法中不正确的是(  )
A.鉴别Al(OH)3胶体(无色)和食盐水,可以不用任何试剂
B.鉴别白糖水和食盐溶液,可以不用任何试剂
C.鉴别粉笔末与水、豆油与水组成的浊液,可以不用任何试剂
D.鉴别NaCl与CuSO4两种溶液,可以不用任何试剂
【解析】 A项,可在暗室里用光照法鉴别;B项,不能用品尝的方法来鉴别化学药品,且二者都是稳定、均一、透明的无色溶液;C项,静置以后,粉笔末与水的浊液中产生沉淀,豆油与水的浊液分层;D项,NaCl溶液没有颜色,CuSO4溶液显蓝色。
【答案】 B
3.下列家庭小实验不能制得溶液的是(  )
【解析】 食盐、蔗糖溶于水得到溶液,分散质(溶质)粒子分别是Na+、Cl-和蔗糖分子。泥土加入水中得到悬浊液。植物油溶于汽油得到溶液。
【答案】 B
4.下列应用或事实与胶体的性质没有关系的是(  )
A.用明矾净化饮用水
B.用石膏或盐卤点制豆腐
C.在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液出现红褐色沉淀
D.清晨的阳光穿过茂密的林木枝叶所产生的美丽的光线
【解析】 A项用明矾净水,是利用明矾在水中形成的Al(OH)3胶体的吸附性;B项利用石膏或盐卤使豆浆中的胶体发生聚沉;C项在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液出现沉淀是因为发生化学反应FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl;D项是气溶胶产生的丁达尔效应。
【答案】 C
5.下列物质中属于电解质的是(  )
A.氢氧化钠固体 B.二氧化碳气体
C.铜丝 D.氨水
【解析】 氢氧化钠属于碱类,碱都是电解质;二氧化碳属于非金属氧化物,非金属氧化物都是非电解质;铜属于单质,单质既不是电解质,也不是非电解质;氨水是一种混合物,电解质必须是化合物。
【答案】 A
6.下列电离方程式书写完全正确的是(  )
A.H2SO4===H++SO42-
B.Ca(OH)2===Ca2++(OH)22-
C.NaCl===Na++Cl-
D.Al2(SO4)3===Al23++3SO42-
【解析】 A中不遵循质量守恒和电荷守恒,正确的写法应为:H2SO4===2H++SO42-,B、D中离子的个数应用化学式计量数标在离子前面,正确的写法应为:Ca(OH)2===Ca2++2OH-,Al2(SO4)3===2Al3++3SO42-
【答案】 C
7.(2009年合肥高一期末)近年来我国不少地区多次出现大雾天气,致使高速公路关闭,航班停飞。从物质分类角度来看,雾属于下列分散系中的(  )
A.溶液 B.悬浊液
C.乳浊液 D.胶体
【解析】 雾是水的小液滴分散到空气中所形成的一种分散系,小液滴直径在1~100 nm之间,属于胶体(气溶胶),D项正确。
【答案】 D
8.下列电离方程式正确的是(  )
A.MgSO4===Mg+2+SO4-2
B.Ba(OH)2===Ba2++2OH-
C.Al2(SO4)3===2Al3++3SO42-
D.Ca(NO3)2===Ca2++2(NO3)-
【答案】 BC
二、非选择题
9.下列物质中:①Mg ②液态氯化氢 ③干冰 ④水 ⑤BaSO4
⑥熔融氢氧化钠 ⑦稀硫酸 ⑧冰醋酸 ⑨乙醇 ⑩固体氯化钠
其中:(1)属于电解质的是________;
(2)属于非电解质的是________;
(3)能导电的是________。
【答案】 (1)②④⑤⑥⑧⑩ (2)③⑨ (3)①④⑥⑦
10.(1)写出下列物质在水溶液中的电离方程式:
①Ca(OH)2:_____________________________________________;
②KHSO4:______________________________________________;
③H2SO4:______________________________________________;
④Na2CO3:____________________________________________;
(2)按酸、碱、盐分类,其中,属于酸的是________,属于碱的是________,属于盐的是________。
【答案】 (1)①Ca(OH)2===Ca2++2OH-
②KHSO4===K++H++SO42-
③H2SO4===2H++SO42-
④Na2CO3===2Na++CO32-
(2)③ ① ②④
11.半透膜与滤纸一样有许多小孔,但孔径比滤纸小,为证实半透膜只能通过离子和较小的分子,胶体分散质不能通过半透膜。现把10 mL淀粉胶体和50 mL KCl溶液的混合液体加入用半透膜制成的袋内,将此袋浸入烧杯内蒸馏水中。2 min后,用两支试管各取5 mL烧杯中的液体做如下实验。
(1)向其中一支试管里滴加少量AgNO3溶液,其现象是____________________。
(2)向另一支试管里滴加少量碘水,其现象是____________________________。
(3)由上述实验现象得出的结论是__________________________________。
【解析】 本题考查溶液和胶体的透过性。由于溶液可透过半透膜,故试管内含Cl-,Ag++Cl-===AgCl↓;而淀粉胶体不能透过半透膜,故试管内不含淀粉,加入碘水后,不变蓝。
【答案】 (1)出现白色沉淀 (2)无明显变化
(3)Cl-能透过半透膜,淀粉胶体粒子不能透过半透膜
12.(能力提高)将饱和FeCl3溶液滴入沸水时,液体变为红褐色,得到的是Fe(OH)3胶体。用此分散系进行实验:
(1)将其装入U形管内,用石墨做电极,接通直流电源,通电一段时间后发现阴极附近颜色________,这表明______________________,这种现象称为________。
(2)向其中加入饱和(NH4)2SO4溶液,发生的现象是________;原因是__________。
(3)向其中逐滴加入过量稀硫酸,现象是__________________________;原因是__________________________________________。
(4)提纯此分散系的方法叫________。
【解析】 该题考查胶体的制备、性质、提纯等内容。
【答案】 (1)逐渐变深 Fe(OH)3胶体带正电荷 电泳
(2)形成红褐色沉淀 电解质(NH4)2SO4电离出的SO42-中和了胶体粒子所带电荷,使Fe(OH)3胶体聚沉
(3)先出现红褐色沉淀,后沉淀溶解形成黄色溶液 电解质H2SO4使Fe(OH)3胶体聚沉,随着H2SO4的加入,H2SO4与Fe(OH)3发生反应:2Fe(OH)3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+6H2O,使沉淀溶解
(4)渗析
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1(共37张PPT)
第三课时 溶液的配制及分析
1.了解物质的量浓度的含义。
2.掌握物质的量浓度的有关计算。
3.掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法。
一、物质的量浓度
1.含义
用来表示 溶液里所含溶质B的 的物理量。符号为 ,常用单位为 。
2.表达式:cB = 。如1 L溶液中含有1 mol溶质,溶质的物质的量浓
度就是1 mol/L。
单位体积
物质的量
cB
mol·L-1(或mol/L)
1.将40 g NaOH固体溶于1 L水中得到溶液的物质的量浓度是1 mol·L-1吗?
【提示】 不一定。NaOH固体的物质的量是1 mol,而溶于水后溶液体积不一定为1 L。
二、一定物质的量浓度溶液的配制
配制100 mL 0.100 mol/L Na2CO3溶液
1.主要仪器
电子天平或 、 、 、 、
、 等。
托盘天平
100 mL容量瓶
量筒
烧杯
玻璃棒
胶头滴管
2.配制步骤
(1)计算:根据nB=cB·V可知n(Na2CO3)= ,则m(Na2CO3)=
g。
(2)称量:若用托盘天平可准确称取Na2CO3固体 g。
(3)溶解:将称好的Na2CO3固体放入 中,用适量蒸馏水溶解,用
搅拌,并冷却至室温。
(4)移液:将烧杯中的溶液用 引流转移到 中。
0.010 mol
1.06
1.1
烧杯
玻璃棒
玻璃棒
100 mL容量瓶
(5)洗涤:用蒸馏水洗涤烧杯内壁 次,并将洗涤液都注入 中,轻轻摇动 ,使溶液混合均匀。
(6)定容:将蒸馏水注入容量瓶,当液面 时,改用 滴加蒸馏水至 。
(7)摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
(8)装瓶:将容量瓶内的溶液倒入洁净、干燥的试剂瓶中,在瓶体上贴好注明溶液名称、浓度的标签,备用。
2~3
容量瓶
离容量瓶颈刻度1~2 cm
液面与刻度线相切
胶头滴管
容量瓶
如图所示:
2.如果不将洗涤液注入容量瓶,对溶质的物质的量浓度有何影响?
【提示】 浓度偏低
一、对“物质的量浓度”概念的理解
下面是使用物质的量浓度的一些情况,你能结合自己的理解和经验总结出要注意些什么问题吗?
1.用1 L水溶解40 g NaOH所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1。(  )
2.1 mol·L-1的MgCl2溶液中,c(Cl-)=0.2 mol·L-1。(  )
3.从1 L 1 mol·L-1的NaCl溶液中取出0.1 L溶液,其中Cl-的物质的量浓度仍为1 mol·L-1。(   )
4.6.2 g Na2O溶于水形成1 L溶液的物质的量浓度为c(NaOH)=0.2 mol·L-1。(  )
[学生交流]
【提示】 1.错误 2.错误 3.正确 4.正确
【规律小结】 使用物质的量浓度的注意事项
①物质的量浓度概念中的体积是溶液的体积(一般以升为单位),而不是溶剂的体积。
②溶质的量是用物质的量表示,而不是用质量表示。
③从一定的物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液,物质的量浓度不变。
④若物质的量浓度相同,体积不同时,则所含溶质物质的量也不同。
⑤根据n=cV,在物质的量浓度相同、体积相同的溶液里,所含溶质物质的量相同。但是溶质微粒的数目不一定相同。
⑥用结晶水合物配制溶液时,其溶质不应包含结晶水。例如,25 g胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水后形成的溶液,溶质是CuSO4,而不是CuSO4·5H2O。
将10.6 g Na2CO3溶于水配成1 L溶液
(1)该溶液中Na2CO3的物质的量浓度为________,溶液中Na+的物质的量浓度为________。
(2)向该溶液中加入一定量NaCl固体,使溶液中Na+的物质的量浓度为0.4 mol/L(假设溶液体积不变)需加入NaCl的质量为________,Cl-的物质的量浓度为________。
【解析】 (1)n(Na2CO3)= = =0.1 mol
c(Na+)=2c(Na2CO3)=0.2 mol/L
(2)根据电荷守恒
c(Na+)=c(Cl-)+2c(CO32-)
c(Cl-)=c(Na+)-2c(CO32-)
=0.4 mol/L-2×0.1 mol/L=0.2 mol/L
n(NaCl)=n(Cl-)=0.2 mol/L×1 L=0.2 mol
m(NaCl)=0.2 mol×58.5 g/mol=11.7 g
【答案】 (1)0.1 mol·L-1 0.2 mol·L-1
(2)11.7 g 0.2 mol·L-1
1.市售浓硫酸中溶质的质量分数为98%,密度为1.84 g/cm3。计算浓硫酸中H2SO4的物质的量浓度。
【解析】 根据
【答案】 18.4 mol·L-1
二、配制一定物质的量浓度的溶液
下列配制物质的量浓度的有关操作是否正确?
①使用容量瓶前检查它是否漏水
②容量瓶用蒸馏水洗净后,再用待配溶液润洗。
③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1~2 cm处,用滴管滴加蒸馏水到标线
④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1~2 cm处,用滴管滴加蒸馏水到标线
⑤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
[师生互动]
【提示】 正确 错误 错误 错误 正确
实验室配制500 mL 0.2 mol/L的Na2SO4溶液,实验操作步骤有:
A.在天平上称出14.2 g硫酸钠固体,把它放在烧杯中,用适量的蒸馏水使它完全溶解并冷却至室温。
B.把制得的溶液小心地转移到容量瓶中。
C.继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹面底部与刻度线相切。
D.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注入容量瓶,并轻轻振荡。
E.将容量瓶瓶塞塞紧,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)本实验用到的基本仪器已有烧杯、天平(带砝码、镊子)、玻璃棒,还缺少的仪器是________、________、________。
(3)下列情况会使所配溶液浓度偏高的是(填序号)    。
a.某同学观察液面的情况如右图所示
b.没有进行上述的操作步骤D
c.加蒸馏水时,不慎超过了刻度线
d.砝码上沾有杂质
e.容量瓶使用前内壁沾有水珠
【解析】 配制一定物质的量浓度的溶液,所用仪器可根据实验步骤选择,误差分析根据c==中m、n、V的变化去分析。
(1)配制一定物质的量浓度溶液的步骤为:计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀。
(2)还应有500 mL容量瓶、胶头滴管和量筒。
(3)a俯视使V减小,故使c偏高;b未进行洗涤,使n减小,故使c偏低;c使V增大,故浓度偏小;d使m增大,故使浓度偏大,e无影响。
【答案】 (1)ABDCE(2)量筒 胶头滴管 500 mL容量瓶 (3)ad
2.配制100 mL 1 mol/L的氢氧化钠溶液,下列操作错误的是(  )
①在托盘天平上放两片大小相同的纸,然后将氢氧化钠放在纸上称取
②把称得的氢氧化钠放入盛有适量蒸馏水的烧杯中,溶解、冷却,再把溶液沿玻璃棒转入容量瓶中
③用蒸馏水洗涤烧杯、玻璃棒2~3次,洗涤液也移入容量瓶中
④沿着玻璃棒往容量瓶中加蒸馏水,直至溶液凹液面的最低处与刻度线相切
A.①② B.③④
C.②③ D.①④
【解析】 将NaOH放在小烧杯中称取,①错;定容过程中当加蒸馏水至刻度线1~2 cm时,应改用胶头滴管定容,④错。
【答案】 D
三、配制物质的量浓度溶液的误差分析
可能引起误差的一些操作 过程分析 对c的影响
m V
溶解前小烧杯内有水 - - ①
称量时间过长 减小 - ②
用滤纸称NaOH 减小 - ③
向容量瓶注液时少量流出 减小 - ④
未洗烧杯和玻璃棒 减小 - ⑤
未冷却至室温就注入定容 - 减小 ⑥
定容时,水加多后用滴管吸出 减小 - ⑦
下表是配制NaOH溶液时某些操作对物质的量浓度的影响,你能准确判断结果吗?
定容摇匀时液面下降再加水 - 增大 ⑧
定容后经振荡、摇匀、静置液面下降 - - ⑨
定容时俯视读数(读刻度) - 减小 ⑩
定容时仰视读刻度 - 增大 11
可能引起误差的一些操作 过程分析 对c的影响
m V
[学生交流]
【提示】 ①不变 ②偏低 ③偏低 ④偏低 ⑤偏低 ⑥偏高 ⑦偏低 ⑧偏低 ⑨不变  偏高 11 偏低
附:仰视或俯视刻度线图解
(1)仰视刻度线(图1)。由于操作时是以刻度线为基准加水,从下向上看,最先看见的是刻度线,刻度线低于液面的实际刻度,故加水量偏多,导致溶液体积偏大,浓度偏低。
(2)俯视刻度线(图2)。恰好相反,刻度线高于液面的实际读数,使得加水量偏小,浓度偏高。

如图为配制250 mL 0.2 mol·L-1Na2CO3溶液的示意图。
回答下列问题:
(1)①中称得Na2CO3________g。
(2)玻璃棒在②、③两步中的作用分别是________、________。
(3)若出现如下情况,对所配溶液浓度有何影响?(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
A.某同学在第⑧步观察液面时仰视________;
B.没有进行操作步骤④和⑤________;
C.在第⑤步不慎有少量液体流到容量瓶外________。
D.在步骤①中,药品放在右盘,砝码放在左盘(使用游码)________。
【思路指引】 本题进行误差分析要注意以下两点:
(1)要根据基本公式c= 进行分析。
(2)分析错误操作对n或V有什么影响。
【解析】 (1)n(Na2CO3)=c(Na2CO3)×V(Na2CO3)=0.2 mol·L-1×0.25 L=0.05 mol,m(Na2CO3)=n(Na2CO3)×M(Na2CO3)=0.05 mol×106 g·mol-1=5.3 g。
(2)玻璃棒是中学化学实验中常用的仪器,在第②步中,用玻璃棒搅拌,可加速Na2CO3固体的溶解;在第③步中,用玻璃棒引流,可防止Na2CO3溶液流到容量瓶外。
(3)所有的定量实验都存在一个“误差”的问题,在本实验的误差分析中,一定要紧扣物质的量浓度的定义式,即c=n/V。如果在第⑧步观察液面时仰视,V偏大,结果偏低;如果没有进行操作步骤④和⑤,n偏小,结果偏低;如果在第⑤步不慎有少量液体流到容量瓶外,n偏小,结果偏低;称量时,右物左码,使药品减少,结果偏低。
【答案】 (1)5.3 (2)搅拌 引流 (3)A.偏低 B.偏低 C.偏低 D.偏低
【深入探究】 (1)第③步操作前,容量瓶中存有少量蒸馏水,对所配溶液浓度有何影响?
(2)第⑧步骤时,若加水超过刻度线应如何处理?
【提示】 (1)无影响。
(2)倒掉溶液重新配制。
一、物质的量浓度与溶质的质量分数的比较
二、容量瓶的使用及溶液配制
1.容量瓶的标注内容
容量瓶上标有温度、容积、刻度线。表示在所指温度下,液体的凹液面与容量瓶颈部的刻度线相切时,溶液体积恰好与瓶上标注的体积相等,所以只有在指定温度下,容量瓶的容积才是标准的。常用规格有100 mL、250 mL、500 mL及1 000 mL。
2.配制物质的量浓度的溶液和容量瓶使用注意事项
(1)使用容量瓶的“五不”:不能进行加热;不能进行溶解;不能进行稀释;不能作为反应容器;不能久贮溶液,尤其是碱液。
(2)容量瓶在使用前要查漏:向容量瓶中注入少量蒸馏水塞紧瓶塞,倒转,若不漏水,放正后再将瓶塞旋转180°后塞紧,倒转,看是否漏水。
(3)称量NaOH等易潮解、腐蚀性固体药品时应在烧杯等玻璃仪器中进行。
(4)溶解或稀释过程中有明显热效应时要等溶液恢复至室温时再进行转移。
(5)转移时应用玻璃棒引流,并将烧杯内壁和玻璃棒洗涤2~3次后洗涤液转移至容量瓶,继续加水至刻度线下1~2 cm处。洗涤时可不要用水过量!
(6)移液后要先振荡均匀再定容。
(7)定容一定要用胶头滴管,小心操作,万一加水过量,则要重新配制。
(8)定容时观察刻度要平视,凹液面与刻度相切。
(9)摇匀后,液面低于刻度线,不能再加水。
(10)配制完毕后需转移到试剂瓶中,不能在容量瓶中盛放。
配制溶液选择容量瓶时必须指明规格,容量瓶只有一个刻度,使用容量瓶时其规格应与所配溶液的体积相等。如果不等,应该选择略大于且有这种规格的容量瓶,如配制480 mL某浓度的溶液应选取500 mL的容量瓶,配制相应浓度的500 mL的溶液,计算所需溶质的量时应按配制500 mL溶液计算。
1.(2009年无锡高一检测)使用胆矾配制1 L 0.1 mol·L-1的CuSO4溶液,正确的做法是(  )
A.将胆矾加热除去结晶水后,称取16 g溶于1 L水中
B.称取胆矾25 g溶于1 L水中
C.将25 g胆矾溶于少量水,然后将溶液稀释到1 L
D.将16 g胆矾溶于少量水,然后将此溶液稀释至1 L
【解析】 1 L 0.1 mol·L-1的CuSO4溶液,溶质是0.1 mol,溶液的体积是
1 L,25 g胆矾的物质的量为0.1 mol,只有C项符合。
【答案】 C
配制0.5 mol·L-1NaOH溶液250 mL,在下列仪器中:
①托盘天平 ②量筒 ③烧杯 ④玻璃棒 ⑤漏斗 ⑥500 mL容量瓶 ⑦药匙 ⑧250 mL容量瓶 ⑨胶头滴管 坩埚,需要用到的仪器有(  )
A.①③④⑥⑨ B.①④⑦⑧⑨
C.①③④⑦⑧⑨ D.①②④⑤⑧⑨
【解析】 称量NaOH时需要①托盘天平、⑦药匙;溶解时需要③烧杯、④玻璃棒;定容时需要⑧250 mL容量瓶和⑨胶头滴管。
【答案】 C
2.
(2009年临沂高一期末测试)欲用98%的浓硫酸(ρ=1.84 g·cm-3)配制浓度为0.5 mol·L-1的稀硫酸500 mL。回答下列问题:
(1)所需浓硫酸的体积为________mL。
(2)如果实验室有15 mL、20 mL、50 mL的量筒,应选用__________mL的量筒最好,量取时发现量筒不干净,用水洗净后量取的体积________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”,下同)。
(3)将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入盛水的烧杯中,并不断搅拌的目的是____________________,若搅拌过程中有液体溅出,结果会使浓度_____。
(4)在转入容量瓶前烧杯中的液体应________________,否则会使浓度________;并洗涤烧杯2~3次,洗涤液也要转入容量瓶,否则会使浓度________。
(5)定容时必须使溶液凹液面与刻度线相平,若仰视则使浓度________。
3.
【解析】
【答案】 (1)13.6 (2)15 偏低 (3)防止暴沸,迅速散热 偏低 (4)静置冷却至室温 偏高 偏低 (5)偏低专题一 第二单元
第一课时 物质的分离与提纯
(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!)
一、选择题
1.(2009年海淀高一检测)下列实验操作中错误的是(  )
A.使用分液漏斗分液时,应将漏斗颈上的玻璃塞打开
B.蒸馏实验必须使用温度计
C.用CCl4萃取碘水中的碘
D.过滤(如图)时,可将悬浊液从烧杯直接倒入漏斗中
【解析】 制蒸馏水时,因水的沸点是100 ℃,即沸腾产生的气体为水蒸气,故不需温度计。过滤要用玻璃棒引流。
【答案】 BD
2.下列分离物质的方法中,不正确的是(  )
A.利用分馏的方法从石油中分离出汽油和煤油
B.利用分液的方法将水和酒精分离开来
C.利用结晶的方法除去硝酸钾中混有的少量氯化钾
D.利用过滤的方法除去水中的泥沙
【解析】 水和酒精互溶,不分层,故无法分液。
【答案】 B
3.现有三组溶液:①汽油和氯化钠溶液 ②39%的乙醇溶液 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.分液、蒸馏、萃取 B.萃取、蒸发、分液
C.分液、萃取、蒸馏 D.蒸馏、萃取、分液
【解析】 ①分层,②互溶,乙醇与水的沸点不同,③单质溴能溶于水,更易溶于有机溶剂,故分离以上三种混合液应选A。
【答案】 A
4.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
【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;而KCl和MnO2可用过滤法分离,然后蒸发滤液即可得到KCl。
【答案】 C
5.现有一瓶物质是甲和乙的混合物,已知甲和乙的某些性质如下表所示:
物质 熔点 沸点 密度 水中溶解性
甲 -98 ℃ 57.7 ℃ 0.93 g·cm-3 可溶
乙 -84 ℃ 77 ℃ 0.90 g·cm-3 可溶
据此,将甲和乙相互分离的最佳方法是(  )
A.萃取法 B.过滤法
C.蒸馏法 D.分液法
【解析】 两种物质的熔点都很低,在常温下都是液体,二者都溶于水,说明甲和乙可以相互溶解,故只能根据沸点不同,用蒸馏法分离二者的混合物。
【答案】 C
6.下列叙述中,错误的是(  )
A.沙里淘金是利用金与沙的密度相差较大而将沙淘走使金留下
B.化学上所指的杂质,有的本来无害且很有价值,即使有害无价值的也应设法变废为宝
C.检验某溶液时,将检测试剂一次加入全部溶液里
D.蒸发时一定要加热到蒸发皿里没有水
【解析】 金与沙的密度不同,可以用水将沙淘走使金留下,A项正确;B项也正确;检验某溶液时,要取出少量溶液来检验,不能将检测试剂一次加入全部溶液中,C项错误;蒸发时要加热到出现大量晶体为止,不可将水全部蒸干,那样容易使晶体受热飞溅。
【答案】 CD
7.(2009年绍兴高一检测)如果你家里的食用花生油不小心混入了大量的水,利用你所学的知识,最简便的分离方法是(  )
【解析】 水与植物油互不相溶,故可以采取分液的方法进行分离。
【答案】 B
8.(2009年苏州质检)分别表示四种操作,其中有两处错误的是(  )
【解析】 B项错误有两处,一是量筒不能用于配制溶液,二是在稀释浓硫酸时,应让浓硫酸沿烧杯壁缓慢注入水中,并不断用玻璃棒搅拌。
【答案】 B
二、非选择题
9.可用于分离或提纯物质的方法有
A.过滤  B.升华   C.加热分解   D.洗气法
下列各组混合物的分离或提纯应选用上述哪种方法最合适?
(1)除去Ca(OH)2溶液中悬浮的CaCO3颗粒,用________。
(2)除去O2中少量的水蒸气,用________。
(3)除去固体碘中混有的少量NaI,用________。
(4)除去氧化钙中的CaCO3,用________。
【解析】 (1)固体与液体分离常用过滤。
(2)除去气体中的气态杂质可以通过洗气装置。
(3)碘易升华,故将碘加热变为蒸气后,遇冷收集起来分离得到纯I2。
(4)CaCO3受热易分解,可以采取加热分解法除去CaCO3。
【答案】 (1)A (2)D (3)B (4)C
10.实验室可用氯化钙固体和碳酸钠溶液等试剂,制取一定量纯净的硝酸钙晶体。
(1)写出制取过程中反应的化学方程式_______________________________________。
(2)简述实验操作步骤(不要求回答使用的仪器,但要求回答试剂的用量,如少量、适量或过量)
①用蒸馏水完全溶解CaCl2后,加入______________。
②将反应后的溶液过滤,并用________洗涤沉淀至无Cl-。
③加入________,使沉淀完全溶解。
④________________________。
【答案】 (1)CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl
CaCO3+2HNO3===Ca(NO3)2+H2O+CO2↑
(2)①过量Na2CO3溶液 ②蒸馏水 ③过量稀HNO3
④加热浓缩,冷却结晶
11.某化学课外活动小组用海带为原料制取了少量碘水。现用CCl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液。其实验操作可分解为如下几步:A.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中;B.把50 mL碘水和15 mL CCl4加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞;C.检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液;D.倒转漏斗用力振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正;E.旋开活塞,用烧杯接收下层液体;F.从分液漏斗口倒出上层水溶液;G.将漏斗上口玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗上的小孔;H.静置、分层。
就此实验完成下列各题:
(1)正确操作步骤的顺序是(用上述各操作的编号字母填写):________→________→________→A→G→________→E→F。
(2)上述E步骤的操作中应注意:______________________________________。
(3)上述G步骤操作的目的是:______________________________________。
(4)能用CCl4从碘水中萃取碘的原因是:______________。
【解析】 萃取是物质分离的常用方法,利用溶质在两种互不相溶的溶剂中的溶解性不同,需要注意的是萃取操作中用力振荡,以使萃取溶剂与原溶液充分接触,将溶质充分溶解。
【答案】 (1)C B D H (2)当下层液体流尽,上层液体流下前迅速关闭活塞,以免上层液体混入 (3)使分液漏斗内与大气相通,使液体顺利流下 (4)CCl4与H2O互不相溶,且I2易溶于CCl4而不易溶于水
12.(能力提高)(2009年山东省实验中学高三检测)回答下列问题:
(1)有A、B两种有机液体的混合物,如果A、B互溶,且相互不发生化学反应,在常压下,A的沸点为35 ℃,B的沸点为200 ℃。回答以下问题:
①用蒸馏方法分离和提纯该混合物,必不可少的玻璃仪器和用品是________________________________________________________________________。
②如果加热升温后,第3~10 min收集第一个成分,第15~25 min收集第二个成分。请在如下图所示的格子中画出用蒸馏法分离提纯该混合液的温度与时间关系示意图。
(2) 在分液漏斗中用一种有机溶剂提取水溶液里的某物质时,静置分层后,如果不知道哪一层液体是“水层”,试设计一种简便的判断方法。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 蒸馏是提纯或分离沸点不同的液体混合物的方法。分液漏斗中的下层液体,要么是油层,要么是水层,取分液漏斗中少量下层液体,向其中加少量水后观察现象,如果分层,证明分液漏斗中的下层液体是油层,相反是水层。当然也可不加水而加苯、汽油及四氯化碳等有机溶剂来验证,只不过没有用水方便。
【答案】 (1)①蒸馏烧瓶、酒精灯、牛角管、
温度计、冷凝管、锥形瓶、碎瓷片(或沸石)
②见右图
(2)取一支小试管,打开分液漏斗,放出少
量下层液体,向其中加少量水,若分层为油
层,不分层则为水层
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第三课时 物质的聚集状态和气体摩尔体积
1.了解物质的聚集状态,认识不同状态的特征。
2.了解气体摩尔体积的含义。
3.掌握标准状况下有关气体摩尔体积的计算。
4.理解阿伏加德罗定律及其推论,并能进行气体多方面的计算与判断。
一、物质的聚集状态
物质的聚集状态主要有 、 和 三种。在不同聚集状态的物质中,构成微粒的自身大小,运动方式,微粒之间的距离是 的。固体、液体、气体物质在微观结构上的差异,导致了它们 的不同。
气态
液态
固态
不相同
宏观性质
物质的聚集状态 微观结构 微粒运动 宏观性质
固态 微粒紧密排列,微粒间的空隙很小 有固定形状,几乎不能被压缩
液态 微粒排列较紧密,微粒间空隙较小 没有固定形状,
气态 微粒之间的距离较大 没有固定形状,
不同聚集状态物质的特性
在固定位置
上振动
可以自由移动
不易被压缩
容易被压缩
可以自由移动
二、气体摩尔体积
1.影响物质体积的因素
(1)物质体积的影响因素
(2)同温同压下,任何气体粒子之间距离   。
(3)同温同压下,相同体积的任何气体都含有   数目的粒子。
影响
因素
固体或液体体积
气体体积
粒子 
粒子 
粒子 
粒子   
数目
大小
数目
之间的距离
相等
相同
     1.两种气体体积相同,所含的分子数一定相同吗?
【提示】 不一定,因为气体体积受温度和压强的影响较大,若温度和压强不同时,体积相同的两气体的物质的量不一定相同,故所含的分子数也不一定相同。
2.气体摩尔体积
(1)定义:单位     的气体所占有的   。符号:  ,单位L/mol(或L·mol-1)和m3/mol(或m3·mol-1)。
(2)计算公式:Vm=   。
(3)影响气体摩尔体积的因素
①气体摩尔体积的数值取决于气体所处的   和   。
②标准状况下(即       ),气体摩尔体积为     。
物质的量
体积
Vm
温度
压强
0℃和101kPa
22.4L/mol
2.气体在非标准状况下的气体摩尔体积,一定不是22.4 L/mol吗?
【提示】 不一定。气体在标准状况下的气体摩尔体积是22.4 L/mol,升高温度,体积增大,增大压强,体积减小,所以,在温度和压强适当的情况下气体摩尔体积也可能为22.4 L/mol。
一、气体摩尔体积
影响物质体积大小的因素有哪些?
[师生互动]
【提示】 (1)微粒多少:对同一种物质来说,相同条件下微粒数目越多,体积越大。
(2)微粒之间的距离:微粒数相同的情况下,微粒间的距离越大,所占体积越大。分子间距离的大小关系:气态>液态>固态,气态物质易压缩,而固态、液态物质难压缩。
(3)微粒本身的大小:在其他条件相同的情况下,微粒越大,所占体积越大。
如何理解“在同温同压下,1 mol任何气体的体积大致相同”?
[学生交流]
【提示】 当气体分子数目相同时(即气体的物质的量也相同),对于气体来说,分子间的距离比分子直径大得多,因此其体积主要决定于其分子之间的平均距离,而不是决定于分子本身的大小。气体分子之间的距离明显受温度、压强的影响,当同温、同压时,不同气体分子之间的距离基本相同。
“只有在标准状况(0 ℃,101 kPa)下,才有气体摩尔体积”的说法对吗?
[师生互动]
【提示】 不对。气体在任何温度和压强下都有气体摩尔体积,只不过不一定约为22.4 L·mol-1。
[归纳小结]
气体摩尔体积的使用范围及相关计算
使用
范围 气体摩尔体积的适用范围是气体,可以是单一气体,也可以是混合气体,如0.2 mol H2与0.8 mol O2的混合气体在标准状况下的体积约为22.4 L
数值 在标准状况下(0 ℃和101 kPa时),气体摩尔体积为22.4 L·mol-1,在非标准状况下,1 mol气体的体积可能是22.4 L,也可能不是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
标准状
况下相
关计算 (1)M与Vm的关系:M=Vm·ρ=22.4 ρ g/mol
(2)n与Vm的关系:n= mol
(3)m与Vm的关系:m=n·M= ·M
(4)N与Vm的关系:N=n·NA= ·NA
下列说法正确的是(  )
A.标准状况下,6.02×1023个分子所占的体积约是22.4 L
B.0.5 mol H2所占的体积是11.2 L
C.标准状况下,1 mol H2O的体积为22.4 L
D.标准状况下,28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L
【思路指引】 本题主要考查气体体积与物质的量之间的关系,一定要看清楚是在标准状况下还是在常温常压下,因为气体的体积与温度和压强的关系很大。
【解析】 有6.02×1023个分子的物质的物质的量是1 mol,在标准状况下,1 mol气体物质的体积约是22.4 L,但A选项中的1 mol分子不一定是气体,错误;B选项氢气虽是气体,但没有指明气体所处的状况,因此,0.5 mol H2的体积也不一定就是11.2 L;C选项中的水在标准状况下不是气体而是固液混合物,所以也错误;D选项中,虽是混合气体,但是N2和CO的摩尔质量相等,两者以任意比例混合,其摩尔质量数值不变,故28 g N2和CO的混合气体的物质的量是1 mol,标准状况下其体积约为22.4 L,正确。
【答案】 D
【规律小结】 应用标准状况下的气体摩尔体积时,要特别注意三点:①条件:标准状况下;②对象:气体;③约为22.4 L·mol-1。
1.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.标准状况下,22.4 L H2和O2的混合物所含分子数为NA
C.标准状况下,18 g H2O的体积是22.4 L
D.1 mol SO2的体积是22.4 L
【解析】 (1)常温、常压下的气体摩尔体积是未知数,无法求出分子数,A错误。
(2)标准状况下,1 mol任何气体的体积都约为22.4 L,其分子数为NA,B正确。
(3)标准状况下,H2O为液体,所以C不正确。
(4)未指明标准状况。所以D不正确。
【答案】 B
二、阿伏加德罗定律及其推论
判断下列说法是否正确?(正确打“√”,错误打“×”)
[师生互动]
(1)同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。(  )
(2)同温同压下,气体的体积之比等于气体的摩尔质量的比。(  )
(3)同温同压下,气体的密度之比等于气体摩尔质量的反比。(  )
(4)同温同压下,相同质量的CO2与CO产生的体积相同。(  )
(5)相同温度、相同体积的O2与SO2产生的压强之比等于两气体的分子个数比。(  )
【提示】 (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√
标准状况下有①6.72 L甲烷,②3.01×1023个氯化氢分子,③13.6 g硫化氢,④0.2 mol NH3。下列对这四种气体的关系从小到大表示不正确的是(  )
A.体积:④<①<②<③   B.密度:①<④<③<②
C.质量:④<①<③<② D.氢原子数:②<④<③<①
【思路指引】 本题考查的是气体的体积、粒子数、质量、密度及物质的量之间的关系,可以利用阿伏加德罗定律及其推论解题。
在标准状况下,根据=知,四种气体的体积从小到大的顺序是:④①③②;根据=知,四种气体密度从小到大的顺序是:①④③②;根据m=nM可知,质量从小到大的顺序是:④①③②;根据每种气体的物质的量及分子的组成可知,氢原子个数从小到大的顺序是:②④③①。
【答案】 A
【解析】 
2.(2009年北师附中高一检测)下列示意图中,白球代表氢原子,黑球代表氦原子,方框代表容器,容器中间有一个可以上下滑动的隔板(其质量可忽略不计)。其中能表示等质量的氢气与氦气的是(  )
【解析】 氦原子是一种单原子,不能形成双原子分子;氢原子可以形成双原子分子;又同温同压下,同质量的氢气与氦气的体积比等于摩尔质量的反比,故选A。
【答案】 A
一、关于气体摩尔体积的计算
1.已知标准状况下气体体积(V),求气体物质的量(n)
n= ,反之V=n×22.4 L·mol-1。
2.已知气体质量(m),求标准状况下气体的体积(V)
V= ×22.4 L·mol-1,反之m= 。
3.已知气体摩尔质量(M),求气体在标准状况下的密度(ρ)
ρ= ,反之M=ρ×22.4 L·mol-1。
二、阿伏加德罗定律的推论
1.同温、同压下,两种气体的体积比等于物质的量之比,也等于其分子数之比:V1/V2=n1/n2=N1/N2。
2.同温、同压下,两种气体的密度比等于摩尔质量之比:ρ1/ρ2=M1/M2。
3.同温、同体积下,两种气体的压强比等于物质的量之比:p1/p2=n1/n2。
4.同温、同压、同体积下,两种气体的质量比等于摩尔质量之比:m1/m2=M1/M2。
5.同温、同压、同质量下,两种气体的体积与其摩尔质量成反比:V1/V2=M2/M1。
(1)阿伏加德罗定律适用于任何气体,包括混合气体,不适用于非气体。
(2)同温、同压、同体积和同分子数,四“同”共同存在,相互制约,只要有三个“同”成立,第四个“同”必定成立,称作“三同定一同”。
(3)标准状况下的气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例(明确规定了温度为0 ℃和压强为101 kPa)。
1.在同温同压下,1 mol Ar和1 mol F2具有相同的(  )
A.质子数        B.质量
C.原子数 D.体积
【解析】 每个Ar与F2含有质子数相等,故1 mol两物质所含质子数
相等。且又因两
物质是气体,故具有的体积也相等。
【答案】 AD
2.(2009年保定质检)关于同温同压下等体积的CO2和CO,下列叙述:①
质量相等,②密度相等,③所含分子数相等,④所含碳原子数相等,
其中正确的是(  )
A.①②③④ B.②③④
C.③④ D.③
【解析】 根据阿伏加德罗定律知,同温同压同体积,则物质的量
相等,物质的量相等则碳原子数相等,但其质量和密度不相等。
【答案】 C
3.(2009年山东省实验中学高一检测)CO和CO2的混合气体18 g,完全燃烧后
测得CO2的体积为11.2 L(标准状况)。试回答:
(1)混合气体中CO的质量是________g。
(2)混合气体中CO2在标准状况下的体积是________。
(3)混合气体在标准状况下的密度是________。
【解析】 n(CO)=x n(CO2)=y
x=y=0.25 mol
(1)m(CO)=0.25 mol×28 g/mol=7 g
(2)V(CO2)=0.25 mol×22.4 L/mol=5.6 L
(3)ρ= =1.6 g/L
【答案】 (1)7 (2)5.6 L (3)1.6 g/L