高中必修1第一章复习——从实验学化学

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名称 高中必修1第一章复习——从实验学化学
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2012-01-08 12:26:14

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第一章 从实验学化学
知识梳理
一、常见物质的分离、提纯和鉴别
1.常用的物理方法——根据物质的物理性质上差异来分离。
混合物的物理分离方法
方法 适用范围 主要仪器 注意点 实例
固+液 蒸发 易溶固体与液体分开 酒精灯、蒸发皿、玻璃棒 ①不断搅拌;②最后用余热加热;③液体不超过容积2/3 NaCl(H2O)
固+固 结晶 溶解度差别大的溶质分开 NaCl(NaNO3)
升华 能升华固体与不升华物分开 酒精灯 I2(NaCl)
固+液 过滤 易溶物与难溶物分开 漏斗、烧杯 ①一角、二低、三碰;②沉淀要洗涤;③定量实验要“无损” NaCl(CaCO3)
液+液 萃取 溶质在互不相溶的溶剂里,溶解度的不同,把溶质分离出来 分液漏斗 ①先查漏;②对萃取剂的要求;③使漏斗内外大气相通;④上层液体从上口倒出 从溴水中提取Br2
分液 分离互不相溶液体 分液漏斗 乙酸乙酯与饱和Na2CO3溶液
蒸馏 分离沸点不同混合溶液 蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计、牛角管 ①温度计水银球位于支管处;②冷凝水从下口通入;③加碎瓷片 乙醇和水、I2和CCl4
渗析 分离胶体与混在其中的分子、离子 半透膜 更换蒸馏水 淀粉与NaCl
盐析 加入某些盐,使溶质的溶解度降低而析出 烧杯 用固体盐或浓溶液 蛋白质溶液、硬脂酸钠和甘油
气+气 洗气 易溶气与难溶气分开 洗气瓶 长进短出 CO2(HCl)
液化 沸点不同气分开 U形管 常用冰水 NO2(N2O4)
i、蒸发和结晶 蒸发是将溶液浓缩、溶剂气化或溶质以晶体析出的方法。结晶是溶质从溶液中析出晶体的过程,可以用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物。结晶的原理是根据混合物中各成分在某种溶剂里的溶解度的不同,通过蒸发减少溶剂或降低温度使溶解度变小,从而使晶体析出。加热蒸发皿使溶液蒸发时、要用玻璃棒不断搅动溶液,防止由于局部温度过高,造成液滴飞溅。当蒸发皿中出现较多的固体时,即停止加热,例如用结晶的方法分离NaCl和KNO3混合物。
ii、蒸馏 蒸馏是提纯或分离沸点不同的液体混合物的方法。用蒸馏原理进行多种混合液体的分离,叫分馏。
操作时要注意:
①在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片,防止液体暴沸。
②温度计水银球的位置应与支管底口下缘位于同一水平线上。
③蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的2/3,也不能少于l/3。
④冷凝管中冷却水从下口进,从上口出。
⑤加热温度不能超过混合物中沸点最高物质的沸点,例如用分馏的方法进行石油的分馏。
iii、分液和萃取 分液是把两种互不相溶、密度也不相同的液体分离开的方法。萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法。选择的萃取剂应符合下列要求:和原溶液中的溶剂互不相溶;对溶质的溶解度要远大于原溶剂,并且溶剂易挥发。
在萃取过程中要注意:
①将要萃取的溶液和萃取溶剂依次从上口倒入分液漏斗,其量不能超过漏斗容积的2/3,塞好塞子进行振荡。
②振荡时右手捏住漏斗上口的颈部,并用食指根部压紧塞子,以左手握住旋塞,同时用手指控制活塞,将漏斗倒转过来用力振荡。
③然后将分液漏斗静置,待液体分层后进行分液,分液时下层液体从漏斗口放出,上层液体从上口倒出。例如用四氯化碳萃取溴水里的溴。
iv、升华 升华是指固态物质吸热后不经过液态直接变成气态的过程。利用某些物质具有升华的特性,将这种物质和其它受热不升华的物质分离开来,例如加热使碘升华,来分离I2和SiO2的混合物。
2、化学方法分离和提纯物质
对物质的分离可一般先用化学方法对物质进行处理,然后再根据混合物的特点用恰当的分离方法(见化学基本操作)进行分离。
用化学方法分离和提纯物质时要注意:
①最好不引入新的杂质;
②不能损耗或减少被提纯物质的质量
③实验操作要简便,不能繁杂。用化学方法除去溶液中的杂质时,要使被分离的物质或离子尽可能除净,需要加入过量的分离试剂,在多步分离过程中,后加的试剂应能够把前面所加入的无关物质或离子除去。
对于无机物溶液常用下列方法进行分离和提纯:
(1)生成沉淀法 (2)生成气体法 (3)氧化还原法 (4)正盐和与酸式盐相互转化法 (5)利用物质的两性除去杂质 (6)离子交换法
常见物质除杂方法
序号 原物 所含杂质 除杂质试剂 主要操作方法
1 N2 O2 灼热的铜丝网 用固体转化气体
2 CO2 H2S CuSO4溶液 洗气
3 CO CO2 NaOH溶液 洗气
4 CO2 CO 灼热CuO 用固体转化气体
5 CO2 HCI 饱和的NaHCO3 洗气
6 H2S HCI 饱和的NaHS 洗气
7 SO2 HCI 饱和的NaHSO3 洗气
8 CI2 HCI 饱和的食盐水 洗气
9 CO2 SO2 饱和的NaHCO3 洗气
10 炭粉 MnO2 浓盐酸(需加热) 过滤
11 MnO2 C -------- 加热灼烧
12 炭粉 CuO 稀酸(如稀盐酸) 过滤
13 AI2O3 Fe2O3 NaOH(过量),CO2 过滤
14 Fe2O3 AI2O3 NaOH溶液 过滤
15 AI2O3 SiO2 盐酸`氨水 过滤
16 SiO2 ZnO HCI溶液 过滤,
17 BaSO4 BaCO3 HCI或稀H2SO4 过滤
18 NaHCO3溶液 Na2CO3 CO2 加酸转化法
19 NaCI溶液 NaHCO3 HCI 加酸转化法
20 FeCI3溶液 FeCI2 CI2 加氧化剂转化法
21 FeCI3溶液 CuCI2 Fe 、CI2 过滤
22 FeCI2溶液 FeCI3 Fe 加还原剂转化法
23 CuO Fe (磁铁) 吸附
24 Fe(OH)3胶体 FeCI3 蒸馏水 渗析
25 CuS FeS 稀盐酸 过滤
26 I2晶体 NaCI -------- 加热升华
27 NaCI晶体 NH4CL -------- 加热分解
28 KNO3晶体 NaCI 蒸馏水 重结晶.
3、物质的鉴别
物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类,它们的共同点是:依据物质的特殊性质和特征反应,选择适当的试剂和方法,准确观察反应中的明显现象,如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等,进行判断、推理。
检验类型 鉴别 利用不同物质的性质差异,通过实验,将它们区别开来。
鉴定 根据物质的特性,通过实验,检验出该物质的成分,确定它是否是这种物质。
推断 根据已知实验及现象,分析判断,确定被检的是什么物质,并指出可能存在什么,不可能存在什么。
检验方法 ① 若是固体,一般应先用蒸馏水溶解
② 若同时检验多种物质,应将试管编号
③ 要取少量溶液放在试管中进行实验,绝不能在原试剂瓶中进行检验
④ 叙述顺序应是:实验(操作)→现象→结论→原理(写方程式)
① 常见气体的检验
常见气体 检验方法
氢气 纯净的氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰,混合空气点燃有爆鸣声,生成物只有水。不是只有氢气才产生爆鸣声;可点燃的气体不一定是氢气
氧气 可使带火星的木条复燃
氯气 黄绿色,能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝(O3、NO2也能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝)
氯化氢 无色有刺激性气味的气体。在潮湿的空气中形成白雾,能使湿润的蓝色石蓝试纸变红;用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟;将气体通入AgNO3溶液时有白色沉淀生成。
二氧化硫 无色有刺激性气味的气体。能使品红溶液褪色,加热后又显红色。能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
硫化氢 无色有具鸡蛋气味的气体。能使Pb(NO3)2或CuSO4溶液产生黑色沉淀,或使湿润的醋酸铅试纸变黑。
氨气 无色有刺激性气味,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时能生成白烟。
二氧化氮 红棕色气体,通入水中生成无色的溶液并产生无色气体,水溶液显酸性。
一氧化氮 无色气体,在空气中立即变成红棕色
二氧化碳 能使澄清石灰水变浑浊;能使燃着的木条熄灭。SO2气体也能使澄清的石灰水变混浊,N2等气体也能使燃着的木条熄灭。
一氧化碳 可燃烧,火焰呈淡蓝色,燃烧后只生成CO2;能使灼热的CuO由黑色变成红色。
② 几种重要阳离子的检验
(l)H+ 能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。
(2)Na+、K+ 用焰色反应来检验时,它们的火焰分别呈黄色、浅紫色(通过钴玻片)。
(3)Ba2+ 能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO4沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸。
(4)Mg2+ 能与NaOH溶液反应生成白色Mg(OH)2沉淀,该沉淀能溶于NH4Cl溶液。
(5)Al3+ 能与适量的NaOH溶液反应生成白色Al(OH)3絮状沉淀,该沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液。
(6)Ag+ 能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应,生成白色AgCl沉淀,不溶于稀 HNO3,但溶于氨水,生成[Ag(NH3)2]+。
(7)NH4+ 铵盐(或浓溶液)与NaOH浓溶液反应,并加热,放出使湿润的红色石蓝试纸变蓝的有刺激性气味NH3气体。
(8)Fe2+ 能与少量NaOH溶液反应,先生成白色Fe(OH)2沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色Fe(OH)3沉淀。或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液,不显红色,加入少量新制的氯水后,立即显红色。2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
(9) Fe3+ 能与 KSCN溶液反应,变成血红色 Fe(SCN)3溶液,能与 NaOH溶液反应,生成红褐色Fe(OH)3沉淀。
(10)Cu2+ 蓝色水溶液(浓的CuCl2溶液显绿色),能与NaOH溶液反应,生成蓝色的Cu(OH)2沉淀,加热后可转变为黑色的 CuO沉淀。含Cu2+溶液能与Fe、Zn片等反应,在金属片上有红色的铜生成。
③ 几种重要的阴离子的检验
(1)OH- 能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色。
(2)Cl- 能与硝酸银反应,生成白色的AgCl沉淀,沉淀不溶于稀硝酸,能溶于氨水,生成[Ag(NH3)2]+。
(3)Br- 能与硝酸银反应,生成淡黄色AgBr沉淀,不溶于稀硝酸。
(4)I- 能与硝酸银反应,生成黄色AgI沉淀,不溶于稀硝酸;也能与氯水反应,生成I2,使淀粉溶液变蓝。
(5)SO42- 能与含Ba2+溶液反应,生成白色BaSO4沉淀,不溶于硝酸。
(6)SO32- 浓溶液能与强酸反应,产生无色有刺激性气味的SO2气体,该气体能使品红溶液褪色。能与BaCl2溶液反应,生成白色BaSO3沉淀,该沉淀溶于盐酸,生成无色有刺激性气味的SO2气体。
(7)S2- 能与Pb(NO3)2溶液反应,生成黑色的PbS沉淀。
(8)CO32- 能与BaCl2溶液反应,生成白色的BaCO3沉淀,该沉淀溶于硝酸(或盐酸),生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体。
(9)HCO3- 取含HCO3-盐溶液煮沸,放出无色无味CO2气体,气体能使澄清石灰水变浑浊或向HCO3-盐酸溶液里加入稀MgSO4溶液,无现象,加热煮沸,有白色沉淀 MgCO3生成,同时放出 CO2气体。
(10)PO43- 含磷酸根的中性溶液,能与AgNO3反应,生成黄色Ag3PO4沉淀,该沉淀溶于硝酸。
(11)NO3- 浓溶液或晶体中加入铜片、浓硫酸加热,放出红棕色气体。
二、常见事故的处理
事故 处理方法
酒精及其它易燃有机物小面积失火 立即用湿布扑盖
钠、磷等失火 迅速用砂覆盖
少量酸(或碱)滴到桌上 立即用湿布擦净,再用水冲洗
较多量酸(或碱)流到桌上 立即用适量NaHCO3溶液(或稀HAC)作用,后用水冲洗
酸沾到皮肤或衣物上 先用抹布擦试,后用水冲洗,再用NaHCO3稀溶液冲洗
碱液沾到皮肤上 先用较多水冲洗,再用硼酸溶液洗
酸、碱溅在眼中 立即用水反复冲洗,并不断眨眼
苯酚沾到皮肤上 用酒精擦洗后用水冲洗
白磷沾到皮肤上 用CuSO4溶液洗伤口,后用稀KMnO4溶液湿敷
溴滴到皮肤上 应立即擦去,再用稀酒精等无毒有机溶济洗去,后涂硼酸、凡士林
误食重金属盐 应立即口服蛋清或生牛奶
汞滴落在桌上或地上 应立即撒上硫粉
三、化学计量
①物质的量
定义:表示一定数目微粒的集合体 符号n 单位 摩尔 符号 mol
阿伏加德罗常数:0.012kgC-12中所含有的碳原子数。用NA表示。 约为6.02x1023
微粒与物质的量
公式:n=
②摩尔质量:单位物质的量的物质所具有的质量 用M表示 单位:g/mol 数值上等于该物质的分子量
质量与物质的量
公式:n=
③物质的体积决定:①微粒的数目②微粒的大小③微粒间的距离
微粒的数目一定 固体液体主要决定②微粒的大小
气体主要决定③微粒间的距离
体积与物质的量
公式:n=
标准状况下 ,1mol任何气体的体积都约为22.4L
④阿伏加德罗定律:同温同压下, 相同体积的任何气体都含有相同的分子数
⑤物质的量浓度:单位体积溶液中所含溶质B的物质的量。符号CB 单位:mol/l
公式:CB=nB/V nB=CB×V V=nB/CB
溶液稀释规律 C(浓)×V(浓)=C(稀)×V(稀)
⑥ 溶液的配置
(l)配制溶质质量分数一定的溶液
计算:算出所需溶质和水的质量。把水的质量换算成体积。如溶质是液体时,要算出液体的体积。
称量:用天平称取固体溶质的质量;用量简量取所需液体、水的体积。
溶解:将固体或液体溶质倒入烧杯里,加入所需的水,用玻璃棒搅拌使溶质完全溶解.
(2)配制一定物质的量浓度的溶液 (配制前要检查容量瓶是否漏水)
5.定容 6。摇匀7 装瓶贴签
计算:算出固体溶质的质量或液体溶质的体积。
称量:用托盘天平称取固体溶质质量,用量简量取所需液体溶质的体积。
溶解:将固体或液体溶质倒入烧杯中,加入适量的蒸馏水(约为所配溶液体积的1/6),用玻璃棒搅拌使之溶解,冷却到室温后,将溶液引流注入容量瓶里。
洗涤(转移):用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤2-3次,将洗涤液注入容量瓶。振荡,使溶液混合均匀。
定容:继续往容量瓶中小心地加水,直到液面接近刻度2-3mm处,改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度相切。把容量瓶盖紧,再振荡摇匀。
5、过滤 过滤是除去溶液里混有不溶于溶剂的杂质的方法。
过滤时应注意:①一贴:将滤纸折叠好放入漏斗,加少量蒸馏水润湿,使滤纸紧贴漏斗内壁。
②二低:滤纸边缘应略低于漏斗边缘,加入漏斗中液体的液面应略低于滤纸的边缘。
③三靠:向漏斗中倾倒液体时,烧杯的夹嘴应与玻璃棒接触;玻璃棒的底端应和过滤器有三层滤纸处轻轻接触;漏斗颈的末端应与接受器的内壁相接触,例如用过滤法除去粗食盐中少量的泥沙。
知识点精析
知识点一、混合物的分离和提纯,物质的检验。
例题1.下列各物质中所含少量杂质,用括号内物质能除去并且不引入其他杂质的是( )
A.二氧化碳中含的氯化氢(饱和小苏打溶液)
B.氢气中所含的硫化氢(硫酸铜溶液)
C.铁粉中所含的铜粉(稀硫酸)
D.氯化钠溶液中所含的氯化钡(硫酸)
【解析】选项A含有氯化氢的二氧化碳通过饱和小苏打溶液,氯化氢在溶液中与小苏打(NaHCO3)反应产生CO2而除去,CO2从溶液中逸出,达到除去氯化氢的目的;选项B含硫化氢的氢气通过硫酸铜溶液时,硫化氢与硫酸铜溶液反应生成CuS沉淀(不溶于水也不溶于酸)而除去,氢气从溶液中逸出;选项C含铜粉的铁粉加入到足量的稀硫酸中,由于铜粉不与稀硫酸反应,而铁粉与稀硫酸反应,不仅没有除去铜粉,反而消耗了铁粉;选项D含氯化钡的氯化钠溶液中加硫酸,氯化钡与硫酸反应生成硫酸钡和盐酸,溶液中引进了盐酸,同时硫酸的量也难以控制。 【正确答案】A B
例题2.有NaCl、NH4Cl、FeCl3、CuCl2、Na2SO4五种溶液,试只用一种试剂把它们鉴别开来,这种试剂是( )
A.盐酸 B.烧碱溶液 C.氢氧化钡溶液 D.氯化钡溶液
【解析】解答本题时,应同时考虑阴、阳离子的鉴别方法,从中找到合适的试剂。鉴别Na+、NH4+、Fe3+、Cu2+离子需用碱溶液,NH4+与强碱溶液放出氨气,Fe(OH)3是红褐色沉淀、Cu(OH)2是蓝絮状沉淀;鉴别Cl-、SO42-离子需用可溶性的钡盐溶液,硫酸钡是白色沉淀。所以,综合以上考虑,应该选用氢氧化钡溶液。
【正确答案】C
例题3.有甲、乙、丙三种溶液,向Na2CO3溶液中加入甲,生成白色沉淀,继续加入乙(过量),沉淀溶解并产生气体;最后加入丙,又有白色沉淀生成,则有甲、乙、丙三种溶液的组合是 ( )
A.甲:BaCl2、乙:H2SO4、丙:MgCl2 B.甲:CaCl2、乙:HNO3、丙:AgNO3
C.甲:BaCl2、乙:HCl、丙:Na2SO4 D.甲:CaCl2、乙:H2SO4、丙:ZnCl2
【解析】此题可用排除法。条件1四个选项均成立,因向Na2CO3溶液中加入BaCl2或CaCl2均生成BaCO3或CaCO3的白色沉淀;条件2,即可将A、D选项排除掉;条件3,B、C均成立,Ag+可与Cl-反应生成AgCl白色沉淀,SO42-可与Ba2+反应生成BaSO4白色沉淀。
【正确答案】B C
例题4.“粗盐提纯”的实验中,蒸发时,正确的操作是 ( )
A.把浑浊的液体倒入蒸发皿中加热 B.开始析出晶体后用玻璃棒搅拌
C.待水分完全蒸干后停止加热 D.蒸发皿中出现多量固体时停止加热
【解析】“粗盐提纯”的实验涉及溶解、过滤、蒸发、结晶等基本操作内容,四项操作从始至终要使用玻璃棒(加速溶解、引流、防溅),为了保证提纯的目的,过滤后的澄清滤液进行蒸发,而加热至蒸发皿中出现较多的固体时,停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干(最后用玻璃棒把固体转移到滤纸上,称量后回收)。
【正确答案】D
知识点二、有关物质的量、物质的质量、摩尔质量、阿伏加德罗常数的计算。
例题5.已知钠的相对原子质量是23,则1个钠原子的质量是 g。
【解析】1mol钠原子的质量为23g,即NA个钠原子的质量为23g,所以1个钠原子的的质量为23g÷6.02×1023=3.52×10+23g。若求一个Na+的质量,只需忽略电子的质量即可,即一个Na+的质量也约为3.52×10+23g。
例题6.设NA表示阿伏加德罗常数,则下列说法正确的是 ( )
A.NA个氢气分子和NA个氯气分子的质量比为1:1。
B.NA个水分子的质量与水的摩尔质量在数值上相等。
C.16g氧气含氧分子数为NA。
D.44gCO2与28gCO所含的分子数均为NA
【解析】本题考查阿伏加德罗常数的具体应用。NA个氢气分子和NA个氯气分子的质量比为2:71;16g氧气的物质的量为0.5mol,故16g氧气含氧分子数为0.5NA ;NA个水分子的质量为18g,水的摩尔质量为18g/mol,显然二者在数值上是相等的,B正确;44gCO2为1mol,含NA个CO2分子,28gCO为1mol,含NA个CO分子,D正确。
【正确答案】B D
例题7.将4gNaOH溶于多少克水中,才能使每100个H2O分子溶有1个Na+?
【解析】本题考查学生对物质的量意义的理解,即如何沟通宏观质量与微观粒子。
每100个H2O分子溶有一个Na+,也就是说n(Na+)/n(H2O)=1/100。
而1molNaOH溶于水,电离出1molNa+和1molOH-
所以n(Na+)= n(NaOH)=m(NaOH)/M(NaOH)=4g/40g·mol-1=0.1mol
根据题意得n(H2O)=100×n(Na+)=100×0.1mol=10mol
m(H2O)= n(H2O)×M(H2O)=10mol×18 g·mol-1=180g
例题8.下列哪种物质所含有原子数与0.4molH2O2所含有的原子数相等 ( )
A.0.2molH2SO4 B.0.2molH3PO4 C.0.3molHNO3 D.0.5molNaCl
【解析】根据化学式意义的拓宽,比较原子个数相等,也就是比较原子的物质的量是否相等。由题中双氧水的化学式可知,1molH2O2含有2molH和2molO,原子的物质的量总和为4mol,那么0.4molH2O2含有原子总物质的量为1.6mol。
【正确答案】B
例题8.amolH2SO4中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为 ( )
A.a/4bmol-1 B.b/4amol-1 C.a/bmol-1 D.b/amol-1
【解析】本题考查学生理解阿伏加德罗常数的意义。根据关系式n=N/NA,则阿伏加德罗常数NA=N/n。将题中的数据代入,则有NA= b/4amol-1
【正确答案】B
例题9.在Na2SO4和MgSO4组成的混合物中Na+和Mg2+物质的量之比为4:1,则在含有3molSO42-的混合物中Na2SO4的质量为多少克?
【解析】首先运用对比的方法将Na+和Mg2+物质的量之比转化为Na2SO4和MgSO4的物质的量之比。
因为,n(Na+)=2n(Na2SO4),n(Mg2+)=n(MgSO4)
所以,n(Na2SO4):n(MgSO4)=2:1
根据守恒关系,求出3molSO42-的混合物中Na2SO4的物质的量。
因为,2molNa2SO4含有2molSO42-,1mol MgSO4含有1molSO42-
所以,3molSO42-的混合物中Na2SO4的物质的量为2mol,
m(Na2SO4)=2mol×142 g·mol-1=284g。
知识点三.关于物质的量浓度的计算
1.关于物质的量浓度概念的计算。
这类习题主要包括已知溶质的质量和溶液的体积,计算溶液中溶质的物质的量浓度;配制一定物质的量浓度的溶液时所需溶质的质量和溶液体积的计算等。
进行这类化学计算时,我们经常要用到下式:CB=nB÷V(aq)
例题10.将23.4g氯化钠溶于水中,配制成250mL溶液。计算所得溶液中溶质的物质的量浓度?
【解】23.4g氯化钠的物质的量为:
n(NaCl)=m(NaCl)÷M(NaCl)=23.4g÷58.5g·mol-1=0.4mol
c(NaCl)= n(NaCl)÷V [NaCl(aq)]=0.4mol÷0.25L=1.6mol/L
答:将23.4g氯化钠溶于水中,配制成250ml溶液。计算所得溶液中溶质的物质的量浓度为1.6mol/L。
2.溶液中溶质的质量分数与溶质的物质的量浓度的换算。
已知某溶液的密度ρg/ml、溶质的质量分数为ω、溶质的摩尔质量为Mg/mol,则
1000ml.L-1×溶液的密度(ρ)×溶质的质量分数(ω)
物质的量浓度(CB)=
溶质的摩尔质量(M)
(其中ρ的单位是g/ml,摩尔质量的单位为g/mol)
例题11.某市售浓硫酸中溶质的质量分数为98%,密度为1.84g/mL。计算该市售浓硫酸中溶质的物质的量浓度。
【解】C(H2SO4)=(1000ml.L-1×1.84g/ml×98%)÷98g/mol=18.4mol/L
答:质量分数为98%,密度为1.84g/mL的市售浓硫酸中溶质的物质的量浓度为18.4mol/L
3.一定物质的量浓度溶液的稀释。
稀释定律:稀释前后溶液中溶质的质量和物质的量不变。
溶质质量不变 溶质物质的量不变
稀释或浓缩 m1·ω1= m2·ω2 C1·V1=C2·V2
混合 mA.ωA+mB.ωB= m混.ω混(mA+mB= m混) CA·VA+CB·VB=C混·V混(VA+VB≠V混)
注意:V混=m混/ρ×1000ml.L-1
例题12.配制250mL1mol/LHCl溶液,需要12mol/LHCl溶液的体积是多少?
【分析】在用水稀释溶液时,溶液的体积发生了变化,但溶液中溶质的物质的量不变。即在浓溶液稀释前后,溶液中溶质的物质的量是相等的。
【解】根据溶液稀释前后溶质的物质的量不变,所以:
250mL×1mol/LHCl=V×12mol/L V=21 mL
答:需要12mol/LHCl溶液的体积是21 mL。
知识点四.配制一定物质的量浓度的溶液。
例题13.实验室要配制含有0.17molK2SO4、0.16molKCl、0.5molNaCl的混合溶液1L。现因无K2SO4,只有Na2SO4、NaCl、KCl,问如何配制所需溶液?简述操作步骤。
【解析】无K2SO4,只有Na2SO4、NaCl、KCl,要多少Na2SO4、NaCl、KCl相互配合才能满足题目所叙述的要求?这需要计算:
K+---------------------------------------- KCl
0.17mol×2+0.16mol=0.5mol 0.5mol
所以KCl的质量为74.5g·mol-1×0.5mol=37.3g
SO42---------------- Na2SO4----------------- 2Na+
0.17mol 0.17mol 0.17mol×2=0.34mol
所以要Na2SO4质量:0.17mol×142g·mol-1=24.1g
需要NaCl质量为:(0.5mol-0.34mol)×58.5g·mol-1=9.4g
【解答】用天平称量37.3gKCl、24.1gNa2SO4、9.4gNaCl溶于适量水中,搅拌、冷却,用玻璃棒将溶液转移到容积为1L的容量瓶中,用蒸馏水洗涤烧杯、玻璃棒2~3次,把洗涤液都注入到容量瓶中,然后缓缓地把蒸馏水注入容量瓶中,直到液面接近刻度线2~3cm处,改用胶头滴管加水到瓶颈刻度线,使溶液的凹液面正好与刻度线相平,塞上塞子,摇匀
同步训练
一.选择题
1.能用结晶方法分离的一组混合物是( ) 
A.氯化钾和二氧化锰 B.食盐和硝酸钾 C.氯化钠和氯化钾 D.铜粉和铁粉
2.温度不变的情况下,将一瓶氯化钠饱和溶液蒸发部分溶剂,有氯化钠晶体从溶液中析出,则( ) 
A.溶液变为不饱和溶液 B.溶液仍是饱和溶液
C.溶质的溶解度减 D.溶液中溶剂质量不变
3..某晶体的相对分子质量为250,取该晶体12.5g加热,使其失去全部结晶水后,称其质量为8g,则该晶体中结晶水的个数为( )     
A.2  B.5   C.7    D.10
4.给50ml某液体加热的操作中,所需要的仪器是( )
①试管,②烧杯,③酒精灯,④试管夹,⑤石棉网,⑥泥三角,⑦坩埚,⑧铁三角架。
A.②③⑤⑧ B.③⑥⑦⑧ C.①③⑤⑧ D.②③⑤⑧
5.下列仪器.①容量瓶,②蒸馏烧瓶,③漏斗,④燃烧匙,⑤天平,⑥分液漏斗,⑦胶头滴管,常用于混合物质分离的是( )
A.①③⑤ B.②④⑦
C.①②⑥ D.②③⑥
6.可用下列装置(如右图)干燥、收集及尾气处理的气体是( )
①H2S,②HCl,③NH3,④Cl2,⑤NO2,⑥CH4。
A.①和② B.②和⑤
C.③和④ D.⑤和⑥
7.从混合物中分离出其中的一种成分,下列所采用的分离方法正确的是( )
A.由于碘在酒精中的溶解度大,所以可用酒精把碘水中的碘萃取出来。
B.水的沸点是100℃,酒精的沸点是78.5℃,所以可用加热蒸馏使含水酒精变为无水酒精。
C.由于胶粒的直径比离子大,所以淀粉中混有碘化钾可用盐析法使之分离。
D.可用加热升华的方法除去氧化钙中的碳酸钙。
8.除了苯里含有少量苯酚杂质(苯酚呈弱酸性,可跟碱反应),,常用的方法是( )
A.加水振荡后,用分液漏斗分层后分离
B.用稀盐酸振荡后,用分液漏斗分层后分离
C.加氢氧化钠溶液振荡后,用分液漏斗分层后分离
D.加CCl4振荡后,用分液漏斗分层后分离
9.要使溶液中的Ag+、Ba2+、Cu2+、Al3+、Mg2+等离子逐一形成沉淀析出,应选择的试剂及加入的顺序,下列各方案中正确的是( )
A.HCl、 Na2SO3、 NaOH、 CO2
B.H2SO4、 HCl、 NaOH、 CO2
C.NaCl、 Na2SO4、 NaOH、 CH3COOH
D.Na2S、 H2SO4、 NaOH、 HCl
10.某溶液可能含有Cl-、SO42-,为了检验它们,正确的操作是( )
A.先加BaCl2溶液(若有沉淀滤去),再加AgNO3溶液
B.先加AgNO3溶液(若有沉淀滤去),再加BaCl2溶液
C.先加Ba(NO3)2溶液(若有沉淀滤去),再加AgNO3溶液
D.先加AgNO3溶液(若有沉淀则滤去),再加Ba(NO3)2溶液
11.某干燥粉末可能由Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaCl、NaHCO3中的一种或几种组成,将它与足量的盐酸反应有气体X逸出,X通过足量的NaOH溶液后体积缩小(同温同压下测定)。若将原混合粉末在空气中(不考虑空气中CO2参加反应)用酒精灯加热到再没有气体放出时,剩余固体质量大于原混合粉末质量,有关判断正确的是(多选题) ( )
A.粉末中一定有Na2O、Na2O2和NaHCO3
B.粉末中一定不含有Na2CO3和NaCl
C.粉末中一定不含有Na2O和NaCl
D.无法肯定粉末里是否含有Na2CO3和NaCl
12、下列分离和提纯的方法中,主要是从溶解度的角度考虑的是:
①蒸发,②蒸馏,③过滤,④萃取
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
13.实验中的下列操作正确的是
A.用试管取出试剂瓶中的Na2CO3溶液,发现取量过多,为了不浪费,又把过量的试剂倒入试剂瓶中
B.Ba(NO3)2 溶于水,可将含有Ba(NO3)2 的废液倒入水池中,再用水冲入下水道
C.用蒸发方法使NaCl 从溶液中析出时,应将蒸发皿中NaCl 溶液全部蒸干才停止加热。
D.用浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸时,浓硫酸溶于水后,应冷却至室温才能转移到容量瓶中
14.下列事故处理方法正确的是
A. 汽油失火时,立即用水灭火
B. 实验室不小心碰翻酒精灯引起实验桌上洒落的少量酒精起火时,迅速用泡沫灭火器灭火
C. 浓 NaOH 溶液溅到皮肤上,立即用水冲洗,然后涂上稀硼酸溶液
D. 浓硫酸溅到皮肤上,立即用稀 NaOH 溶液洗涤
15.萃取碘水中的碘,可用的萃取剂是 ①四氯化碳 ②汽油 ③酒精
A. 只有① B. ①和② C. ①和③ D. ①②③
16.从碘的四氯化碳溶液中分离出碘、并回收四氯化碳,所采用的方法是
A. 蒸发 B. 蒸馏 C. 过滤 D. 分液
17.在蒸馏实验中,下列叙述不正确的是
A. 在蒸馏烧瓶中盛约 体积的自来水,并放入几粒沸石
B. 将温度计水银球插入自来水中
C. 冷水从冷凝管下口入,上口出
D. 收集到的液体取少量滴入硝酸银和稀硝酸,无明显现象
二.填充题
1.粗盐提纯的主要步骤有_ _、_ 、_ _,使用的主要仪器有_ _、_ _、_ _、_ _、_ _、_ _、 _、_ _、_ _、__ 。
2.二氧化碳通入石灰水,石灰水变浑浊,将浑浊液过滤,留在滤纸上的是_ _。
3.欲从氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气(充分反应)的剩余固体物质中提取氯化钾并得氯化钾晶体,实验步骤有①加热蒸发,②过滤,③溶解,上述操作正确顺序是 __。
4.把食盐水放在敞口容器中,让水分慢慢蒸发,溶液先达到_ _,继续蒸发就会有_ _析出。对溶解度受温度影响不大的固体物质,一般就用_ _的方法得到固体。
5.现有A、 B、 C、 D、 E五种盐溶液,分别由K+、NH4+、Ag+、Ba2+、Al3+、Cl-、Br-、CO32-、SO42-、NO3-中的阳离子和阴离子各一种所组成,其中.A+B→白↓, A+C→白↓,A+D→白↓,B+C→白↓+ 气↑,A溶液呈中性,B溶液呈碱性,C、D、 E三种溶液的pH<7,根据以上实验事实可以推出(用化学式表示).
A.     , B.     , C.     , D.    , E. 。
6.在某溶液中含有Cl-、CO32-、OH-三种阴离子,如果只允许取一次该溶液,分别将3种离子检验出来,那么应.
(1)先检验    ,加入      试剂(或溶液);
(2)再检验    ,加入      试剂(或溶液);
(3)最后检验    ,加入     试剂(或溶液)。
7.只用一种试剂区别失去标签的5种溶液.氢氧化钾、氢氧化钙、盐酸、氯化钠和氯化钡。加      微热,出现      的原溶液是氢氧化钾;生成
    和_____的原溶液是氢氧化钙;只有无色、无味气体生出的原溶液是     ;无现象的原溶液是      ;只生成       的原溶液是氯化钡。
8.白色的粉末A,加入B后变成蓝色溶液。向其中加入试剂C,生成白色沉淀硫酸钡。过滤后向滤液中加入试剂D,得到蓝色沉淀E。再次过滤,滤液是氯化钠溶液。根据以上现象判断.A____ __,B____ __,C__ ____,D_ _____,E___ ___。
参考答案
一.选择题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
B B B B A D B C C A C AD A B
二.填充题.
1.溶解  过滤  蒸发  烧杯  玻璃棒  漏斗  铁架台  药匙  量筒  天平  砝码  蒸发皿  酒精灯 2..碳酸钙  3.3  2  1
4.饱和  晶体  蒸发溶剂 5.BaCl2,Na2CO3,(NH4)2SO4,AgNO3,KBr
6.(1)OH-或CO32-,酚酞试液或Ba(NO3)2
(2)CO32-或OH-,稀HNO3或酚酞试液。 (3)Cl-,AgNO3
7.(NH4)2CO3;刺激性气体气味;刺激性气味气体和白色沉淀;盐酸;氯化钠;白色沉淀。8.根据白色粉末放入B中变为蓝色溶液,可推知A是无水硫酸铜,B是水。根据白色沉淀硫酸钡反推,加入的C试剂是可溶性钡盐。从蓝色沉淀E反推,加入试剂的D是可溶性碱。从最后的滤液氯化钠反推,C是氯化钡,D是氢氧化钠。
三.计算题
1.(1)解.设蒸发掉60g水,有x氯化铵晶体析出。
100g∶55g=60g∶x
x=33g
(2)解法一.设蒸发掉60g水的溶液(60℃)含溶质y。
(300-33-60)g∶y=155g∶55g
y=73.45g
此溶液含水为.207g-73.45g=133.55g
设40℃时,133.55g水中溶解z溶质。
133.55g∶z=100g∶49g
z=65.44g
从60℃降到40℃时,溶液析出晶体.
73.45g-65.44g=8.01g。
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