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文档简介
新起点教育 新理念 新里程 从新起点开始 暑假初升高衔接班化学教案目 录前言2中学化学基本实验操作注意事项11第一节 化学实验基本方法6第一节同步测试14第二节 化学计量在实验中的应用18物质的量及其应用18第二节同步测试22第三节 物质分类及离子反应27第三节同步测试31 第四节 氧化还原反应36一、氧化还原反应的本质及特征36二、氧化剂和还原剂36三、氧化还原反应的一般规律38四、氧化还原反应的有关概念及其关系40第四节同步测试41第 46 页 共 46 页地址:育才路卫校医院红绿灯处福康商务酒店对面三楼联系电话言回顾初中化学,总给人一种意犹未尽的感觉,好像我们的了解还是不够深入。如果我们能站在高中生的角度回望初中,似乎又会有许多新的感觉,站在高处看待自己化学学习的成长之路,也是一件快事。本文将立足初中所学,将原本局限性的认识打破,构建一个相对准确完整的知识概念,力求为刚升入高中的同学铺平道路,激发兴趣。 (一) 燃烧 初中认为燃烧是可燃物与空气中的氧气发生的一种发光发热的剧烈的氧化反应。但是高中会学习到许多反应,像钠在氯气中被点燃,2Na + Cl2 = 2NaCl就是燃烧反应,但不仅局限于氧气一种助燃剂(强氧化剂)。因此,到了高中“燃烧”的概念扩大了物质在一定条件下,能发生剧烈的氧化还原反应,并发出大量的光和热,且有的物质有火焰产生。又如初中认为CO2不支持燃烧,可是高中学习了2Mg + CO2 = 2MgO + C的反应,就知道像镁这样的活泼金属起火是不可以用CO2灭火器的,学习了Na、K遇水也会剧烈反应,也就知道它们的灭火方式也不能用水,看来有的时候“水火可相容”啊。 (二) 物质的性质和变化 化学也是一门交叉学科,近代物理学的进展极大的丰富了化学的研究范围和研究手段。物质不仅有物理性质、化学性质,也是有几何特征(如晶体的规则外表和内部结构)、放射性、光谱性质等。物质的变化也不单有物理变化、化学变化,也存在核变化(既非物理变化也非化学变化)。 (三) 氧化还原反应 初中学习了氧化铜被氢气还原为红色的铜,初次接触到了“还原”的概念,但理解得却很浅,课本上的介绍也只是从得氧失氧的角度阐述,高中阶段,我们将深入地理解这一类反应,在特征上是化合价有升有降,实质上是电子的转移得失。因此单纯地以得氧(失氢)和失氧(得氧)来判断就会显得“力不从心”了。而氧化还原反应在高中也是一个十分重要的反应。 (四) 一个验证氧气体积分数的实验 以前有人用蜡烛、木炭块、酒精棉等点燃后放在倒置于水槽中的集气瓶,以此验证氧气占空气体积的1/5,实验现象也是挺明显的。可是仔细想想,C(固)+O2(气) = CO2(气)、S(固)+O2(气) = SO2(气)、C2H5OH+3O2(气)=2CO2(气)+3H2O(液)、石蜡C20H42+30.5O2(气)=20CO2(气)+21H2O(液)等这些反应有氧气的消耗也有气态物质CO2、SO2的生成,有的反应是没有气体总体积的变化的(如前两个),可是实验中明显的“液面上升”却难以解释。实际上,只不过是反应放热加热了空气,驱赶了空气,造成冷却时的气压减小,这不足以说明“氧气的体积占有空气1/5”。 (五) 原子结构 初中讲非金属元素原子最外层电子数4,金属元素原子的最外层电子数4,到高中阶段学习了元素周期表,了解了非金属元素和金属元素按阶梯状排列,有的金属最外层电子数也可多于4个,如锑Sb、铋Bi、钋Po等,有的非金属元素最外层电子数可少于4个,如硼B、氢H,而且也会认识到非金属与金属之间并没有明显的界限。 (六) 复分解反应发生的条件 在初中由于知识所限,没有学习弱电解质的概念,并不完全地掌握复分解反应发生的条件。较为全面的一种提法是:生成低沸点易挥发的物质(含气体)、弱电解质(比如水、弱酸等)还有难溶性物质(即沉淀)。这就可以大大扩大判断范围,对于强酸为什么可以制弱酸、高沸点酸为什么可以制低沸点酸就不难理解了。 (七) 金属与酸的反应 在初中化学中实验室制氢气是一个非常重要的反应,同时又学习了金属活动顺序,学生们往往怀有一种尝试性的搭配认为氢前的金属和酸反应就一定会生成氢气,实验室制氢气正是选用了稀硫酸或稀盐酸。可是金属与其它酸(浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸)的反应将在高中学到,看了下面的反应方程式,大家会发现它们并不产生氢气 Zn + 4HNO3(浓)= Zn(NO3)2 + 2NO2+ 2H2O 3Zn + 8HNO3(稀)= 3Zn(NO3)2 + 2NO+ 4H2O 4Zn +10HNO3(极稀)= 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O Zn + 2H2SO4(浓)= ZnSO4 + SO2+ 2H2O 因此,对于酸,要区分氧化性酸和非氧化性酸,这些将在高中学到。(八) 金属活动顺序表 初中课本上说:“在金属活泼顺序表中,排在前面的金属能把后面的金属阳离子从盐溶液中置换出来。”这句话在我们的初中时代屡试不爽,可是它也不是万能的准则,有时候也会“失效”。例如:能否用K、Ca、Na置换硫酸铜溶液中的铜呢?Mg可以置换出硝酸铅溶液中的Pb吗? 事实上,K、Ca、Na太活泼,要先和水反应,生成强碱和氢气,强碱会和硫酸铜溶液生成氢氧化铜沉淀,是不会出现铜单质的。金属活动顺序中,处于氢前的MgPb各金属间不发生相互置换。因为越接近H的金属形成的碱越弱,而越弱的碱的阳离子水解能力越强,使溶液呈显酸性(H+多于OH);又由于H+的得电子能力(氧化能力)大于氢前金属阳离子,所以H+先获得电子形成氢气放出,而非置换了金属。 所以说,金属活动顺序的修正版就是:处于氢前的MgPb各金属可置换氢后的金属单质;处于氢后的金属则会相互置换。 另外,留个问题给大家,钾排在钠前面,钾比钠活泼。可是在熔融状态(没有水的高温状态)时会发生Na + KCl = NaCl + K,请大家想想为什么会发生这个反应?提示一下,好好想想为什么K的后面有个“”?这表示高温熔融时钾是什么状态呢?是不是可以综合我前面提到的复分解反应发生条件,得到一个关于化学平衡发生改变的规律呢? (九) 量比关系与滴加顺序 在初中,我们认为A和B反应就是B和A反应,在高中阶段,这就靠不住了,怎么会这样呢?闲话少说,我列举个例子:向稀盐酸中滴入碳酸钠溶液的现象就和向碳酸钠溶液中滴入稀盐酸的现象不同。前者的现象是滴入后就产生二氧化碳气体,因为将碳酸钠溶液逐滴加入稀盐酸的过程中,碳酸钠溶液是少量的,而盐酸是大量的,发生这个反应: Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2+ H2O 若是情况反过来,则不会看到滴入后有气体产生,而是先有一个“平稳期”,这是因为滴入的HCl的量较Na2CO3很少,是发生了Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl的缘故。待“平稳期”过后(此时溶液相当于NaHCO3溶液),再滴入盐酸时自然会产生CO2了。所以总过程可看作是Na2CO3 NaHCO3 H2CO3(CO2+H2O),也就是说碳酸根得到氢离子(H+,质子)的过程是一步一步的,不是一蹴而就的。高中的学习就需要注意加入试剂的顺序和过量少量的量比分析。 (十) 盐溶液全都是中性的吗? 未必是!初中同学大概都不会陌生于碳酸钠的俗称叫纯碱,可是本质是一种正盐的它,为什么被人们说成“碱”呢?只是因为它的水溶液呈现碱性,这是由于碳酸根的水解作用所致。盐类的水解在很大程度上(但不是完全程度上)决定了其溶液的酸碱性。学习了盐类的水解的知识后,将对认识盐溶液的酸碱性有很大帮助。 (十一) 实验与化学反应 一个实验,往往并不是只对应一个化学反应,而是包含了多个反应。我们考试时对实验现象所书写的方程式不要理解为只有这一个反应,而应该理解为“在特定条件下,发生在主要部位的主要反应”。例如实验室制氢气的实验中,我们可以马上联想到Zn + H2SO4(稀)= ZnSO4 + H2这个反应,但是在锌粒表面会有许许多多原电池反应(化小按粗略的说,就是锌和某些杂质如铜、碳之间发生的电子转移的反应)。又如木炭还原氧化铜,主要反应是C+2CuO = 2Cu + CO2,但同时又会存在C + CO2 = 2CO、C+O2 = CO2、2Cu + O2 = 2CuO等发生程度不大的反应,我们称之为“副反应”。 实验与反应的关系,是反应系统与单一反应的关系。有时候系统中只有一个反应,有时候却有多个(这个更普遍)。这既说明了实验诸多因素的复杂性,也说明了一种“抓重点、抓主要”的研究方法。希望大家多在实验中留心,那里可是处处皆学问的地方啊。(十二) 化学反应的类型 其实在初中大家会有一个感觉就是四个反应类型不足以涵盖所有反应,如:CO + CuO=Cu + CO2、3O2 2O3(条件为放电)等反应,它们已不属于四种基本反应类型。自然地我们可以认识到有的反应是“非基本”的反应,是特别的反应类型,但毕竟化合、分解、置换、复分解能够涵盖中学阶段绝大多数的无机反应,是具有分类上的优势的,不要认为四大基本反应已经“一无是处”了。 (十三) 金属离子的颜色 想必大家都记忆过一些金属离子的特殊颜色,如Fe2+浅绿色、Cu2+蓝色,这都是金属离子在水溶液中或结晶水合物中的颜色(即形成了水合离子)。若去掉溶剂或结晶水,它们的颜色则会不同,CuSO4是白色,新制Fe(OH)2也是白色,CuCl2棕黄色,FeSO4白色。这是因为其中不带有结晶水,故其不体现水合离子的颜色。因此金属离子的颜色并不是一成不变的。在失去水环境的时候,恐怕就要“原形毕露”了。顺便说一下,如果它们结合了某些阴离子还会形成复杂的络合物(配合物),颜色就会更加复杂。 (十四) 爆炸 一提起爆炸,大家都挺好奇的。我在这儿想说,并非混合点燃一下氢气和氧气(或空气)就会爆炸,这是因为氢气和氧气的量比关系是很重要的影响因素,氢气在空气中4%-74.2%(体积分数)是可以爆炸,这称作氢气在空气中的爆炸极限当氢气体积分数低于4%时,由于太少而无法点燃,高于74.2%时,则氢气可以安静燃烧了。几乎所有气态烃(只含碳氢的有机物)与空气的混合气体均是一个爆炸源,如丙烷丁烯等(打火机的燃料,常温下加压呈液态)。又如氢气和氯气、甲烷和氯气也属此类。高中的化学学习不仅要讲究“定性”的判断,也要学会讲究“定量”的判断,尤其是讨论一些性质与数量的关系问题,这才是更高级的问题。 当然有些不是混合气体的物质也可以爆炸,如液氧炸药、黑火药、硝酸铵、硝化甘油、TNT(三硝基甲苯,黄色炸药,需雷酸汞引爆,就是雷管)、火棉、氮化银等。还有的无需点燃引爆或光照,在低温暗处混合就会爆炸的氢气和氟气(F2)。 另外我又想起以前面粉厂有过爆炸,是因为面粉混在空气中,面粉在漂散状态时很容易燃烧爆炸,镁粉也要小心哦,这是很关键的危险源,应当引起重视,呵呵,说远了。不过大家对能够引起爆炸的物质了解一些比较好。 附:甲烷在空气中的爆炸极限5%-15% 甲烷在氧气中的爆炸极限5.4%-159.2% 乙炔在空气中的爆炸极限2.5%-80% (十五) pH值 pH值这个概念,应当说是初中化学的新鲜概念,倒不是说它是近年来才加到课本中的,而是说它的记法和概念并不直观明确。作为常用的有效的计量溶液酸度的一个指标,pH值本无可非议,但它的符号不像计量长度的“L”(length)也不像计量物质的量浓度的“c”(concentration)等清楚,也没有什么定义。pH值的本质是什么,我们还不知道,在这点上它甚至还不如相对原子质量(相对分子质量)呢,至少后者的本质还是一个比值,量纲为一,单位为1,pH值似乎充满神秘感,与我们“忽近忽远,若即若离”。课本中提到“pH值的范围在0-14之间”,而事实上pH值指溶液当中氢离子浓度H+的负对数,即pH= -lgH+,它是关于H+的函数,从数学角度看,该函数的值域(pH值的取值范围)应该是整个实数范围,可是在实际计算中,pH值为负或过大就显得麻烦了,给人一种“功不抵过”的感觉,所以人们主要利用“0-14范围之间”。(注意:这不代表pH= -1无意义)。此外,初中课本还写到“常温下,中性溶液pH=7,pH=7就是中性溶液。”,在高中我们也可以姑且算对。如果真的咬文嚼字起来,pH值是氢离子浓度的函数,而氢离子浓度又只与Kw(水的离子积常数)有关,即在中性溶液中恒有H+= Kw的平方根,Kw是温度的函数,所以pH值也是温度的函数。已知在99摄氏度时,Kw=1.0*10-12,此时中性溶液的pH=6,因此看来,“pH=7与中性溶液的等价性”应该只限于常温状态,在高温时就不便适宜了。(十六) 为什么检验硫酸钡、氯化银的时候说“既不溶于水又不溶于硝酸”呢? 对于初中所学的难溶物来说,有很多是难溶的弱碱和难溶的碳酸盐,它们遇到强酸当然会溶解,显然被排除在BaSO4、AgCl之外,我想这个大家也不难理解。现在我们着重看看其它难溶物(包括微溶物)好像只剩下了硫酸银和硫酸钙了,看看它们是否会干扰BaSO4、AgCl生成的判断。确实是,微溶的两种物质也会引起溶液的混浊。可当加入强酸时,溶液会恢复透明清澈,说明硫酸银和硫酸钙可溶于强酸! 在高中要考虑到微溶物的影响,也要考虑到更多难溶物的影响(如硫化物、亚硫酸盐、磷酸盐等),可是对于很多难溶物来说,它们区别于硫酸钡、氯化银的最大一点就是可溶于酸。因此,在检验这两种特殊的难溶物时,强酸就“毫不谦虚”地充当了“分水岭”。而在众多强酸当中,硝酸所对应的可溶盐最多,难溶物几乎没有,保证了硝酸与某物质反应以后生成物都溶于水,不会生成难溶物而发生混淆;同时硝酸又具有强氧化性,可溶解的物质的范围更大,基于这两点,硝酸是最好的。 所以说有时候在水中难溶微溶的物质,在酸溶液中却能够成为可溶物,而硫酸钡、氯化银则是冥顽不化的“顽固分子”,连硝酸都不怕。你说,在检验它们的时候是不是一定要说上“既不溶于水又不溶于硝酸”之类的话以作为它们的“出场证明”呢,这可不是啰嗦吧? (十七) 酸碱盐溶解性表中的“” AgOH不稳定,在水中会分解:2Ag+ + 2OH = 2AgOH = Ag2O + H2O。事实上硝酸银溶液中加入氨水或氢氧化钠溶液的一瞬间是可以产生白色沉淀的,那就是AgOH(高中学习烃的衍生物时需要配制银氨试剂,到时就会验证这个现象的),但是AgOH在常温下极不稳定,立即脱水生成暗棕色的Ag2O沉淀。于是我们可以看到溶液逐渐变黑。如果放置更久2Ag2O = 4Ag + O2。(提供一条制备AgOH的方法:溶于90%酒精的硝酸银溶液和氢氧化钾在零下45度时小心操作,并大喊三声“我喜欢化学”就会成功,呵呵) Al3+ 、Fe3+遇到CO32-,在水中发生双水解作用。 Al3+ + 3CO32- + 3H2O = 2Al(OH)3 + 3CO2 Fe3+ + 3CO32- + 3H2O = 2Fe(OH)3 + 3CO2 因此,酸碱盐溶解性表中的“”不代表没有这种物质,只是说明在水溶液中它们很不稳定。 注:在本文中出现了很多大家还没有接触的高中化学词汇,希望大家查一查,等上了高中后也要好好体味。第一节 化学实验基本方法1实验安全严格按照实验操作规程进行操作,是避免或减少实验事故的前提,然后在实验中要注意五防,即防止火灾、防止爆炸、防止倒吸引起爆裂、防止有害气体污染空气、防止暴沸。2实验中意外事故的处理方法(1)眼睛的化学灼伤应立即用大量流水冲洗,边洗边眨眼睛。如为碱灼伤,再用20%的硼酸溶液淋洗;若为酸灼伤,则用3%的NaHCO3溶液淋洗。(2)浓酸和浓碱等强腐蚀性药品使用时应特别小心,防止皮肤或衣物被腐蚀。如果酸(或碱)流在实验桌上,立即用NaHCO3溶液(或稀醋酸)中和,然后用水冲洗,再用抹布擦干。如果只有少量酸或碱滴到实验桌上,立即用湿抹布擦净,再用水冲洗抹布。如果不慎将酸沾到皮肤或衣物上,立即用较多的水冲洗,再用3%5%的NaHCO3溶液冲洗。如果碱性溶液沾到皮肤上,要用较多的水冲洗,再涂上硼酸溶液。(3)扑灭化学火灾注意事项与水发生剧烈反应的化学药品不能用水扑救。如钾、钠、钙粉、镁粉、铝粉、电石、PCl3、PCl5、过氧化钠、过氧化钡、碳化钙等着火。比水密度小的有机溶剂,如苯、石油等烃类、醇、醚、酮、酯类等着火,不能用水扑灭,否则会扩大燃烧面积;比水密度大且不溶于水的有机溶剂,如CS2着火,可用水扑灭,也可用泡沫灭火器、二氧化碳灭火器扑灭。反应器内的燃烧,如是敞口器皿可用石棉布盖灭。蒸馏加热时,如因冷凝效果不好,易燃蒸气在冷凝器顶端燃着,绝对不可用塞子或其他物件堵塞冷凝管口,应先停止加热,再行扑救,以防爆炸。3混合物的分离和提纯(1)混合物分离和提纯方法的选择固体与固体混合物:若杂质或主要物质易分解、易升华时用加热法;若一种易溶,另一种难溶,可用溶解过滤法;若二者均易溶,但溶解度受温度的影响差别较大,可用重结晶法;还可加入某种试剂使杂质除去,然后再结晶得到主要物质。固体与液体混合物:若固体不溶于液体,可用过滤法;若固体溶于液体,可用结晶或蒸馏方法。液体与液体混合物:若互不相溶,可用分液法,若互溶在一边且沸点差别较大,可用蒸馏法;若互溶在一起且沸点差别不大,可选加某种化学试剂萃取后再蒸馏。气体与气体混合物:一般用洗气法,可选用液体或固体除杂试剂。4离子的检验待检离子选用试剂反应现象Al3+ NaOH 白色沉淀,碱过量后沉淀溶解 Fe3+ KSCN 出现血红色溶液 Ca2+ Na2CO3HCl 白色沉淀,加盐酸后产生无色无味气体 Cl AgNO3HNO3 不溶于HNO3的白色沉淀 SO42 BaCl2或Ba(NO3)2HCl或HNO3 不溶于强酸的白色沉淀 CO32 CaCl2或BaCl2HCl或HNO3 白色沉淀,加酸后产生无色无味使澄清石灰水变浑浊的气体 中学化学基本实验操作注意事项一、注意事先后顺序1组装仪器顺序:先零后整,由低到高,由左到右,先里后外,拆装置与之顺序相反。2加热器试管时,先均匀加热,后局部加热。3制取气体时,先检查装置的气密性,后装入药品。4使用容量瓶、分液漏斗、滴定管前先检查是否漏水,后洗涤干净。5用排液法收集气体时,先移导管后撤酒精灯。6用石蕊试纸、淀粉碘化钾试纸、醋酸铅试纸气体性质时,要先用蒸馏水将试纸润湿。再将试纸靠近气体检验。而用pH试纸时,要先用玻璃棒蘸取待测液少许滴到放在表面皿中央的干燥pH试纸上,再与标准比色卡比较。7中和滴定实验时,用蒸馏水洗净的滴定管、移液管要先用待盛液洗涤23次后,再盛装试液。注入滴定管中的液体液面开始在零刻度或零刻度以下。8点燃可燃性气体时,应先验纯后点燃。净化气体时,应先净化后干燥。9焰色反应试验中,每做一次,铂丝都应当先蘸取浓盐酸放在火焰上灼烧至无色后再做下一次。10配制一定物质的量溶液时,溶解或稀释后溶液应冷却再移入容量瓶。11气体在热固体表面时,应先将气体干燥后反应。12硫酸沾到皮肤上,先迅速用干布擦去,再用水冲洗,千万不得先用水冲洗;碱液沾到皮肤上,立即用较多水冲洗,再涂上硼酸溶液。二、注意数据归类1托盘天平的准确度为0.1g;在测定晶体中结晶水含量时,为保证加热过程中使结晶水全部失去,实验中需加热、称量、再加热、再称量,直到最后两次称量不超过0.1g。2滴定管的准确度为0.01mL。3酒精灯内酒精的量不能少于容积的1/3,也不能多于2/3。4试管在加热时,所盛液体不能超过试管容积的1/3;且要与桌面成45角。用试管夹夹试管时应夹在离管口1/3处。5烧杯、烧瓶加热时,盛液体量均在容积的1/32/3处,蒸发皿加热液体时,盛液体量不宜超过容积的2/3。6液体取用时,若没有说明用量,一般取12mL。7配制一定的物质的量浓度溶液时,烧杯、玻璃棒要洗23次,用烧杯往容量瓶中加蒸馏水时,一般加到距离刻度线和12mL处,再用胶头滴管定容。8酸碱指示剂的用量一般在23滴。9用pH试纸测出溶液的pH,不能含有小数;任何水溶液,H+或OH-的浓度均不能为0,而是大于0。10滴定管的0刻度在滴定管的上部(但不是最上端),在量取液体体积时,液面不一定要在0刻度,得要要0刻度以下;滴定管读数时装液或放液后,需观察12分钟才能观察液面高度。11量杯、量筒、容量瓶没有0刻度;温度计0刻度在温度计的中下部。12托盘天平中的零刻度在标尺的最左边,天平在使用时要调0,使用后要回0。13实验记录中的一切非0数字均是有效数字。14焰色反应完毕,要把铂丝放在盐酸中浸渍23分钟,再用蒸馏水洗净,保存在试管中,使它洁净不沾污垢。15需恒温但不高于100,可用水浴加热。如溶解度的测定、苯与混合酸的反应、酚酞树脂的制备、银镜反应的发生等。三、注意特征标志1仪器洗净的标志:以其内壁附有均匀水珠,不挂水珠,也不成股流下。2中和滴定终点的标志:滴入最后一滴液体溶液颜色发生突变且半分钟内保持不变。3容量瓶不漏水的标志:加入一定量的水用食指摁住瓶塞,倒立观察,然后将容量立正,并将瓶塞旋转180年塞紧,再倒立,均无液体渗出。4容量瓶、量筒、移液管、滴定管中液面达到刻度线的标志:平视时,液面凹面最低处与视线相齐。5用排气法收集气体时,收集满的标志:用湿润的试纸靠近瓶口,试纸变色。6天平平衡的标志:指针在分度盘的中央或指针左右摆动的幅度相等。(上)四、大小关系明确1试剂保存在某液体中,试剂密度应大于液体密度(如锂可保存在液态石蜡中而不能保存在煤油中)2称量时先估计出其质量,加砝码的顺序是先大后小,再调游码;去游码时次序相反。3使用干燥管干燥气体时(或除杂时),气体的流量应是从大管进从小管出(即大进小出)。4溶解气体时,溶解度较小者(SO2、H2S等)可把导管直接插入水中,而溶解度较大者(NH3、HCl等)需在导管末端接一倒扣的三角漏斗,让漏斗边缘稍接触液面,以防止倒吸。5药匙两端为大小两匙,取药品多时用大匙,少时用小匙。6装入干燥管内的药品颗粒不能太大或太小,太大时干燥管效果不好,太小时气体不通畅。7固体药品要保存在广口试剂瓶中,液体药品要保存在细口试剂瓶中。五、上下不能混淆1收集气体进,相对分子质量大于29的用向上排空气法收集,小于29的用向下排空气法收集。2分液操作是时,下层液体应打开旋塞从下方放出,上层液体要从分液要从分液漏斗的上口倒出。3配制一定物质的量浓度溶液,要引流时,玻璃棒的上面不能靠在容量瓶口,而下端则应靠在容量瓶刻度线下的内壁上(即下靠上不靠,下端靠线下)。4用水冷凝气体时,冷凝管中水从下端口进上端口出(逆流原理)。5温度计测液体温度时,水银球应在液面上。6制气体实验中,长颈漏斗的末端应插入液面下,而用分液漏斗加液时,漏斗下端不能插入液面下。六、理清内外关系1酒精灯加热时,利用外焰而不是内焰。2用滴定管加液体时,滴管不能插入反应器中,以免接触器壁而污染药品;从细口瓶向反应器中倾倒液体时,注入所需量后,将试剂瓶口在容器中靠一下逐渐竖起来瓶子,以免遗留在瓶口的液体流到瓶的外壁。3在配制一定物质的量浓度时,要用玻璃棒引流的方式将烧杯中溶液转移到容量瓶中,以免倒到容量瓶外。七、长短也有讲究1洗气时用带双导管的洗气瓶,气体应从长导管进入,短导管出(即长进短出)。2用排液法测量气体体积时(量液装置),气体应从短导管进入,液体则从长管被压出(即短进长出)。3用作安全瓶时,两导管与瓶塞相齐。八、切记多个不能1使用胶头滴管四不能:不能接触容器内壁,不能平放和倒拿,不能随意放置,未清洗的滴管不能吸取别的试剂。2酸式滴定管不能装碱性溶液,碱性滴定管不能装酸性溶液及氧化性溶液。3容量瓶不能长期存放溶液,更不能作为反应容器,也不能互用。4烧瓶、烧杯、锥形瓶不能直接加热。5药品不能入口或用手直接接触,实验剩余药品不能放回原处(Na、K、白磷等危险品除外),不能随意丢弃,要放入指定容器中。6中和滴定实验中锥形瓶不能用待测液润洗。7温度计不能代替玻璃棒用于搅拌,测液体温度计时不能与容器内壁接触。8天平称量药品时,药品不能直接放在托盘上。9量筒不能用来加热或量取热溶液。10酒精灯的使用不能用灯,不可用嘴吹灯,燃着时不可加酒精。11配制一定物质的量浓度时,定容摇匀后液体低于刻度线时不能再加蒸馏水。12试纸不能直接用手拿,要用镊子夹取。13用试管加热液体,试管口不能对着人。14进行焰色反应选用材料本身不能带有颜色,最好选用铂丝或无锈铁丝。15浓硫酸与其液体(水、稀硫酸、乙醇、苯等)混合时,不能将其他液体倒入浓硫酸,应将浓硫酸沿器壁缓慢倒入其它溶液中,以免出现液体飞溅等危险。第一节同步测试一、实验安全问题:1下列实验操作中,主要不是从安全因素考虑的是()A点燃氢气前一定要检验氢气的纯度B未使用完的白磷要随时收集起来,并与空气隔绝C酒精灯不用时,必须盖上灯帽D用氢气还原氧化铜时,要先通一会儿氢气,再加热氧化铜2实验时,不慎把浓硫酸洒在皮肤上,正确的处理方法是( )A用水冲洗,再涂上硼酸溶液B用氢氧化钠溶液中和,再用水冲洗C用布擦去硫酸后,用稀氢氧化钠溶液冲洗D用布擦去硫酸后,用大量水冲洗,再用3%5%的碳酸氢钠溶液冲洗3下列事故处理不正确的是()A不慎碰倒酒精灯,洒出的酒精在桌上燃烧时,应立即用湿抹布扑盖B将一氧化碳中毒者移到通风处抢救C眼睛里不慎溅进了药液,应立即用水冲洗,边洗边眨眼睛,不可用手揉眼睛D不慎将浓硫酸溅到皮肤上,应立即用水冲洗二、混合物的分离方法:4选择萃取剂将碘水中的碘萃取出来,这种萃取剂应具备的性质是( )A不溶于水,且必须易与碘发生化学反应B不溶于水,且比水更容易使碘溶解C不溶于水,且必须比水密度大D不溶于水,且必须比水密度小5、下列各组液体混合物,能用分液漏斗分离的是( ) A乙酸和水 B液溴和苯C苯和水D乙醇和水6实验室进行过滤和蒸发,都要用到的仪器是( )A烧杯B玻璃棒C蒸发皿D酒精灯7某实验小组只领取下列仪器或用品:铁架台、铁圈、三角架、石棉网、烧杯、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8有下列仪器:漏斗;容量瓶;蒸馏烧瓶;天平;分液漏斗;量筒;燃烧匙。其中常用于分离物质的仪器是()ABCD9下列实验操作,不能用以分离提纯物质的是( )A萃取B称量C蒸馏D结晶10下列关于混合物分离的方法中,能够分离KNO3和NaCl的是()A溶解过滤B结晶C蒸馏D萃取11下列实验操作错误的是()A蒸馏时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口B分液时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出C配制浓H2SO4和浓HNO3的混酸时,应将H2SO4慢慢加到浓HNO3中,并及时搅拌和冷却D用酒精萃取碘水中的碘化学实验基本方法一、选择题:(本小题共6小题,每小题3分,共18分,每小题只有一个正确答案)1下面是人们对于化学科学的各种常见认识,其中错误的是( )A化学面对现代日益严重的环境问题显的无能为力B化学将在能源、资源的合理开发和安全应用方面大显身手C化学是一门具有极强实用性的科学D化学是一门以实验为基础的自然科学21998年诺贝尔化学奖授予科恩(美)和波普尔(英),以表彰他们在理论化学领域作出的重大贡献。他们的工作使实验和理论能够共同协力探讨分子体系的性质,引起整个化学领域正在经历一场革命性的变化。下列说法正确的是( )A . 化学不做实验,就什么都不知道 B . 化学不再需要实验C. 化学不再是纯实验科学 D . 未来化学的方向是经验化3下列实验基本操作(或实验注意事项)中,主要是处于实验安全考虑的是( ) A实验剩余的药品不能放回原试剂瓶 B可燃性气体的验纯C气体实验装置在实验前进行气密性检查D滴管不能交叉使用4下列实验仪器不宜直接用来加热的是( )A试管B坩埚 C蒸发皿 D烧杯 5下列实验操作中错误的是 ( ) A用规格为10mL的量筒量取6mL的液体B用药匙或者纸槽把粉末状药品送入试管的底部C过滤时玻璃棒的末端应轻轻靠在三层的滤纸上D如果没有试管夹,可以临时手持试管给固体或液体加热6若在试管中加入2-3mL液体再加热,正确的操作顺序是( )点燃酒精灯进行加热;在试管中加入2-3mL液体;用试管夹夹持在试管的中上部;将试剂瓶的瓶盖盖好,放在原处。A. B. C. D.二、选择题(共10小题,每小题4分,计40分,每小题有12个正确答案,只有一个正确选项的,多选不给分;有两个正确选项的,选对一个给2分,选错一个该小题不给分。)7在盛放浓硫酸的试剂瓶的标签上应印有下列警示标记中的( ) 8下列混合物的分离和提纯方法中,主要是从溶解性的角度考虑的是( ) A蒸发 B蒸馏 C过滤 D萃取9有关化学实验的下列操作中,一般情况下不能相互接触的是 ( )A.过滤操作中,玻璃棒与三层滤纸B.过滤操作中,漏斗径与烧杯内壁C.分液操作中,分液漏斗径与烧杯内壁D.用胶头滴管向试管滴液体时,滴管尖端与试管内壁10蒸发操作中必须用到蒸发皿,下面对蒸发皿的操作中正确的是 ( )A将蒸发皿放置在铁架台的铁圈上直接用酒精灯火焰加热B将蒸发皿放置在铁架台的铁圈上,并加垫石棉网加热C将蒸发皿放置在三脚架上直接用酒精灯火焰加热D在三脚架上放置泥三角,将蒸发皿放置在泥三角上加热11现有三组溶液:汽油和氯化钠溶液 39的乙醇溶液 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、萃取、蒸馏 B.萃取、蒸馏、分液C.分液、蒸馏、萃取 D.蒸馏、萃取、分液12能够用来鉴别BaCl2、 NaCl、 Na2CO3三种物质的试剂是( )AAgNO3溶液 B稀硫酸C稀盐酸D稀硝酸13下列实验操作中错误的是 ( ) A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14化学实验中的很多气体是用盐酸来制备的,这就导致了这些制取的气体中往往含有HCl杂质,要除去HCl杂质而得到纯净的目标气体,可用右图所示装置。如果广口瓶中盛装的是饱和NaHCO3溶液,则可以用于下列哪种气体的除杂装置是( )AH2 B Cl2 C H2S DCO215水资源非常重要,联合国确定2003年为国际淡水年。海水淡化是海岛地区提供淡水的重要手段,所谓海水淡化是指除去海水中的盐分以获得淡水的工艺过程(又称海水脱盐),其方法较多,如反渗透法、水合物法、电渗透法、离子交换法和压渗法等。下列方法中也可以用来进行海水淡化的是( )A过滤法 B蒸馏法C分液法 D冰冻法16某溶液中含有较大量的Cl、CO32、OH等3种阴离子,如果只取一次该溶液就能够分别将3种阴离子依次检验出来,下列实验操作顺序正确的是滴加Mg(NO3)2溶液; 过滤;滴加AgNO3溶液; 滴加Ba(NO3)2溶液A BC D三、填空题(42分)17(6分)就有关物质的分离回答下面的问题(1)分离沸点不同但又互溶的液体混合物,常用什么方法?试举例说明。(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。18(14分)粗食盐中除含有钙离子、镁离子、硫酸根离子等可溶性杂质外,还含有泥砂等不溶性杂质。我们食用的精盐是用粗食盐提纯而得到的。通过教材中“粗盐的提纯”及你做过的该实验回答下列问题。(1)实验室进行NaCl溶液蒸发时,一般有以下操作过程 放置酒精灯 ;固定铁圈位置 ;放上蒸发皿(蒸发皿中盛有NaCl溶液);加热搅拌; 停止加热。其正确的操作顺序为? (2)如何运用最简方法检验溶液中有无SO42离子?如果有,应该如何除去SO42离子?(3)在粗盐经过溶解过滤后的溶液中滴加饱和Na2CO3溶液,直至不再产生沉淀为止。请问这步操作的目的是?(4)将经过操作(3)后的溶液过滤。请问这一操作能除掉哪些杂质?(5)实验室里将粗盐制成精盐的过程中,在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒,分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的;溶解时:过滤时:蒸发时:19(8分)A、B、C、D分别是NaNO3、NaOH、HNO3和Ba(NO3)2四种溶液中的一种,现利用另一种溶液X,用如图所示的方法可将它们依次确定。试确定A、B、C、D、X各代表何种溶液。A:_,B:_,C:_,D:_,X:_。20(14分)有一种工业废水,已知其中含有大量的FeSO4,少量的Ag+和Na+,以及部分污泥。试设计一个既经济又合理的方法以回收金属银、硫酸亚铁。分步列出实验步骤,并说明每一步骤的目的(不必写化学方程式)。第二节 化学计量在实验中的应用物质的量及其应用(1)物质的量(1)定义:科学上用来研究一定数目微粒集体的一个物理量。符号:n. 单位:摩尔(mol)。(2)基准:以0.012kg 12 C中所含的碳原子数为基准,即阿伏加德罗常数。(2)阿伏加德罗常数(1)符号:NA。单位:mol1.(2)阿伏加德罗常数是一个可以用实验测出的准确值,只是目前的科学手段有限,只测出6.02213671023mol1,在应用中用6.021023 mol1作为它的最大近似值用于计算。(3)阿伏加德罗常数是一个非常大的数,只适用于表示微观粒子。注意:(1)用物质的量来表示微粒时,要用化学式注明微粒的名称;(2)物质的量只适用于微观粒子。(3)物质的量(n)、粒子数(N)和阿伏加德罗常数(NA)的关系粒子数比等于物质的量比(4)摩尔质量(1)定义:单位物质的量的物质所具有的质量。符号:M;单位:gmol1(常用).(2)计算公式:(5)阿伏加德罗定律和气体摩尔体积结论:在相同条件下,等物质的量(1mol )固体或液体体积一般各不相同,但气体的体积却几乎完全相同。实验探究:(1)决定物质体积的主要内因:物质微粒本身大小、微粒的间距和微粒的数目。(2)决定气体体积的主要内因:气体分子数和气体分子间距。(3)在同温同压下,任何气体分子的间距都相等。(4)阿伏加德罗定律:同温同压下,等物质的量的任何气体体积相等。对定律的理解:条件的三个相同推出结论的一个相同。即:条件结论同温同压,同物质的量同体积同温同压,同体积同物质的量,同分子数同温同压,同分子数同体积,同物质的量定律的推论:a 同温同压,气体的物质的量比等于体积比等于分子数比;b 同温同压,气体的密度比等于其摩尔质量比;c 同温同压,同体积,气体的密度比等于摩尔质量比等于质量比。(5)气体摩尔体积:定义:一定温度和压强下,单位物质的量的任何气体所占的体积。符号:Vm,单位:L/mol.标况下,1mol任何气体的体积都约为22.4L.即标况下,Vm=22.4 L/mol.计算公式:标况下,n=V/(22.4 L/mol).气体摩尔质量的几种计算方法:a.M=m/n; b.标况下,M=22.4d (d是气体的密度,单位是g/L)c.相对密度D=M1/M2 (M1是未知气体的摩尔质量,M2是已知气体的摩尔质量)(6)物质的量浓度(1)定义:单位体积溶液中所含溶质的物质的量来表示的浓度.符号:CB,单位:mol/L.计算公式: C=n/v.(2)常见的几种计算类型:气体溶于水求所得溶液浓度例:在标况下,1体积水中溶解500体积的HCl,所得溶液的密度为1.22g/ml,求该溶液的物质的量浓度.解: 溶质的物质的量=500 L/22.4 L/mol=22.32mol, 溶液的质量=1000 g+22.32 mol36.5 g/mol=1841.73g,溶液的体积=1841.73 g/1.22 g/ml=1487.49ml=0.148749 L,溶液的物质的量浓度=22.32 mol/0.148749 L=15 mol/L.答:该溶液的物质的量浓度为 15 mol/L.物质的量浓度与溶质质量分数的换算:公式: C=w%d1000/M (w是溶质质量分数,d是溶液密度g/ml.)例:98% 1.84 g/ml的浓硫酸的物质的量浓度是多少.解: C=98%1.84 g/ml1000/98 g/mol=18.4 mol/L.溶液混和的有关计算:例:有两种H2SO4 溶液,一种的物质的量浓度是C1,密度是d1,另一种的物质的量浓度是C2,密度是d2,它们等体积混和后的溶液密度为d3,求混和后溶液的物质的量浓度.解: 设混和的体积为V .C=(C1V+C2V)d3/(Vd1+Vd2)=(C1+C2)d3/(d1+d2).溶液加水稀释的几个规律:密度大于1的溶液:加等体积水后,溶液溶质质量分数大于原溶液溶质质量分数的一半。加等质量水后,溶液物质的量浓度小于原溶液物质的量浓度的一半。密度小于1的溶液::加等体积水后,溶液溶质质量分数小于原溶液溶质质量分数的一半。加等质量水后,溶液物质的量浓度大于原溶液物质的量浓度的一半。物质的量浓度溶液的配制(1)主要仪器:容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、天平或量筒或滴定管等。容量瓶使用时应注意:使用前要检漏;有四个不准:不允许加热、不允许物质的溶解或稀释、不允许物质间的反应、不允许储存药品;容量瓶上标有:容量规格、使用温度和刻度线;容量瓶检漏的方法:将容量瓶注入一定量的水,塞紧塞子,一手抵住塞子,一手托住瓶底,将瓶颠倒,不漏水,再将塞子旋转180度,再重复操作一次,如不漏即可。(2)配制步骤:计算、量取或称量、稀释或溶解、冷却移液、洗涤移液、定容、摇匀、装瓶贴标签。定容时应:加水离刻度线12cm时,改用胶头滴管加水至刻度线。(3)误差分析:(以配制NaOH为例)根据公式:C=n/V=m/(MV)可能引误差的操作起可能导致变化的量物质的量浓度的变化(c)溶质质量(m)溶液体积(v)1容量瓶未干燥或有少量的蒸馏水2药品因时间长而变质3称量时间过长或用滤纸称药品4向容量瓶移液
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