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文档简介

1、高中化学必修一从实验学化学全章复习(整理)1 .混合物的分离原理和分离方法。2 .混合物分离方法的操作。3 .离子的检验及检验试剂的选择。4 .物质分离与提纯过程的简单设计。5 .物质的量及其单位 摩尔。6 .阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等概念。7 .有关物质的量、微观粒子数、质量、体积、物质的量浓度等之间转化的 计算。8 . 一定物质的量浓度溶液的配制【知识网络】本章包括化学实验基本方法、化学计量在实验中的应用两节内容,其知识框架可整理如下:1一|实验安全从盍学化学化学实验基本方法粗盐提纯阿伏加德罗常数主要步骤有关计算【要点梳理】 要点一、化学实验基本方法1 实 验安

2、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)创伤急救用药棉或纱布把伤口清理干净,若有碎玻璃片要小心除去,用双氧水擦洗或涂红汞水,也可涂碘酒(红汞与碘酒不可同时使用),再用创可贴外敷。( 2)烫伤和烧伤的急救可用药棉浸75% 95%的酒精轻涂伤处,也可用3% 5%的 KMnO 4溶液轻擦伤处到皮肤变棕色,再涂烫伤药膏。( 3)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

3、洗。( 4)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。( 5)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、PC13、PC15、过氧化钠、过氧化钢等着火。比水密度小的有机溶剂,如苯、石油等姓:类、醇、醴、酮、酯类等

4、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。 蒸储加热时,如因冷凝 效果不好,易燃蒸气在冷凝器顶端燃着,绝对不可用案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。要点二、混合物分离和提纯的常用方法分离和 提纯的 方法分离的物质应用举例过滤从液体中分离出不溶的固体物质除去粗盐中的泥沙蒸发获得溶液中的溶质(分离溶剂和溶质)蒸发NaCl溶液,获得NaCl晶体蒸储分离沸点不同而乂相溶的液态混合物 (或分离固、液混合物)分离乙醇和水的混合物(加 生石灰

5、)萃取分离在不同溶剂中溶解度相差较大的液态混合物用CC14萃取碘水中的I2离子的检验离子检验试剂实验现象化学方程式(以两种物质为例)SO42加稀盐酸,再加BaCl2溶液产生不溶于酸的沉淀Na2SO4+BaCl2=BaSO4 J +2NaClCO32加稀盐酸,将产生 的气体通入澄清 石灰水中产生的无色无 味的气体使澄 泊后灰水变浑 浊Na2CO3+2HCl=2NaCl+H 2O+C02 TCO2+Ca(OH)2=CaCO3,+H0要点三、物质的量一一化学计算的桥梁1 .主要概念物质的量:以阿伏加德罗常数为计数单位计量物质的构成粒子多少的物理 量。常用单位:mol。摩尔质量:单位物质的量的物质所具

6、有的质量叫做摩尔质量,常用单位:g mol 1 (或 g/mol)和 kg mol 1 (或 kg/mo1)。气体摩尔体积:单位物质的量的气体所占有的体积叫做气体摩尔体积。常用单位:L mol 1 (或 L/mol)和 m3 mol 1 (或 m3/mol)。物质的量浓度:以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成,,一一 一一、,4、-133的物理重。常用单包: mol L (或mol/L)和mol m (或mol/m )。2 .以物质的量为中心的各量之间的关系上述关系网的形成,即相关公式如下:要点四、阿伏加德罗定律及其应用1.在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的

7、分子, 这就是阿伏加德罗定律。注意:(1)使用范围:气体。(2)使用条件:同温、同压、同体积(3)特例:气体摩尔体积(Vm2 .阿伏加德罗定律的应用。V 1、一,标准状况下 Vm= 22.4 L - mol n(1)求气体的密度和相对密度标准状况下:P(气体)1 M g mol22.4L / mol22.4A气体对B气体的相对密度八器一需(2)求摩尔质量 M (或平均摩尔质量 M ),一、八、一_.-1标准状况下:M=22.4 L mol XP。 M n(A) M(A) n(B) M(B)一 n(A) n(B)M =M (A)月(A)+M (B) 3(B)(中为体积分数)。(3)确定分子的组成

8、一般思路是:由体积比导出分子个数比,再根据质量守恒定律确定化学式。要点五、物质的量浓度在化学实验中的应用1 .物质的量浓度以单位体积溶液里所含溶质 B的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫做溶质B的物质的量浓度。符号cb,单位mol/L ,数学表达式Cb =晅oV2 . 一定物质的量浓度的溶液的配制(1)仪器:托盘天平或量筒、烧杯、玻璃棒、指定规格的容量瓶、胶头滴 管,其他辅助用品。(2)步骤:计算;称量;溶解;转移;洗涤;定容;摇匀。(3)注意事项容量瓶在使用前必须检查是否漏水, 其程序为加水一倒立、观察一正立一 瓶塞旋转180° -倒立、观察。定容时,视线、液体凹面最低点、刻度线处

9、于同一水平线。(4)误差分析根据c=R=旦,判断:V MV若没有洗涤烧杯内壁,使n减小,使浓度偏低;若容量瓶中原有少量蒸储水或定容后反复摇匀,发现液面低于刻度,则对 结果无影响;转移或搅拌溶液时有部分液体溅出,致使溶液浓度偏低;容量瓶内溶液的温度高于 20 C,造成所量取的溶液的体积小于容量瓶上所标注的液体的体积,致使溶液浓度偏高;在给容量瓶定容时,仰视读数会使溶液的体积偏大,致使溶液浓度偏低;俯视读数会使溶液的体积偏小,致使溶液浓度偏高。要点诠释:作为高中阶段为数不多的定量实验, "定物质的量浓度溶液的配 制”仍是需要重视的内容,在配制一定物质的量浓度的溶液时,要特别注意,不 能直

10、接将溶质放入容量瓶中进行溶解, 而要在烧杯中溶解,待烧杯中溶液的温度 恢复到室温时,才能将溶液转移到容量瓶中。这是因为容量瓶的容积是在20c时标定的,而绝大多数物质溶解时都会伴随着吸热或放热过程的发生,引起温度的升降,从而影响到溶液的体积,使所配制的溶液的物质的量浓度不准确。要点六、有关物质的量浓度的计算1 .常见几种计算形式Nm(1) n=(2) n=NaM(4) n (B)=c (B) V (aq)(3)Vn =-VmV(标准况)"T22.4L mol2.常见题型解读(1)利用Cb =进行计算(有时可先用n= m或门=y或n = M)。V(aq)MVmNa(2)质量分数与物质的量

11、浓度的换算换用衣据1000mL阚)wM(B)cb的单位为mol L 1, P的单位为g cm 3, M的单位为g mol1。推导:1000 mL即1 L溶液的质量为1000 mLxP(aq),1 L溶液中所含溶质B的质量为1000 mLxP(aq) w (B)1L溶液中所含溶质B的物质的量为1000mL M”所以该溶液中溶质的物质的量浓度为1000mL:(aq) w(B)M (B) 1L即可表示为Cb =1000mL L“ :(aq) w(B)M (B)(3)溶解度与物质的量浓度的换算依据饱和溶液的溶解度 S,可求算出饱和溶液中溶质的质量分数( w)为S父100% ;然后由溶液的物质的量浓度与

12、溶质的质量分数的换算公式100 Sc=1000Pw/M,即可推得。(4) 一定物质的量浓度溶液的稀释溶液稀释定律a.对于已知质量分数溶液的稀释:溶质的质量稀释前后不变,即miwi=m2W2。b.对于已知物质的量浓度溶液的稀释:溶质的物质的量稀释前后不变,即ClVl=C2 V2。相同溶质的溶液混合后溶液浓度的计算a.等质量混合:混合后溶液质量分数为原溶液质量分数和的一半 (a% = a1% 72%),与溶液密度无关。b.等体积混合:a%/1V 2%+d2V2/4%2a2%。did2d1V d2V(5)已知溶液中某种粒子的物质的量浓度,求其他粒子的物质的量浓度解答此类题目时要依据两个规律:定组成规

13、律电解质溶液中,阴离子与阳离子浓度之比等于化学组成中离子个数之比,据此可求已知一种离子浓度的溶液中的另一种离子浓度。如 Na2SO4溶液中,c (Na+)=2c (SO42 )=2c (Na2SO4)。电荷守恒规律:因为任何溶液都呈电中性,故溶液中阳离子所带的正电荷 总数应等于阴离子所带的负电荷总数,这个规律称为电荷守恒规律。例如,在 Na2SO4溶液中,c (Na+)=2c (SO42 );在 K2SO4、MgSO4 的混合溶 液中,c (K+)+2c (Mg2+)=2c (SO42一)(假定溶液中H+、OH的浓度相等)。【典型例题】类型一、化学实验基本方法例1 .下列实验能达到目的的是()

14、0A.在容量瓶中加一定体积的水,再加入浓硫酸配制准确浓度的稀硫酸B.用稀硫酸和锌粒反应制氢气C.用玻璃棒搅拌漏斗中的液体以加快过滤的速度D.加入盐酸以除去硫酸钠中的少量碳酸钠杂质【思路点拨】运用化学实验的基本方法逐项分析各选项的说法是否正确,特 别是要注意对实验操作的描述是否准确。【答案】B【解析】一定浓度溶液的配制不能直接在容量瓶中进行溶解和稀释, A错; 过滤时不可搅拌漏斗中液体,以免划破滤纸, C错;用盐酸除去硫酸钠中的少量 碳酸钠杂质时引入了新的杂质 NaCl, D错。【总结升华】此类题型宜采用逐项分析法。举一反三:【变式11下列实验操作与安全事故处理错误的是()A.使用温度计测量烧杯

15、中的水浴温度时,不慎打破水银球,用滴管将水银 吸出放入水封的小瓶,残破的温度计插入装有硫粉的广口瓶中1B.用试管夹从试管底由下往上夹住距离管口约 3处,手持试管夹长柄末端, 进行加热C.将浓硫酸放入容量瓶中,然后加水稀释制取稀硫酸D.把玻管插入橡胶塞孔时,用厚布护手,紧握用水湿润的玻管插入端,缓 慢旋进塞孔中【答案】C类型二、混合物分离和提纯的常用方法例2.电解法制碱的原料是饱和食盐水,由于粗盐中含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、 SO42一杂质,不符合电解要求,因此必须经过精制。某校实验小组精制粗盐水的 实验过程如下:请回答以下问题:(1)操作a的名称是,所用玻璃仪器是做好此类题要注意

16、两点:其一要从宏观把握整个实验方案,其二是准确规范地表述基本操作。举一反三:【变式1】关于粗盐提纯的下列说法正确的是()A.溶解粗盐时,应尽量使溶液稀些,防止食盐不完全溶解B.滤去不溶性杂质后,将滤液移至地竭内加热浓缩C.当蒸发到剩有少量液体时,停止加热利用余热将液体蒸干D,将制得的晶体转移到新制过滤器中用大量水进行洗涤【答案】 C【变式2】(1)除去NaNO3固体中混有的少量KNO3,所进行的实验操作依次为 、蒸发、结晶、 。( 2)除去KCl 溶液中的SO42 ,依次加入的溶液为(填溶质的化学式)【答案】( 1)溶解过滤( 2) BaCl2 或 Ba(OH)2、 K2CO3、 HCl类型三

17、、物质的量 化学计算的桥梁例3.Na代表阿伏加德罗常数,下列叙述错误的是()。A. 10 mL质量分数为98%的H2SO4,用水稀释至100 mL, H2SO4的质量分数为 9.8B.在H2O2+Cl2=2HCl+O2反应中,每生成32 g氧气,则消耗Na个C12分 子C.标准状况下,分子数为Na的CO、C2H4混合气体体积约为22.4 L,质量为 28 gD. 一定温度下,1 L 0.50 mol L 1 NaCl 溶液与 2 L 0.25 mol L 1 Na2CO3 溶液 含Na+的物质的量不同【思路点拨】逐选项分析该选项中涉及到的物理量之间的关系,计算时要留心有关细节的说法是否正确。【

18、解析】A项中H2SO4的浓度越大,密度越大,故10 mL浓H2SO4稀释至 100 mL 时,体积为原来的10倍,质量小于原来的10倍,则质量分数大于原来的十分之一,A错;B项中,每消耗1 mol CI20就会生成1 mol。2, 32 g Q的物 质的量为1 mol, B正确。分子数为Na的任何气体(包括混合气体),其物质的 量均为1 mol,在标准状况下的体积都约为 22.4 L, CO和C2H4的相对分子质量 相同,均为28,故1 mol的质量为28 g, C正确;D项中1 L 0.5 mol L的NaCl 溶液中含有 0.5 mol Na+,而 2 L 0.25 mol 1_71 的

19、Na2CO3溶液中合有 1 mol Na+, 故 D 正确。【总结升华】正误判断题是化学高考命题的热点之一,常见的命题设错角度有: ( 1)概念的内涵、外延有漏洞;( 2)问题叙述忽略特例,如有“都是”“一定” “全部”等较绝对的词; ( 3)在概念或物理量的“单位”上设错,如“摩尔质量”的单位设作“g”; ( 4)推论错误;( 5)不考虑条件,如“标准状况”“常温” ; ( 6)计算错误;( 7)违背有关定律。如“质量守恒定律”、 “电荷守恒”、 “阿伏加德罗定律”等; ( 8)概念的运用错误。在分析判断时要关注以上各点。举一反三:【变式 1】下列叙述错误的是()A. 0.012 kg的12

20、C所含的原子数为6.02 1023B. 1 mol H2O 中含有 2 mol H 和 1 mol OC. 2 mol NaOH溶于1 L水中配成溶液的浓度为 2 mol L 1D. 1 L 2 mol L:1 NaOH 溶液中含有 NaOH 2 mol【答案】 : C类型四、阿伏加德罗定律及其应用例 4.在两个密闭容器中,分别充有质量相等的甲、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【思路点拨】两容器的温度和压强

21、均相同,且气体质量相等,而甲的密度大于乙的密度,由P = m可知V甲V乙。【答案】B【解析】同温、同压下,气体的物质的量与体积成正比,V甲V乙,故n甲n乙,B项正确;气体的分子数与物质的量成正比,甲的分子数比乙的少,A错误;因为气体的摩尔体积在相同温度和压强下相等,C错误;根据M =可n知M (甲)M (乙),则Mr (甲)Mr (乙),D错误。【总结升华】在解答关于阿伏加德罗常数的问题时,应正确理解相关概念的 内涵和外延,缜密细致地分析每一个问题。举一反三:【变式11在下列条件下,两种气体的分子数一定相等的是A,同温度、同体积的N2和。2B.同压强、同体积的H2和CH4C,同质量、不同密度的

22、 N2和COD.同体积、同密度的CO2和N2【答案】:C类型五、物质的量浓度在化学实验中的应用例5.标准状况下,1 L水可溶解700 L氨气,所得氨水密度为0.9 g / mL,求氨水 的物质的量浓度。【思路点拨】求氨水的物质的量浓度需要知道氨气的物质的量和溶液的体 积,氨气的物质的量可由标准状况下氨气的体积求得, 溶液的体积可由溶液的质量和密度求得,溶液的质量为溶剂的质量和溶质的质量之和,这样来逐步分析, 解析过程就变得非常明了。【答案】18.4 mol L- 1"叫(标准C(啊=0.)=驹% -,mol ,然后再由,(闻,其中 。团),,700L 小 y i月(NHp = =q-

23、 = 31.2511101【解析】氨气的物质的量:'X 22,4Lmo,溶液的 体积:1.7L_想 _ 31,25mol x 17g mol-1 + 1000 gp900g F1月(NH3) 3125mHT_i= = 18.4moLL享 X&q) L7Lo【总结升华】本题考查气体溶于水后物质的量浓度的计算。首先求气体溶质 的物质的量,抓住定义表达式,准确理解各物理量的含义,同时化学计算中一定 要带单位运算。类型六、有关物质的量浓度的计算例6.在a L A12(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入b mol BaCl2,恰好使溶液中的SO42完全沉淀;如加入足量强碱并加热可得到c mol NH 3气体,则原溶液中的 Al3+浓度(mol/L)为()0D.2b -c6aA 2b-c b2(b-c)c 2b-c2a3a3a【思路点拨】Ba2+ SO42 = BaSdJ, NH4+OH-A NH3T+H2O,根据方程式中的数量关系,再运用电荷守恒计算。【答案】C【解析】由于产生c mol NH3,则必定有c mol NH4+,使SO

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