高中化学 第一章 从实验学化学学案 新人教版必修1-新人教版高一必修1化学学案

第一章从实验学化学教师用书第一节化学实验基本方法第一课时化学实验安全过滤与蒸发[学习目标]1.识别一些化学品的安全标志。2.了解一些基本的安全措施和意外事故的紧急处理方法。(重点)3.掌握过滤和蒸发的基本操作及注意事项。(重点)一、化学实验安全1．了解安全措施(1)认识常见危险化学品的标志。标志分类爆炸品易燃品剧毒品腐蚀品(2)意外事故的处理方法。意外事故处理方法酒精灯引起着火移开可燃物，用湿布盖灭烫伤或烧伤先用冷水冲洗，再涂上烫(烧)伤膏浓硫酸沾在皮肤上先用大量水冲洗，再涂上3%～5%的NaHCO3溶液或肥皂水浓碱沾在皮肤上用大量水冲洗，再涂上硼酸试剂溅到眼睛内直接用大量水冲洗，边洗边眨眼2.掌握正确的操作方法(1)药品的取用。固体粉末或小颗粒状用药匙取用块状用镊子取用液体少量用胶头滴管吸取一定量用量筒量取较多量直接倾倒(2)物质加热。(4)“三废”的处理方法。废气：不能直接排入空气，要进行回收处理，防止污染大气。废液：不能直接倒入下水道，要倒入指定的废液缸。废渣：不能随意丢弃，要进行分类处理。1．(1)若浓硫酸不慎沾到皮肤上，能用NaOH溶液中和擦洗吗？【提示】不能。因为NaOH有较强的腐蚀性，同时二者反应放出大量的热，会灼伤皮肤造成二次伤害。(2)在用H2还原CuO的实验中为什么先通一会H2再点燃酒精灯？【提示】因为H2与空气混合后点燃时容易发生爆炸，在用H2还原CuO时先通入H2的目的是排尽装置中的空气，以防止加热时发生爆炸。二、过滤和蒸发1．过滤：分离难溶固体和液体。写出下图仪器的名称。2．蒸发： 将可溶性固体从溶剂中分离出来。2．(1)粗盐中不溶物泥沙除去的一般步骤有哪些？(2)粗盐中混有泥沙的除去实验中用到几次玻璃棒？玻璃棒分别起什么作用？(3)蒸发时，待溶液蒸干再停止加热，对吗？为什么？【提示】(1)溶解→过滤→蒸发。(2)三次。溶解时，用玻璃棒搅拌，促进食盐溶解。过滤时，用玻璃棒引流，防止液体溅出。蒸发时，用玻璃棒搅拌，防止因局部温度过高而造成液滴飞溅。(3)不对。溶液蒸干再停止加热会造成晶体飞溅，应蒸发皿中出现较多的固体时停止加热，用余热蒸干。1．判断(1)不能用手直接接触药品。()(2)可用酒精灯对烧杯直接加热。()(3)浓碱液不慎沾到皮肤上，应用盐酸中和。()(4)固体药品应盛放在广口瓶中。()(5)为加快过滤，可用玻璃棒搅动漏斗中的溶液。()(6)蒸发皿用于蒸发时，应该垫石棉网加热。()【答案】(1)√(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×2．下列事故或药品的处理正确的是()A．一般用药匙取用粉末状或块状药品B．当出现CO中毒时，应立即将中毒者抬到室外新鲜空气处C．制取并收集氧气结束后，应立即停止加热D．将含硫酸的废液倒入水槽，用水冲入下水道【解析】块状药品一般用镊子夹取，A错；收集O2结束时，先拿出水中导管，再停止加热，C错；H2SO4废液不冲入下水道，D错。【答案】B3．如图所示是某学生设计的过滤操作装置图。(1)图中有________处错误，说明改正的方法：__________________________________________________________。(2)该学生在进行过滤操作后发现，过滤后的液体仍有浑浊现象，可能是________的缘故。【解析】过滤的仪器有铁架台(带铁圈)、漏斗、烧杯和玻璃棒，过滤时要注意“一贴、二低、三靠”。【答案】(1)1用玻璃棒引流，玻璃棒靠在三层滤纸一侧(2)滤纸破损(或液面高于滤纸的上缘)预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中问题1问题2问题3问题4学生分组探究一实验事故预防与处理第1步探究——问题引入，自主探究1．实验过程中常见的事故有哪些？【提示】失火、爆炸、倒吸、中毒、暴沸、污染、堵塞等。2．点燃可燃气体(如H2、CH4、CO)之前应先进行什么操作？为什么？【提示】验纯，不纯易发生爆炸。3．用排水法收集气体时，集满气体后为什么要先撤导管后熄灭酒精灯？【提示】防止水倒吸，引起仪器炸裂。4．实验室制Cl2时尾气用NaOH溶液吸收的目的是什么？【提示】防止Cl2污染大气。第2步阐述——要点归纳，深化知识1．药品的安全存放固态试剂存放在广口瓶中，液态试剂存放在细口瓶中，少量常用液态试剂可存放在滴瓶中。均应密封存放在低温干燥处。①易吸水、潮解、被氧化的物质应密封存放，防止与水、空气接触。②受热或见光易分解的物质应选用棕色瓶存放在冷暗处。③易燃的试剂应密封保存，放置在冷暗并远离电源和火源的地方。④金属钾、钠易与O2、H2O反应，常密封保存在煤油中。2．实验安全操作的“六防”内容可能引起事故的操作采取的措施防爆炸用CO、H2还原Fe2O3、CuO等应先通CO或H2，排净装置内空气后，再对装置进行加热防暴沸加热液体在待加热液体中加入碎瓷片(沸石)浓硫酸的稀释将浓硫酸沿器壁慢慢加入水中，同时用玻璃棒搅拌防失火可燃性物质遇到明火可燃性物质一定要远离火源防中毒制取有毒气体；误食重金属盐类等加装尾气吸收装置或在通风橱中制备有毒气体；误食重金属盐后，立即服用大量的鲜牛奶或生鸡蛋清防污染制取对环境有污染的物质加装吸收装置，有毒物质应处理后排放防倒吸利用加热法制取并用排水法收集气体或吸收溶解度较大的气体等实验完毕后，先将导管从水中取出，再熄灭酒精灯；有多个加热装置的复杂装置中，要注意熄灭酒精灯的顺序，必要时要加装安全防倒吸装置第3步运用——精选习题，落实强化1．下列试剂存放不正确的是()A．NaOH固体应放在广口试剂瓶中B．浓HCl应放在细口试剂瓶中C．NaCl溶液应放在棕色细口试剂瓶中D．CuSO4固体应放在广口试剂瓶中【解析】NaCl见光不分解，不必放在棕色试剂瓶中。【答案】C2．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．电线短路失火时，首先要用泡沫灭火器灭火C．浓氢氧化钠溶液溅到皮肤上，立即用水冲洗，然后涂上稀硼酸溶液D．浓硫酸溅到皮肤上，立即用稀氢氧化钠溶液洗涤【解析】A项，汽油不溶于水且比水轻，用水不能灭火；B项，短路失火时首先切断电源；D项，不能用强碱(NaOH溶液)洗涤皮肤。【答案】C3．(2015·济南高一期中)进行化学实验必须注意安全，下列说法中正确的组合是()①点燃氢气前要检验氢气的纯度，以免发生爆炸②CO气体有毒，处理CO气体时可将其点燃，转化为无毒的CO2③在盛O2的集气瓶中进行铁丝燃烧实验时，事先在集气瓶底部铺上一层沙子④用氢气还原氧化铜时，先加热再通入氢气，以免浪费氢气⑤稀释浓硫酸的操作图为：A．①②③④ B．①②③C．①②④ D．①②③④⑤【解析】氢气易燃易爆，点燃前必须检验其纯度，①正确；CO燃烧时生成无毒的CO2，②正确；铁燃烧生成的Fe3O4温度很高，直接落到集气瓶底部，会导致集气瓶炸裂，③正确；应先通入氢气，赶走装置中的空气，防止爆炸，④错误；稀释浓H2SO4时应将浓H2SO4沿烧杯内壁缓缓加入水中，并用玻璃棒不断搅拌，⑤错误。【答案】B4．(2015·广州高一检测)下列实验操作中，主要不是从安全因素考虑的是()A．酒精灯在不使用时，必须盖上灯帽B．给试管里的固体加热时，试管口应略向下倾斜，外壁干燥后再预热C．给试管里的液体加热时，试管口应略向上倾斜(约45°角)，外壁干燥后再预热D．用氢气还原氧化铜时，先通一会儿氢气，再加热氧化铜【解析】盖上灯帽的目的是防止酒精挥发，不是安全问题。【答案】A安全实验问题的几点注意1．Na、K剩余时要放回原试剂瓶。2．给试管内的液体加热，液体量不超过试管容积的eq\f(1,3)。3．加热固体时试管口要略低于试管底，以防水珠倒流入试管底部，炸裂试管。4．浓硫酸与浓硝酸(或盐酸等)的混合同浓硫酸的稀释一样，将浓硫酸沿器壁慢慢加入到浓硝酸(或盐酸等)中，边加边搅拌，冷却。5．在氢气或CO还原氧化铜的实验中，实验开始时，应先通入氢气或CO再加热，实验结束时，应先撤酒精灯，再停止通氢气。学生分组探究二物质的两种分离操作——过滤和蒸发第1步探究——问题引入，自主探究1．除去粗盐浊液中的泥沙可用什么方法？用到哪些玻璃仪器？【提示】过滤；漏斗，烧杯，玻璃棒。2．从NaCl溶液中得到NaCl固体，用什么方法？用到哪些仪器？【提示】蒸发；铁架台(含铁圈)、蒸发皿、玻璃棒、酒精灯。3．过滤时，如何洗涤沉淀？【提示】沿玻璃棒向漏斗中注入蒸馏水至浸没滤渣，等水自然流出后，再重复洗涤2～3次。第2步阐述——要点归纳，深化知识1．过滤(1)过滤操作可以概括为“一贴、二低、三靠”(2)沉淀的洗涤和过滤液浑浊的处理①洗涤沉淀的原因：过滤完毕，过滤器的固体表面总是残留部分母液。②洗涤沉淀的方法：沿玻璃棒向过滤器中注入少量蒸馏水刚好浸没沉淀，让水自然流下，直到固体表面洗涤干净为止(洗涤2～3次)。③沉淀是否洗涤干净，检验方法是：取最后一次洗涤液，加入相关试剂检验是否含有母液中的离子。④若滤液浑浊，应继续过滤，直到滤液澄清为止。2．蒸发(1)蒸发操作如图所示，将混合液(如粗食盐水经过滤后所得的滤液)倒入蒸发皿中，再把蒸发皿放在高度适宜的铁圈上(或三脚架上)。点燃酒精灯对蒸发皿加热，并且用玻璃棒不断搅动液体，防止因局部温度过高而造成液滴飞溅。当蒸发皿中出现较多的固体时停止加热，用蒸发皿的余热将剩余液体蒸干。(2)蒸发操作过程中要注意的问题：①液体的量不得超过蒸发皿容积的eq\f(2,3)；②热的蒸发皿不能直接放在实验台上，以免烫坏实验台，如果要立即放在实验台上，要垫上石棉网；③当蒸发到只剩少量液体或析出大量晶体时就应熄灭酒精灯，利用余热蒸干，以防晶体过热而迸溅；④在蒸发过程中要用玻璃棒不断搅拌。第3步运用——精选习题，落实强化1．下列关于过滤操作的说法中，错误的是()A．玻璃棒下端要紧靠在三层滤纸处B．滤纸边缘低于漏斗边缘，多余部分要剪去，并用蒸馏水润湿贴紧，不留气泡C．过滤时将液体沿玻璃棒注入过滤器，并使液面高于滤纸边缘D．漏斗下端紧靠烧杯内壁【解析】过滤操作的基本要领“一贴、二低、三靠”是判断依据。【答案】C2．在“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内加热B．开始析出晶体后再用玻璃棒搅拌C．待水分完全蒸干后停止加热D．蒸发皿中出现大量固体时即停止加热【解析】蒸发可用于浓缩溶液或从溶液中分离出固体溶质。A项未过滤即蒸发，不正确；加热过程中应用玻璃棒不断搅拌，B项不对；当蒸发皿中出现较多固体时即停止加热，利用余热将剩余液体蒸干，所以C错。【答案】D3．(2015·山西省太原市五中月考)实验室用MnO2催化KClO3分解制取氧气，要分离提纯回收其中的MnO2，正确的操作步骤是()A．溶解、过滤、蒸发B．溶解、过滤、洗涤、干燥C．溶解、过滤、结晶D．溶解、结晶、干燥【解析】氯酸钾分解制取氧气后剩余的固体为MnO2和KCl的混合物，MnO2难溶于水、KCl易溶于水，故可以通过加水溶解、过滤，分离开MnO2和KCl，为除去MnO2表面吸附的KCl，应对滤渣进行洗涤，然后干燥即可得到MnO2，B项正确。【答案】B4．(2015·聊城高一检测)下列关于粗盐提纯的说法中正确的是()A．溶解粗盐时，应尽量让溶液稀些，防止食盐不完全溶解B．滤去不溶性杂质后，将滤液移至坩埚内加热浓缩C．当蒸发到剩余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【解析】A项，溶液越稀，蒸发越困难；B项，溶液蒸发浓缩不能在坩埚内；D项，用大量水洗涤会造成NaCl又溶解。【答案】C5．(2015·德州高一检测)除去下列物质中混有的少量杂质，把适当的试剂、操作方法的序号写在相应的横线上。A．加适量盐酸、过滤B．加适量水、过滤、蒸发C．加适量水、过滤D．加热(高温或灼烧)E．加适量盐酸、蒸发F．冷却热的饱和溶液、结晶(1)碳酸钙中混有少量的碳酸钠_______________________；(2)氯化钾粉末中混有碳酸钾_________________________；(3)氧化钙中混有少量的碳酸钙______________________；(4)氯化钠中混有少量的炭粉________________________；(5)硝酸钾中混有少量的食盐_______________________。【解析】(1)根据CaCO3不溶于水，而Na2CO3易溶于水，因此，加水后过滤干燥即可除杂。(2)KCl和K2CO3均易溶于水，故不能用过滤法分离。可加入稍过量盐酸反应后，再将溶液蒸发即得到氯化钾晶体。(3)利用高温分解法，使CaCO3分解除去并生成CaO。(4)氯化钠易溶于水，而炭粉不溶于水，故可加适量水、过滤、蒸发，得到纯净氯化钠。(5)利用二者溶解度随温度变化的差异，采用结晶法分离除杂。【答案】(1)C(2)E(3)D(4)B(5)F常见的两种结晶方式①蒸发结晶：蒸发溶剂，如海水“晒盐”。蒸发时要注意：蒸发皿可直接受热；加热时用玻璃棒不断地搅动(防止热液溅出)，发现溶液出现较多固体时撤火，利用余热将溶液蒸干。②降温结晶：降低饱和溶液温度，如硝酸钾的结晶提纯法。先蒸发浓缩，形成较高温度下的饱和溶液，再冷却，即有晶体析出，最后过滤得硝酸钾晶体。第①种方法适用于溶解度随温度变化很小的物质，第②种方法则适用于溶解度随温度变化很大的物质。1．3项实验安全措施：①实验安全规则与安全标志；②实验基本操作(六防)；③实验事故处理。2．2项过滤实验要点：①过滤实验用品：铁架台(带铁圈)、烧杯、漏斗、玻璃棒和滤纸；②实验操作“一贴二低三靠”。3．3项蒸发要点：①实验用品：蒸发皿、三脚架、玻璃棒和酒精灯；②加热过程中用玻璃棒不断搅拌；③有大量晶体析出时停止加热，利用余热蒸干。4．2种结晶方式：①蒸发结晶；②降温结晶。过滤操作的深化探究根据过滤装置图示探究下列问题1．图中玻璃棒的作用是什么？玻璃棒还有哪些作用？【提示】引流。搅拌加速溶解或防止液体溅出，转移固体等。2．过滤后滤液仍浑浊的原因可能有哪些？如何补救？【提示】滤纸破损或液面高于滤纸边缘，换滤纸重新过滤。3．过滤完成，沉淀如何洗涤？【提示】沿玻璃棒向过滤器中注入水刚好浸没沉淀，让水自然流下，重复2～3次至洗净。4．过滤得到NaCl溶液中的BaCO3时，洗涤BaCO3沉淀过程中如何判定BaCO3洗涤干净？【提示】取最后一次洗涤滤液少许，加入AgNO3溶液，若无沉淀生成则说明洗净。

课时作业(一)[学业水平层次(A)]1．(2015·河南长葛市第三实验高中月考)对于易燃、易爆、有毒的化学物质，往往会在其包装上贴危险警告标签。下面所列物质中，贴错了标签的是()ABCD物质的化学式H2SO4(浓)C2H5OH(酒精)Hg(汞)NaCl危险警告标签【解析】NaCl性质稳定，不能发生爆炸，D项错误。【答案】D2．(双选)下列处理事故的方法正确的是()A．将CO中毒者移至通风处抢救B．误食硫酸铜溶液，可服用氢氧化钠溶液解毒C．不慎将酸液溅到眼中，应立即用水冲洗，边洗边眨眼睛D．氢氧化钠浓溶液溅入眼中，应立即用大量水冲洗，再用稀盐酸冲洗【解析】B项，氢氧化钠溶液具有腐蚀性，不可服用；D项，氢氧化钠浓溶液溅入眼中，立即用大量水冲洗即可。【答案】AC3．(高考组合题)下列与安全有关的说法正确的是()A．(2013·新课标全国卷Ⅰ)碘是人体必需微量元素，所以要多吃富含高碘酸的食物B．(2012·福建高考)易燃试剂与强氧化性试剂分开放置并远离火源C．(2009·广东高考)浓H2SO4溅到皮肤上，立即用碳酸钠稀溶液洗涤D．(2009·广东高考)氢氧化钠浓溶液溅入眼中，应立即用大量水冲洗，再用稀盐酸冲洗【解析】A项，碘尽管是人体必需元素但也不可摄入过量，且高碘酸为强酸性物质直接摄入会对消化系统造成损害；B项，强氧化剂是易燃试剂的助燃剂，二者应分开放置；C项，应用大量水冲洗，再用NaHCO3溶液冲洗；D项，不能再用稀盐酸冲洗。【答案】B4．下列实验操作中：①取液体试剂；②取固体试剂；③溶解；④过滤；⑤蒸发。一定要用到玻璃棒的是()A．①②③B．②③④C．①②⑤ D．③④⑤【解析】溶解、过滤、蒸发都要使用玻璃棒。【答案】D5．某同学在实验室里过滤一种浑浊液体，发现滤出的液体仍浑浊。经检查实验装置，发现漏斗外壁没有水，滤纸也未出现破损或小漏洞，则造成实验失败的原因可能是下列操作中的()A．滤纸高出漏斗边缘的部分未剪掉B．滤纸与漏斗之间有气泡未被排掉C．倾倒液体时液面高于滤纸边缘D．过滤时玻璃棒靠在一层滤纸一边【解析】根据过滤操作的注意事项“一贴、二低、三靠”可判断，答案为C项。【答案】C6．实验室蒸发NaCl溶液时，一般有以下操作过程：①放置酒精灯②固定铁圈的位置③放上蒸发皿④加热搅拌⑤停止加热、余热蒸干其正确的操作顺序是()A．②③④⑤① B．①②③④⑤C．②③①④⑤ D．②①③④⑤【解析】依据仪器组装的基本顺序。“先下后上”原则：放置酒精灯→依据酒精灯高度固定铁圈→放上蒸发皿→加热搅拌→停止加热、余热蒸干，故B正确。【答案】B7．实验小组的同学对一粗盐样品进行初步提纯。所用实验仪器或用品如下：(1)指出下列标号仪器的名称B．________，C________，D________，F________，G________，H________。(2)提纯的步骤是：溶解、过滤、________。(3)“过滤”操作的要点可概括为“一贴、二低、三靠”，其中“二低”的含义是________________________________________________________________________。【解析】粗盐提纯的步骤是溶解、过滤、蒸发。过滤操作中的“二低”是：滤纸上沿低于漏斗边缘；液面低于滤纸上沿。【答案】(1)烧杯酒精灯蒸发皿玻璃棒漏斗托盘天平(2)蒸发(3)滤纸上沿低于漏斗边缘；液面低于滤纸上沿[能力提升层次(B)]8．下列实验符合安全要求且能达到实验目的的是()A．从食盐水中提取NaClB．收集氧气C．制备并检验氢气的可燃性D．从a口进气可收集H2【解析】A项，蒸发不能用坩埚；C项，先验纯，再点燃；D项，a口进气收集的是密度比空气重的气体。【答案】B9．能用溶解、过滤、结晶的方法来分离的一组物质是()A．NaCl和Na2SO4BCuO和KClC．BaSO4和CaCO3 D．NaNO3和NaOH【解析】A、D两项中两种物质均溶于水，无法用过滤法分离；B项中CuO不溶于水，KCl易溶于水，可通过过滤的方法分离，再蒸发滤液可得KCl；C项中两种物质均不溶于水，无法用过滤法分离。【答案】B10．已知硝酸银和氯化钾反应生成硝酸钾和不溶于水的氯化银，化学方程式为AgNO3＋KCl=AgCl↓＋KNO3。将含有少量氯化钾的硝酸钾固体提纯，某学生进行如图所示实验操作。回答下列问题：(1)将样品置于烧杯中，加入适量的水溶解，同时用玻璃棒搅拌，搅拌的作用是________________________________________________________________________。(2)向溶液中加入适量的________溶液，使氯化钾转化为沉淀。(3)将混合液进行过滤，过滤装置和操作如图，指出图中的两处错误：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________。(4)为了从滤液中得到硝酸钾晶体，可采用的结晶方法是________________________________________________________________________。【解析】分析过滤时，要从“一贴、二低、三靠”进行分析。KNO3的结晶一般用降温结晶。【答案】(1)加速固体溶解(2)硝酸银(3)①液体没有用玻璃棒引流②漏斗下端管口没有紧靠烧杯内壁(4)冷却结晶或降温结晶第二课时物质检验蒸馏和萃取[学习目标]1.了解Cl－、SOeq\o\al(2－,4)等离子的检验。(重点)2.以除去食盐中的可溶性杂质为例，了解物质提纯的方法和程序。(重难点)3.了解蒸馏、萃取和分液等分离物质的操作方法，辨析萃取和分液操作的差异性。(重难点)一、SOeq\o\al(2－,4)检验与粗盐的提纯1．SOeq\o\al(2－,4)检验(1)实验操作(2)SOeq\o\al(2－,4)(以Na2SO4为例)检验的化学方程式为：BaCl2＋Na2SO4=2NaCl＋BaSO4↓。2．食盐中可溶性杂质的除去原理杂质加入的试剂反应的化学方程式硫酸盐(Na2SO4)BaCl2Na2SO4＋BaCl2=BaSO4↓＋2NaClMgCl2NaOHMgCl2＋2NaOH=Mg(OH)2↓＋2NaClCaCl2Na2CO3CaCl2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaCl1．在检验溶液中SOeq\o\al(2－,4)时，为什么要加入稀盐酸？能否加稀硫酸？【提示】加入稀盐酸的目的是排除COeq\o\al(2－,3)或Ag＋等杂质离子的干扰，如：2H＋＋COeq\o\al(2－,3)=CO2↑＋H2O。不能加入稀硫酸，否则会引入SOeq\o\al(2－,4)。二、蒸馏1．依据：液态混合物中各组分的沸点不同。2．作用：除去液态物质中易挥发、难挥发或不挥发的杂质。3．装置(制取蒸馏水)(1)A、B所代表仪器的名称：A：圆底烧瓶，B：冷凝管。(2)冷却水流向：下口进水，上口出水。4．制取蒸馏水的实验操作(1)检验Cl－在试管中加入少量自来水，滴入几滴稀HNO3和AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明自来水中含有Cl－。(2)蒸馏在100mL烧瓶中加入约eq\f(1,3)体积的自来水，再加入几粒沸石(或碎瓷片)，按上图连接好装置，向冷凝管中通入冷却水，加热烧瓶，弃去开始馏出的部分液体后，用锥形瓶收集约10mL液体，停止加热。(3)再次检验Cl－取少量收集到的液体加入试管中，然后滴入几滴稀HNO3和AgNO3溶液，无沉淀，说明制得的蒸馏水不含Cl－。2．制取蒸馏水时，蒸馏烧瓶中加入碎瓷片的目的是什么？冷却水的流向从下往上的目的是什么？【提示】防止液体沸腾过于剧烈(或防止液体暴沸)。冷却水流方向与水蒸气流向相反，冷却效果好。3．蒸馏过程中组分的状态变化如何？【提示】液态eq\f(气化,加热)气态eq\o(→,\s\up14(液化),\s\do15(冷却))液态。三、萃取和分液1．萃取和分液的原理(1)萃取：利用物质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把物质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法。(2)分液：将萃取后两种互不相溶的液体分开的操作。2．操作(萃取碘水中的碘)(1)加萃取剂用量筒量取10mL碘的饱和水溶液，倒入分液漏斗，然后再注入4mL四氯化碳，盖好玻璃塞，发现溶液分层，四氯化碳在下层。(2)振荡萃取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振荡，使两种液体充分接触。(3)静置分层将分液漏斗放在铁架台上静置，液体分层eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(上层：水，无色,下层：碘的四氯化碳溶液，紫色))(4)分液待液体分层后，将分液漏斗上的玻璃塞打开(或使塞上的凹槽对准漏斗上的小孔)，再将分液漏斗下面的活塞拧开，使下层液体沿.烧杯壁流下。上层液体从分液漏斗上口倒出4．(1)从碘水中提取碘时，能不能用酒精代替四氯化碳？(2)萃取和分液通常同时进行，有人说这其实是一种分离方法，你认为对吗？【提示】(1)不能，因为酒精与水互溶。(2)不对。萃取是从均匀的混合物中提取出某种物质，但是还存在于一个容器中。分液是把在一个容器中已经分层的两种液体分到两个容器中。1．判断(1)蒸馏时温度计的水银球应插入液体中。()(2)检验自来水中的Cl－时，可先用稀盐酸酸化，再加AgNO3溶液。()(3)用酒精作萃取剂萃取溴水中的溴。()(4)分液漏斗在使用之前必须检查是否漏水。()(5)溶液中加入BaCl2溶液有白色沉淀可说明溶液中一定含SOeq\o\al(2－,4)。()(6)冷凝管中冷却水从上口进水下口出水。()【答案】(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×2．检验某未知溶液中是否含有SOeq\o\al(2－,4)，下列操作最合理的是()A．加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液B．先加硝酸酸化，再加Ba(NO3)2溶液C．加入盐酸酸化的BaCl2溶液D．先用盐酸酸化，若无沉淀，再加BaCl2溶液【解析】检验某溶液中是否含有SOeq\o\al(2－,4)的方法是：先用盐酸酸化(若有沉淀，过滤)，再加入BaCl2溶液，若有白色沉淀，说明含有SOeq\o\al(2－,4)。【答案】D3．观察下列实验装置图，试回答下列问题：(1)写出图中四种实验操作的名称________、________、________、________。(2)写出装置④中所用玻璃仪器的名称________________、____________。(3)下列实验需要在哪套装置中进行(填序号)：从海水中提取蒸馏水：________；分离氯化钠和水：________；分离碳酸钙和水：________；分离植物油和水：________。【解析】(3)海水中含有泥沙、盐等杂质，用蒸馏的方法可以从海水中得到蒸馏水；分离氯化钠和水，可以用蒸发结晶的方法；碳酸钙不溶于水，可以用过滤的方法分离；植物油和水都呈液态且不互溶，可以用分液的方法分离。【答案】(1)过滤蒸发蒸馏分液(2)烧杯分液漏斗(3)③②①④学生分组探究一物质提纯原则与粗盐的提纯第1步探究——问题引入，自主探究1．粗盐中的SOeq\o\al(2－,4)、Ca2＋和Mg2＋分别用什么试剂除去？【提示】BaCl2、Na2CO3、NaOH。2．为了充分除去杂质离子，所加除杂试剂的量有什么要求？【提示】适当过量。3．如何判断食盐水中的SOeq\o\al(2－,4)已除净？【提示】静置，取少量上层清液于试管中加BaCl2溶液，无沉淀生成，则说明SOeq\o\al(2－,4)已除净。第2步阐述——要点归纳，深化知识粗盐的提纯(1)除去粗盐中可溶性杂质的原理(2)加试剂的先后顺序方案①BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→盐酸，②NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→盐酸，③BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→盐酸。(3)有关化学方程式Na2SO4＋BaCl2=BaSO4↓＋2NaClMgCl2＋2NaOH=Mg(OH)2↓＋2NaClCaCl2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaClBaCl2＋Na2CO3=BaCO3↓＋2NaClNaOH＋HCl=NaCl＋H2ONa2CO3＋2HCl=2NaCl＋CO2↑＋H2O1．为保证杂质离子完全被除去，加入的试剂一般都是过量的。2．除杂试剂的加入是有一定顺序的，前面加入的过量试剂在后面的步骤中要能够除去。第3步例证——典例印证，思维深化为了除去KCl溶液中少量的MgCl2、MgSO4杂质，可选用Ba(OH)2溶液、稀盐酸和K2CO3溶液三种试剂，按下图步骤操作：溶液eq\o(→,\s\up14(加过量A))eq\o(→,\s\up14(加过量B),\s\do15(操作Ⅰ))滤液eq\o(→,\s\up14(加适量C))eq\o(→,\s\up14(加热煮沸))较纯净的KCl溶液(1)写出三种试剂的化学式：A________，B________，C________。(2)根据题意，回答下列问题：①加入过量A的目的是____________________________，②加入过量B的目的是____________________________，③加热煮沸的目的是______________________________，(3)操作Ⅰ是____________________________________。【解析】当有多种杂质共存时，要使杂质除去，必须考虑到所加试剂是过量的，而且过量的试剂在后面步骤中必须能除去，要除去Mg2＋，可用含OH－的试剂，除SOeq\o\al(2－,4)可用含Ba2＋的试剂，故先加入Ba(OH)2溶液。加入的过量Ba(OH)2溶液中的Ba2＋可用K2CO3溶液除去，过量Ba(OH)2溶液中的OH－以及过量K2CO3溶液中的COeq\o\al(2－,3)，可用稀盐酸除去，最后加热煮沸可除去HCl。【答案】(1)Ba(OH)2K2CO3HCl(2)①除尽Mg2＋和SOeq\o\al(2－,4)②除尽过量的Ba2＋③使HCl挥发(3)过滤第4步运用——精选习题，落实强化1．为了除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列5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。正确的操作顺序可以是()A．⑤②④③① B．④①②⑤③C．②⑤④①③ D．①④②⑤③【解析】【答案】C2．现有含NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合物，选择适当的试剂除去杂质，从而得到纯净的NaNO3固体。相应的实验过程可用下图表示：请回答下列问题：(1)写出实验流程中下列物质的化学式：试剂X：_____________________________________________________________，沉淀A：________。(2)上述实验流程中①②③步均要进行的实验操作是________(填操作名称)。(3)上述实验流程中加入过量的Na2CO3的目的是_____________________________________________________________。(4)按此实验方案得到的溶液3中肯定含有________(填化学式)杂质；为了解决这个问题，可以向溶液3中加入适量的______，之后若要获得固体NaNO3需进行的实验操作是_________(填操作名称)。【解析】从含NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合物中提纯NaNO3，实际上是除去Cl－和SOeq\o\al(2－,4)，根据流程图①中使用过量BaCl2，除去SOeq\o\al(2－,4)杂质同时又引入了Ba2＋和增加了Cl－，②中使用过量X应该是AgNO3，目的是除去Cl－，③中使用过量Na2CO3是为了除去①、②步分别引入的Ba2＋和Ag＋，溶液③含有NaNO3和Na2CO3，加入稀HNO3后蒸干得硝酸钠固体，①②③步分别有沉淀A、B、C，故都要进行过滤操作。【答案】(1)AgNO3BaSO4(2)过滤(3)使溶液中的Ag＋、Ba2＋完全沉淀(4)Na2CO3稀HNO3蒸发结晶或加热冷却结晶分离提纯的四项基本原则学生分组探究二蒸馏操作及其注意事项第1步探究——问题引入，自主探究1．自来水制备蒸馏水的方法是什么？涉及到哪些玻璃仪器？【提示】蒸馏；圆底烧瓶、酒精灯、冷凝管、牛角管、锥形瓶。2．烧瓶加热时要垫什么仪器？烧瓶中液体加热时，液体的量有什么要求？【提示】石棉网；不超过烧瓶容积的eq\f(2,3)。3．液体加沸石的作用是什么？【提示】防止液体暴沸。第2步阐述——要点归纳，深化知识1．改进装置用蒸馏的方法分别获取几种沸点不同的液体时，应该用温度计控制收集沸点不同的馏分，装置改进如下：2．蒸馏时注意问题(1)加热蒸馏烧瓶时要垫上石棉网。(2)蒸馏时在烧瓶中放少量沸石或碎瓷片，防止液体暴沸。(3)蒸馏烧瓶中所盛液体体积一般应介于1/3～2/3之间，不可将溶液蒸干。(4)温度计水银球的位置：与蒸馏烧瓶支管口的下沿相平，因为它测定的是蒸气温度。(5)冷凝管的冷却水从下口进，从上口出；先通冷凝水，后加热蒸馏烧瓶。蒸馏操作在化学实验中的应用(1)分离液体混合物，当液体混合物中各成分的沸点有较大的差别时才能达到较有效分离。(2)测定纯化合物的沸点。(3)提纯，通过蒸馏含有少量杂质的物质提高其纯度。(4)回收溶剂或蒸出部分溶剂以浓缩溶液。第3步运用——精选习题，落实强化1．在蒸馏实验中，下列叙述不正确的是()A．在蒸馏烧瓶中盛约1/3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．不可用酒精灯直接加热蒸馏烧瓶D．收集蒸馏水时应弃去开始馏出的部分【解析】温度计水银球插至蒸馏烧瓶的支管口处。【答案】B2．(2014·汕头高一检测)下列括号中的分离方法运用得当的是()A．植物油和自来水(蒸馏)B．水溶液中的食盐和碘(过滤)C．CaCO3和CaCl2(溶解、过滤、蒸发)D．自来水中的杂质(蒸发)【解析】A项，油与水不相溶，不可用蒸馏方法分离；B项，食盐和碘溶于水，不可用过滤方法分离；D项，蒸发得不到水，不可用蒸发的方法分离。【答案】C3．如图为实验室制取蒸馏水的装置示意图，根据图示回答下列问题。(1)改正图中的两处明显的错误：____________________；_____________________________________________________。(2)A仪器的名称是________，B仪器的名称是________。(3)实验时A中除加入少量自来水外，还需加入少量_____，其作用是____________________________________________。【解析】实验室制蒸馏水操作，注意实验装置的正确安装、正确操作方法和实验的相关事项。蒸馏时用到蒸馏烧瓶、酒精灯、冷凝管、牛角管、锥形瓶等仪器，注意温度计水银球处于蒸馏烧瓶支管口处，冷凝水从下口进，上口出，以保证水充满冷凝管，起到充分冷凝的作用。【答案】(1)温度计水银球应在蒸馏烧瓶支管口处冷凝管中自来水的方向应为下口进水，上口出水(2)蒸馏烧瓶冷凝管(3)沸石(或碎瓷片)防止液体暴沸学生分组探究三萃取与分液操作及其注意事项第1步探究——问题引入，自主探究1．萃取与分液的主要仪器是什么？使用该仪器的第一步操作是什么？【提示】分液漏斗。检查是否漏液。2．从碘水中提取I2，应加什么试剂提取？【提示】CCl4或苯或汽油。3．分液时，两层液体如何分离？【提示】下层液体由分液漏斗下口放出，上层液体由分液漏斗上口倒出。第2步阐述——要点归纳，深化知识1．萃取的三个“三”三原则萃取剂选择的“三原则”：①萃取剂和原溶液中的溶剂互不相溶；②萃取剂和原溶液中的溶剂、溶质不发生反应；③溶质在萃取剂中的溶解度要远大于在原溶剂中的溶解度三仪器①分液漏斗；②烧杯；③铁架台(带铁圈)三溶剂常见萃取剂：①汽油；②苯；③四氯化碳2.分液漏斗的使用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。3．操作注意事项——“三防止两保证”操作目的振荡过程中要不时旋开活塞放气“防止”分液漏斗内部压强过大发生危险分液时要先打开分液漏斗上口的玻璃塞(或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔)“保证”分液漏斗内压强与外界相同，使液体顺利流下分液时要使分液漏斗的下端管壁紧贴烧杯内壁“防止”液体飞溅待下层液体恰好流尽时及时关闭活塞“防止”上层液体流出上层液体从上口倒出“保证”上层液体尽量少地沾附下层液体1．萃取后液体分为两层，接下来的操作便是分液，分液可以单独用于分离互不相溶的两种液体。2．一般溴水是橙色，碘水是棕黄色。第3步例证——典例印证，思维深化某化学课外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50mL碘水和15mLCCl4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，用烧杯接收溶液；F．从分液漏斗上口倒出上层水溶液；G．将漏斗上口的玻璃塞打开，或使玻璃塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔；H．静置、分层。就此实验，完成下列填空：(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→H→()→E→F。(2)D步骤为什么要不时旋开活塞放气？_______________。(3)上述E步骤的操作中应注意______________________。(4)上述G步骤操作的目的是_________________________。(5)能选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是____________________________________________________________________。(6)已知碘在酒精中的溶解度比在水中大得多，能不能用酒精来萃取碘水中的碘________(填“能”或“不能”)，其理由是_____________________________________________________。【解析】(1)题中给出了八个步骤，后五个步骤的顺序也已给出了其中四个：A→H→()→E→F，只要考虑到静置、分层后才能分液，操作顺序应为A→H→(G)→E→F。前三个步骤应为查漏→装液→振荡，即C→B→D。(2)振荡分液漏斗时会产生气体，导致漏斗内压强过大而发生危险。(3)操作时要注意使漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，及时关闭活塞，防止上层液体流入烧杯中。(4)为保证分液漏斗内液体顺利流下，在进行分液操作时应注意漏斗内部应与外界大气相连通。(5)萃取剂的选择原则应是两种溶剂不互溶，且要提取的物质在萃取剂中的溶解度应远大于在原溶剂中的溶解度。【答案】(1)CBDG(2)防止分液漏斗内压强过大而发生危险(3)使分液漏斗下端漏斗颈紧靠烧杯内壁，及时关闭活塞，防止上层液体流出(4)使分液漏斗内外空气相通，以保证进行E操作时漏斗里的液体顺利流出(5)CCl4与水既不反应也不互溶，且碘在CCl4中的溶解度比在水中大得多(6)不能酒精和水可以互溶，碘溶于酒精中所形成的酒精溶液与水无法分离第4步运用——精选习题，落实强化1．取碘水四份于试管中，编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，分别加入汽油、CCl4、酒精、NaCl溶液，振荡后静置，现象正确的是()A．Ⅰ中溶液分层，下层呈紫红色B．Ⅱ中溶液分层，下层呈紫红色C．Ⅲ中溶液分层，下层呈棕黄色D．Ⅳ中溶液不分层，溶液由棕黄色变成黄绿色【解析】汽油、CCl4不溶于水，出现分层现象，Ⅲ、Ⅳ不出现分层。碘在有机溶剂中呈紫红色，且CCl4层在水层的下面，汽油层在水层的上面；碘水的颜色为黄色，不是黄绿色。【答案】B2．现有三组实验：①除去混在植物油中的水；②回收碘的CCl4溶液中的CCl4；③用食用酒精浸泡中草药提取其中的有效成分。分离以上各混合液的正确方法依次为()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【解析】植物油和水属于互不相溶的液体，用分液方法分离；溶解在CCl4中的碘根据沸点不同用蒸馏方法分离；用酒精浸泡中草药提取有效成分与萃取原理相似。【答案】C3．可用于分离或提纯物质的方法有：①过滤，②蒸馏，③加热，④分液(在下列横线上填写分离提纯的合理方法的序号)。(1)除去石灰水中悬浮的CaCO3颗粒：________。(2)除去NaCl晶体中混有的碘单质：________。(3)分离汽油和煤油的混合物：________。(4)分离水和苯的混合物：________。【解析】(1)分离不溶性固体和液体，用过滤方法。(2)加热可使碘升华，经冷却即可与NaCl分离。(3)分离沸点不同的液体混合物，用蒸馏方法。(4)分离互不相溶的液体混合物，用分液方法。【答案】(1)①(2)③(3)②(4)④萃取分液中的误区1．萃取剂不一定是唯一的物质，如萃取碘水中的I2时，CCl4、苯、汽油均可作萃取剂。2．萃取过程是一种物理变化过程。3．汽油、苯的密度比水小，萃取Br2后显橙色，萃取I2后显紫红色，且位于上层；CCl4密度比水大，萃取Br2后显橙红色，萃取I2后显紫红色，且均在下层。4．分液时上层液体不能从下口流出。5．分离出的I2的CCl4溶液，要将I2与CCl4分开可用蒸馏法。1．2个离子检验方案：(1)SOeq\o\al(2－,4)检验：先用HCl酸化，然后加入BaCl2溶液。(2)Cl－检验：硝酸酸化的硝酸银溶液。2．3种食盐提纯时试剂的加入顺序：(1)BaCl2→NaOH→Na2CO3→HCl(2)NaOH→BaCl2→Na2CO3→HCl(3)BaCl2→Na2CO3→NaOH→HCl3．蒸馏操作的主要仪器：蒸馏烧瓶、酒精灯、铁架台、冷凝管、锥形瓶、牛角管、温度计。4．蒸馏操作的注意事项：(1)温度计的位置。(2)防暴沸措施——加入几块沸石或碎瓷片。(3)冷却水——“下进上出”。(4)加垫石棉网。5．萃取剂选择的“三原则”：(1)不相溶。(2)不反应。(3)溶解度差别大。课时作业(二)[学业水平层次(A)]1．下列实验操作中，不合理的是()①②③A．洗涤沉淀时(如图①)，向漏斗中加适量水，搅拌并滤干B．用CCl4提取碘水中的碘，选③C．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．粗盐提纯，选①和②【解析】洗涤沉淀，在过滤器中的沉淀中，加入蒸馏水，浸没沉淀，让水自然流下，不能用玻璃棒搅拌，A错；用CCl4提取碘水中的碘，应选取不和水相溶的萃取剂，装置为③，B对；粗盐提纯，首先将粗盐溶于水加合适试剂后过滤，再将食盐溶液蒸干即可，装置为①和②，D对。【答案】A2．下列实验操作中错误的是()A．蒸发操作时，不能使混合物中的水分完全蒸干后才停止加热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．过滤操作时，向过滤器中倾倒液体时一定要用玻璃棒引流D．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【解析】由于酒精能与水互溶，故不能作为碘水中提取碘的萃取剂。【答案】D3．现有一瓶甲和乙的混合物，已知甲和乙的某些性质如下表：物质化学式熔点/℃沸点/℃密度/(g·cm－3)在水中溶解性甲C3H6O2－9857.50.93可溶乙C4H8O2－84770.90可溶据此，将甲和乙互相分离的最佳方法是()A．萃取法 B．升华法C．蒸馏法 D．分液法【解析】甲、乙密度相近，溶解性相似，只能根据沸点不同来分离。【答案】C4．下列分离和提纯的实验中，所选用的方法或仪器不正确的是()序号ABCD实验目的制取蒸馏水分离水和植物油分离食盐水与泥沙从浓食盐水中得到氯化钠晶体分离方法蒸馏分液萃取蒸发选用仪器【解析】食盐水与泥沙分离操作为过滤。【答案】C5．(2015·襄阳高一检测)下列实验操作中正确的是()A．蒸馏操作时，应向蒸馏烧瓶中加入几块沸石，以防止暴沸B．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C．分液操作时，先将分液漏斗中下层液体从下口放出，再将上层液体从下口放出D．萃取操作时，可以选用CCl4或酒精作为萃取剂从溴水中萃取溴【解析】B项，蒸发时不能蒸干；C项，上层液体从上口倒出；D项，酒精与水互溶，不能作为萃取剂。【答案】A6．现有三组溶液：①汽油和氯化钠溶液②39%的酒精溶液③碘的水溶液，分离以上各混合液的正确方法依次是()A．分液、萃取、蒸馏B．分液、蒸馏、萃取C．萃取、蒸馏、分液 D．蒸馏、萃取、分液【解析】汽油和NaCl溶液不相溶，用分液的方法即可分离；由于乙醇和水的沸点不同，应用蒸馏方法将两者分开；单质碘在苯或CCl4等有机溶剂中的溶解度远大于其在水中的溶解度，可用萃取方法分离。【答案】B7．选择下列实验方法分离物质，将最好的分离方法的序号填在横线上。A．萃取分液法 B．加热法C．结晶法 D．分液法E．过滤法 F．蒸馏法(1)________分离饱和食盐水和沙子的混合物；(2)________分离水和煤油的混合物；(3)________分离碘和酒精；(4)________分离溴水中的溴和水。【解析】饱和食盐水和沙子属于固—液混合物，用过滤方法分离；水和煤油属于互不相溶的两种液体混合物，应用分液法分离；碘溶于酒精，且酒精与各种溶剂互相溶解，故不能用萃取分液法分离，只能用蒸馏法分离；溴不易溶于水易溶于有机溶剂，故应用除酒精外的有机溶剂萃取溴水中的溴，然后蒸馏。【答案】(1)E(2)D(3)F(4)A(答AF也可)[能力提升层次(B)]8．下列关于仪器使用和操作的说法中不正确的是()A．(2013·福建高考)分液时，分液漏斗中的上层液体应由上口倒出B．(2013·大纲全国卷)除去KNO3中少量NaCl：将混合物制成热的饱和溶液，冷却结晶，过滤C．(2013·海南高考)蒸馏时温度计水银球可以高于蒸馏烧瓶支管口D．(2013·海南高考)振摇分液漏斗时应关闭其玻璃塞和活塞【解析】A项，分液时下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出，正确；B项，除去KNO3中的NaCl，利用其溶解度受温度影响的差别，采用重结晶法，正确；C项，蒸馏时温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处，错误；D项，振摇分液漏斗时为了防止内部液体流出，应关闭其玻璃塞和活塞，正确。【答案】C9．(2015·济宁高一检测)下列各组混合物的分离或提纯方法不正确的是()A．用分液的方法分离煤油和NaCl溶液的混合物B．用结晶法提纯NaCl和KNO3混合物中的KNO3C．用蒸馏法分离乙醇和水的混合物D．用加热法分离碘和氯化铵的混合物(提示：碘易升华，氯化铵受热易分解，冷却后它们又都重新生成原固体)【解析】A项，煤油和NaCl溶液的混合物是互不相溶的液体混合物，采取分液法分离；B项，NaCl和KNO3的溶解度随温度变化差别大，用结晶法分离；C项，乙醇和水是相互溶解的液体，沸点有差别，用蒸馏法分离；D项，碘和氯化铵受热都变成蒸气，冷却后又都凝固，所以加热法分离不可取。【答案】D10．为了除去氯化钠样品中的杂质碳酸钠，某兴趣小组最初设计了如下所示方案进行实验。(1)沉淀A的化学式是________。(2)加入过量氯化钙溶液后，分离除去沉淀A的实验操作过程是______________________________________________________________________________。(3)他们在实验过程中，又发现了新的问题：此方案很容易引入新的杂质。固体物质B的成分为___________________________________(用化学式表示)。(4)他们继续探究后又提出了新的方案：将混合物溶解，滴加盐酸至不再产生气泡为止，然后加热煮沸。有关反应的化学方程式为______________________________________________________________________________________。【解析】若用CaCl2除去Na2CO3，会引入新杂质CaCl2，蒸发后所得固体应是NaCl和CaCl2的混合物；若用盐酸除去Na2CO3，则溶液中会留下NaCl和HCl，蒸发结晶可得纯NaCl。【答案】(1)CaCO3(2)将混合物沿玻璃棒加入到过滤器中，待液体滤出，收集滤液，即已除去了沉淀A(3)NaCl、CaCl2(4)Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑11．海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在。实验室里从海洋植物中提取碘的流程如下：海藻eq\o(→,\s\up14(灼烧))海藻灰eq\o(→,\s\up14(浸泡))悬浊液eq\o(→,\s\up14(①))含I－的溶液eq\o(→,\s\up14(②))Xeq\o(→,\s\up14(③))Y→晶态碘某化学兴趣小组将上述流程②③设计成如图所示。已知氯水中含有Cl2，②中发生反应的化学方程式为Cl2＋2KI=2KCl＋I2回答下列问题：(1)写出提取过程①③中实验操作的名称：①________，③________。(2)四氯化碳是________色、密度比水________的液体。F中下层液体的颜色为________色，上层液体中溶质的主要成分为________。(3)从F中得到固态碘还需进行的操作是________。(4)在灼烧过程中，将使用到的(除泥三角外)实验仪器有________(填字母)。A．试管 B．瓷坩埚C．坩埚钳 D．蒸发皿E．酒精灯【解析】(1)从实验流程看①操作为过滤，③操作为萃取。(2)CCl4萃取碘水中的碘后，上层液体为KCl溶液，注意不含Cl2和I2。(3)分液后得到碘的CCl4溶液，然后用蒸馏的方法得到I2。(4)给固体物质加热灼烧时用泥三角、坩埚、坩埚钳和酒精灯。【答案】(1)过滤萃取(2)无大紫红(或紫)KCl(3)分液、蒸馏(4)BCE第二节化学计量在实验中的应用第一课时物质的量的单位——摩尔[学习目标]1.了解物质的量的单位——摩尔。(难点)2.了解阿伏加德罗常数，并能运用NA进行计算。(重点)3.了解摩尔质量的含义及物质的量的有关计算。(重点)4.领悟物质的量与物质的质量、微粒数目的换算。一、物质的量及单位1．物质的量的概念国际单位制中7个基本物理量之一，它表示含有一定数目粒子的集合体，符号为n。2．物质的量的单位——摩尔3．阿伏加德罗常数1．1molH、1molH＋、1molH2的含义一样吗？为什么？【提示】意义不同，尽管都是1摩尔微粒，但微粒种类不同，它们分别表示1摩尔氢原子，1摩尔氢离子和1摩尔氢分子。2．1molH2SO4分子中含有的H、O原子数目分别为多少？【提示】2×6.02×1023,4×6.02×1023二、摩尔质量1．摩尔质量单位物质的量的物质所具有的质量，符号为M，单位是g/mol或(g·mol－1)。2．n、m、M之间的关系：M＝eq\f(m,n)。3．摩尔质量以g·mol－1为单位时，其在数值上都与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。3.一种微粒的摩尔质量就是1mol该微粒的质量，这种说法对吗？已知1个氧原子的质量为2.657×10－26kg，请计算O2【提示】不对。摩尔质量的单位是g/mol，物质的质量单位是g，两者的意义不同。O2的摩尔质量为2×2.657×10－26kg×103g·kg－1×6.02×1023mol－1＝32g·mol－11．判断(1)物质的量可以理解为物质的微观粒子数目。()(2)摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一。()(3)1mol氧气中约含有6.02×1023个原子。()(4)1mol任何粒子所含有的粒子数相等。()(5)阿伏加德罗常数就是6.02×1023。()(6)H2O的摩尔质量在数值上等于18。()【答案】(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×2．下列叙述错误的是()A．1mol任何物质都含有约6.02×1023个原子B．0.012kg12C含有约6.02×1023C．在使用摩尔表示物质的量的单位时，应用化学式指明粒子的种类D．物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一【答案】A3．(1)9gH2O的物质的量为________，含有的氢原子数为________。(2)3.01×1023个H2SO4分子的物质的量为________，质量为________。【答案】(1)0.5mol6.02×1023(或NA)(2)0.5mol49g学生分组探究一有关四个概念的理解及摩尔质量与相对分子质量的区别第1步探究——问题引入，自主探究1．“1mol小米”，“1mol氯”的说法正确吗？为什么？【提示】不正确。物质的量不能表示宏观物质。“1mol氯”指代不明。2．1molH2O中含有的氢原子数约为多少？【提示】2×6.02×1023第2步阐述——要点归纳，深化知识1．物质的量——“四化”2．阿伏加德罗常数——“三量”(1)基准量：0.012kg12C(2)准确量：是一个物理量，用NA表示，单位是mol－1。(3)近似量：6.02×1023mol－1。3．摩尔质量——“三性”(1)等同性：摩尔质量(单位为g·mol－1时)只是在数值上与相对分子质量或相对原子质量相等，其含义和单位是不同的。(2)确定性：对于指定的物质来说，其摩尔质量的值是一个定值，不随物质的物质的量的多少而改变。(3)近似性：由于电子的质量非常微小，所以粒子的摩尔质量以g·mol－1为单位时，其数值近似等于该粒子的相对分子质量或相对原子质量，如Na和Na＋的摩尔质量都为23g·mol－1。第3步运用——精选习题，落实强化1．下列说法正确的是()A．物质的量是一个基本物理量，表示物质所含粒子的多少B．1mol氢中含有2mol氢原子和2mol电子C．1molH2O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的值)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“一定数目粒子的集合体”的多少。B项，“1mol氢”没有指出具体微粒是什么，故错误。C项，1molH2O中含NA个水分子，1molH2O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，错误。【答案】C2．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A．32gO2所含的原子数目为NAB．0.5molH2SO4含有的原子数目为3.5NAC．HNO3的摩尔质量是63gD．0.5NA个氯气(Cl2)分子的物质的量是1mol【解析】32gO2所含原子数为：eq\f(32g,32g/mol)×2×NAmol－1＝2NA，A错误；0.5molH2SO4含有的原子数目为0.5mol×7×NAmol－1＝3.5NA，B正确；摩尔质量的单位是g/mol，C错误；0.5NA个Cl2的物质的量为eq\f(0.5NA,NA)mol＝0.5mol，D错误。【答案】B3．(双选)(2015·信阳高一检测)某氯原子的质量为ag，12C原子的质量为bg，用NAA．由该氯原子构成氯分子(Cl2)的相对分子质量为eq\f(12a,b)B．mg该氯原子的物质的量为eq\f(m,aNA)molC．ng该氯原子所含的电子数为eq\f(17n,aNA)D．1mol该氯原子的质量为aNAg【解析】A项，M(Cl2)＝eq\f(a,\f(1,12)×b)×2＝eq\f(24a,b)；C项，N(e－)＝eq\f(n,a)×17【答案】AC1．在使用“mol”时，必须指明粒子的种类，表述要确切，如“1molO”表示1mol氧原子，“1molO2”表示1mol氧气分子，“1molO2－2．摩尔质量有单位g/mol或kg/mol，相对分子质量的单位为“1”，二者不等同。3．摩尔不能描述宏观粒子。4．阿伏加德罗常数NA的单位为mol－1。学生分组探究二物质的量、物质的质量、微粒数目之间计算关系第1步探究——问题引入，自主探究1．0.5molNaOH的质量为多少？【提示】0.5mol×40g/mol＝20g2．0.5molH2SO4中N(O)为多少？【提示】0.5mol×4×6.02×1023mol－1＝2×6.02×10233．3.01×1022个H2SO4的质量为多少？【提示】eq\f(3.01×1022,6.02×1023mol－1)＝eq\f(mH2SO4,98g·mol－1)，m(H2SO4)＝4.9g4．16gO2中含有的N(O)为多少？【提示】n(O)＝eq\f(16g,16g·mol－1)＝1mol，N(O)＝6.02×1023第2步阐述——要点归纳，深化知识1．三种物理量之间的计算关系2．摩尔质量的计算方法(1)M＝eq\f(m,n)(2)Mr＝eq\f(m原子,\f(1,12)m12C)，M＝Mrg·mol－1(3)M＝m(粒子)·NA说明：摩尔质量以g/mol为单位，数值上等于相对分子(原子)质量。第3步运用——精选习题，落实强化1．(2015·保定高一检测)NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是()A．含NA个H的H2的物质的量为1molB．NA个CO和1molN2所含分子数相等C．NA个H2SO4与1molH3PO4所含氢原子的个数比为1∶1D．0.1molC含1.2NA个质子【解析】A项，n(H2)＝0.5mol；C项，N(H)1∶N(H)2＝2∶3；D项，N(质子)＝0.1mol×6NA＝0.6NA。【答案】B2．许多自然风景区被称为天然氧吧，其原因是空气中的自由电子附着在分子或原子上形成空气负离子，被称为“空气维生素”。Oeq\o\al(－,2)就是一种空气负离子，其摩尔质量为()A．32gB．33gC．32g·mol－1 D．33g·mol－1【解析】O2的相对分子质量为32，故其摩尔质量为32g·mol－1。【答案】C3．某金属氯化物MCl240.5g，含有0.6molCl－，则该氯化物的摩尔质量为________，金属M的相对原子质量为________。【解析】n(MCl2)＝eq\f(0.6mol,2)＝0.3molM(MCl2)＝eq\f(40.5g,0.3mol)＝135g/molM(M)＝135－35.5×2＝64【答案】135g/mol644．将4gNaOH溶于多少克水中，才能使每100个水分子溶解一个钠离子？【解析】n(Na＋)＝eq\f(4g,40g·mol－1)＝0.1moleq\f(nNa＋,nH2O)＝eq\f(1,100)＝eq\f(0.1mol,nH2O)n(H2O)＝10molm(H2O)＝18g/mol×10mol＝180g【答案】180g1．物质的量：表示含有一定数目粒子的集合体的物理量。(1)单位——摩尔：1mol粒子的集体所含有的粒子数与0.012kg12C(2)使用时的注意事项。①计量对象：微观粒子。②指代要明确：如1molO2。2．摩尔质量：以g·mol－1为单位时，在数值上摩尔质量与相对分子质量或相对原子质量相等。3．n、N、m之间的关系式：n＝eq\f(N,NA)＝eq\f(m,M)4．M＝eq\f(m,n)＝m(粒子)NA课时作业(三)[学业水平层次(A)]1．(2015·河北衡水中学月考)NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是()A.64g氧气中含氧分子数为2NAB.1.7gOH－中所含的电子数为NAC.49g硫酸中所含氧原子数为2NAD.58.5g氯化钠中所含的离子数为NA【解析】64g氧气的物质的量为：eq\f(64g,32g·mol－1)＝2mol，故氧分子数为2NA，A项正确；1.7gOH－的物质的量为：eq\f(1.7g,17g·mol－1)＝0.1mol，一个OH－含有10个电子，故电子总数为1mol，B项正确；49g硫酸的物质的量为：eq\f(49g,98g·mol－1)＝0.5mol，每个硫酸分子中含有4个氧原子，C项正确；58.5g氯化钠的物质的量为1mol，氯化钠由Na＋、Cl－构成，故所含离子数为2NA，D项错误。【答案】D2．下列关于阿伏加德罗常数的说法不正确的是()A．6.02×1023就是阿伏加德罗常数B．0.012kg12CC．含有阿伏加德罗常数个粒子的物质的量是1molD．1molNH3所含原子数约是2.408×1024【解析】化学上以0.012kg12C所含碳原子数作为1mol的基准，即0.012kg12C所含的碳原子个数即为阿伏加德罗常数(NA)，NA的近似值为6.02×1023mol－1。1molNH3分子中含有1mol氮原子和3mol氢原子，共4mol原子，4mol原子的原子个数约是4×6.02×1023＝2.408×10【答案】A3.下列对于“摩尔”的理解正确的是()A．摩尔是国际科学界建议采用的一种物理量B．摩尔可以把物质的宏观数量与微观粒子的数量联系起来C．摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号为molD．国际上规定，0.012kg碳中所含有的碳原子数目为1摩【解析】A项物质的量是国际科学界建议采用的一种物理量，单位是mol，故A错；B项物质的量＝物质的微粒数/阿伏加德罗常数，但要注意联系物质的宏观数量与微观粒子的是物质的量，摩尔只是表示物质的量的单位，故B错；C项摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号为mol，故C正确；D项国际上规定，0.012kg12C【答案】C4．用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法中正确的是()A．2.4g金属镁变成镁离子时失去的电子数为0.1NAB.2g氢气中含有的原子数为NAC.3.01×1023个氮气分子中含有的原子数为2NAD.17g氨气中含有的电子数为10NA【解析】2.4gMg的物质的量为0.1mol，而1molMg变成Mg2＋时失去2mol电子，所以2.4gMg应失去0.2NA个电子，故A项错误；H2为双原子分子，2g氢气即1molH2，应含有2molH，原子个数为2NA，故B项错误；N2为双原子分子，3.01×1023个氮气分子中所含原子数应为2×3.01×1023，即NA，故C项错误；D中17gNH3的物质的量为1mol，含有的电子数为10NA，D项正确。【答案】D5．下列关于物质的量及粒子数的叙述，正确的是()A．1mol任何物质都含有6.02×1023个分子B．0.012kg12C中含有约6.02×1023个C．1molCO2中含有1mol碳和2mol氧D．1molH含有6.02×1024个质子【解析】1mol任何粒子都约含有6.02×1023个粒子，不一定为分子，A项错误；0.012kg12C中含有约6.02×1023个12C，B项正确；1molCO2中含有1mol碳原子和2mol氧原子，C项错误；1molH含有6.02×10【答案】B6．下雪时，常用融雪剂清理路面，醋酸钾(CH3COOK)是效果较好的融雪剂。下列关于1molCH3COOK的叙述正确的是()A．1molCH3COOK含有1mol钾元素B．CH3COOK的摩尔质量为98gC．1molCH3COOK含有2mol氧D．1molCH3COOK含有3×6.02×1023个H【解析】A项，元素是一个宏观概念，钾元素只有一种，错误；B项，CH3COOK的摩尔质量为98g·mol－1，错误；C项，2mol氧是指氧原子还是指氧分子，含义不明确，错误；1molCH3COOK含有3molH，所以1molCH3COOK含有3×6.02×1023个H。【答案】D7．(1)6.02×1023个氢氧根离子的物质的量是________mol，其摩尔质量为________。(2)3.01×1023个H2O的物质的量为________mol，其中，所有的原子的物质的量为________mol，所有的电子的物质的量为________mol。(3)1.204×1023个NHeq\o\al(＋,4)的物质的量为________mol，质量为________g。【解析】(1)n(OH－)＝eq\f(N,NA)＝eq\f(6.02×1023,6.02×1023mol－