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①过滤:
②蒸发:
③蒸馏;
④分液;
⑤萃取
⑴过滤:
将不溶于某溶液的固体和液体组成的混合物分离的操作。
★注意事项
一贴:
滤纸紧贴漏斗的内壁
二低:
纸边低于漏斗边;
液面低于滤纸边
三靠:
杯靠棒;
棒靠纸;
颈靠壁
⑵蒸发:
用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物
★注意事项:
①蒸发过程中用玻璃杯不断搅拌,防止局部温度过高造成液滴飞溅;
②当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用余热将液体蒸干,防止形成的晶体飞溅。
(3)蒸馏:
提纯或分离沸点不同的液体混合物
注意事项:
①加热烧瓶要垫上石棉网;
②温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口处;
3加碎瓷片的目的是防止暴沸;
4冷凝水由下口进,上口出。
⑷萃取:
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
①用前查漏;
②加入萃取剂后先倒转用力震荡,再静置;
③“上上,下下”原则倒出两层液体,即:
下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出。
★萃取剂选取原则:
①与原溶剂互不相容②溶解能力大于原溶剂;
用四氯化碳萃取碘水中的碘。
③不与被萃取物质反应
2、粗盐的提纯:
(1)粗盐的成分:
主要是NaCl,还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4、泥沙等杂质
(2)步骤:
溶解过滤蒸发转移
★除杂加试剂顺序关键:
(1)Na2CO3在BaCl2之后;
(2)盐酸放最后;
(3)为了使杂质除尽,加入的试剂不能是“适量”,而应是“过量”;
但过量的试剂必须在后续操作中便于除去。
三、离子的检验:
检验
离子
实验方法
实验现象和离子方程式
Cl-
加AgNO3溶液有白色沉淀生成,再加稀硝酸沉淀不溶解
Ag++Cl-=AgCl↓
SO42-
先加稀盐酸,再加再加BaCl2溶液生成白色沉淀,且加稀硝酸沉淀不溶解。
Ba2++SO42-=BaSO4↓
CO32-
先加稀硝酸,再加BaCl2溶液生成白色沉淀,且加稀盐酸,沉淀溶解,并生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的气体
SO32-
先加BaCl2溶液生成白色沉淀,再加稀硝酸,沉淀不溶解
[练习]
1.下列实验操作正确的是()
A.不慎将浓硫酸沾到皮肤上,立即用大量水冲洗。
B.在食盐溶液蒸发结晶的过程中,当蒸发皿中出现较多量固体时即停止加热。
C.先在天平两个托盘上各放一张相同质量的纸,再把氢氧化钠固体放在纸上称量。
D.过滤时,慢慢地将液体直接倒入过滤器中。
2.请从上面选择下列各混合物的分离方法(填序号)
(1)食盐水与泥沙____________
(2)海水晒盐__________(3)CCl4和水__________
(4)蒸馏水的制取____________(5)用CCl4将碘水中的碘提取出来__________
3.下列物质对应的分离方法(括号中)科学合理的是()
A.提纯粗盐(蒸馏)B.从草木灰中提取钾盐(萃取)
C.从废机油中回收机油(分液)D.回收工场中的废铁屑(磁铁吸引)
4.下列实验操作没有用到玻璃棒的是()
A.溶解B.萃取C.过滤D.蒸发结晶
5.除去NaCl中含有的Ca2+、Mg2+、SO42-、HCO3-等离子,通常采用以下四种试剂:
①Na2CO3
②BaCl2③NaOH④HCl。
加入试剂合理的操作顺序是()
A.①②③④B.③①②④C.④②①③D.③②①④
6.判断下列实验操作是否正确:
A.用托盘天平称取10.50g干燥的NaCl固体()
B.向沸腾的NaOH稀溶液中滴加FeCl3饱和溶液,以制备Fe(OH)3胶体()
第二节化学计量在实验中的应用
1、物质的量(n)是国际单位制中7个基本物理量之一。
2、五个新的化学符号:
(1)物质的量的单位—摩尔
物质的量是一个物理量,它表示含有一定数目粒子的集合体,符号为n。
物质的量的单位为摩尔,简称摩,符号为mol。
国际上规定,1mol粒子集体所含的粒子数与0.012kg12C中所含的碳原子数相同,约为6.02×
1023。
(2)把1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数,符号为NA,通常用6.02×
1023mol-1表示。
作为物质的量的单位,mol可以计量所有微观粒子。
(3)单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。
摩尔质量的符号为M,常用的单位为g/mol(或g·
mol-1)。
粒子的摩尔质量在数值上等于它的相对质量。
n=m/M
(4)气体摩尔体积
物质体积的大小取决于构成这种物质的粒子数目、粒子的大小和粒子之间的距离这三个因素。
当粒子数相同时,固态物质或液态物质的体积主要决定于粒子的大小,气体的体积主要决定于气体粒子之间的距离。
在相同的温度和压强下(STP),相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
(阿伏加德罗定律,又称四同定律)单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积,符号为Vm,常用的单位有L/mol(或L·
Vm=V/n
气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它决定于气体所处的温度和压强。
在0℃和101kPa(标准状况)的条件下,气体摩尔体积约为22.4L/mol。
温度升高,气体摩尔体积增加;
压强增大,气体摩尔体积减小。
(1mol气体的体积为22.4L,该气体不一定处于标准状况下)
*理想气体状态方程PV=nRT(R为气体普适常数,R=8.3144107尔格·
克分子-1·
度-1)
由理想气体状态方程得到的三个推论:
(1)V1/V2=n1/n2(STP)
(2)M1/M2=ρ1/ρ2=D(STP)(3)M=ρ·
Vm
(5)物质的量浓度是表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量,也称为B的物质的量浓度,符号为CB。
物质的量浓度可表示为:
CB=nB/V
物质的量浓度常用的单位为mol/L(或mol·
L-1)。
浓溶液稀释:
C1·
V1=C2·
V2或ω1·
m1=ω2·
m2
物质的量浓度与溶液的密度的关系:
CB=1000ρ·
ω/M(ω表示溶质的质量分数)
容量瓶是用来配制一定物质的量浓度的溶液的仪器(惟一的用途)。
其常用的规格有100mL、250mL、500mL和1000mL。
容量瓶上标有容积、温度和刻度线(只有一条)三项。
3、各个量之间的关系:
4、阿伏伽德罗定律及其推论
(1)定律:
同T、P下,相同体积的任何气体会有相同数目的粒子。
(2)推论:
(依据:
PV=nRT,n=m/M,ρ=m/V)
①同T、P下,V1/V2=n1/n2=N1/N2
②同T、P下,ρ1/ρ2=M1/M2
③同T、V下,P1/P2=n1/n2
④同T、P、V下,m1/m2=M1/M2
⑤同T、P、m下,V1/V2=M2/M1
5、有关物质的量浓度的相关计算
⑴、求固体溶质的物质的量浓度
例1将20gNaOH溶于水后,制成100mL的碱溶液,则此溶液的物质的量浓度为多少?
例2用CuSO4和CuSO4·
5H2O各5g,分别溶于水得50mL硫酸铜溶液,试求两种硫酸铜溶液的物质的量浓度。
★⑵、求气体溶质的物质的量浓度
例1在标准状况下,将VLA气体(摩尔质量为Mg/mol)溶于0.1L水中,所得溶液的密度为dg/cm3,则此溶液的物质的量浓度为[B]
②溶液的体积为:
例2在标准状况下,用一充满氯化氢气体的烧瓶做喷泉实验,当水充满整个烧瓶后,烧瓶内盐酸溶液的物质的量浓度是[A]
A.0.045mol/L
B.1mol/L
C.0.1mol/L
D.缺少数据无法计算
⑶、求配制溶液的物质的量浓度(注意:
用浓硫酸配制稀硫酸的操作)
例用32.6mL98%的浓硫酸(密度为1.84g/cm3)配制成100mL硫酸溶液。
试求这种溶液的物质的量浓度:
⑷、求稀释或浓缩溶液的物质的量浓度
对同一溶液的稀释或浓缩都存在着稀释或浓缩前后,溶质的物质的量或溶质的质量相等这一关系。
即:
C1V1=C2V2或V1ρ1ω1%=V2ρ2ω2%式中C为物质的量浓度,V为体积,ρ为溶液密度。
ω为质量分数。
例1某温度下22%NaNO3溶液150mL,加100g水稀释后,浓度变成14%,求原溶液的物质的量浓度?
例2把一定质量的10%的NaOH溶液250mL,加热蒸发掉8g水后,浓度为12%,则浓缩前NaOH溶液的物质的量浓度为[C]
A.1.2B.3C.0.48D.4.8
⑸、求混合溶液的物质的量浓度
C1V1+C2V2=C总V总即:
混合前后溶质物质的量或质量不变。
例amol/L的稀H2SO440mL与bmol/L的稀H2SO460mL混合(体积变化忽略不计),混合后的是[C]
⑹、由质量分数求物质的量浓度(注:
象这类题的计算,在实验室里经常遇到,在工农业生产中,很有实际意义。
)
质量分数W与物质的量浓度C的关系:
C=1000ρW/M(其中ρ单位为g/cm3)
已知某溶液溶质质量分数为W,溶液密度为ρ(g/cm3),溶液体积为V,溶质摩尔质量为M,求溶质的物质的量浓度C。
例50%的NaOH溶液(密度为1.525g/cm3)相当于多少物质的量浓度的NaOH溶液,要配制1mol/L的稀NaOH溶液200mL,需用上述浓溶液多少毫升?
★⑺、求已知溶解度溶液的物质的量浓度
C=1000ρW/M
因为:
W=S/(100+S)
所以:
C=[1000ρS/(100+S)]/M
例某物质的摩尔质量为Mg/mol,t℃时的溶解度为Bg,此时饱和溶液的密度为ρg/cm3,则该饱和溶液的物质的量浓度是[]
⑻、根据化学方程式计算,求溶液的物质的量浓度
例某种待测浓度的NaOH溶液25mL,用20mL1mol/L的H2SO4溶液中和后已显酸性,再滴入1mol/LKOH溶液1.5mL才达到中和。
试计算待测浓度的NaOH溶液物质的量浓度。
解法一:
①设完全中和1.5mLKOH溶液需xmolH2SO4②设参加反应的NaOH物质的量为y
H2SO4剩余的物质的量为:
0.02×
1-0.00075=0.01925(mol)
③NaOH溶液的物质的量浓度为:
答:
略。
⑼、求某离子的物质的量浓度
为[C]
7、一定物质的量浓度溶液的配制
400mL的溶液应用500mL容量瓶。
(1)配制使用的仪器:
托盘天平(固体溶质)、量筒(液体溶质)、容量瓶(强调:
在具体实验时,应写规格,否则错!
)、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。
(2)配制的步骤:
①计算溶质的量(若为固体溶质计算所需质量,若为溶液计算所需溶液的体积)②称取(或量取)③溶解(静置冷却)④转移⑤洗涤⑥定容⑦摇匀。
(如果仪器中有试剂瓶,就要加一个步骤-----装瓶)。
例如:
配制400mL0.1mol/L的Na2CO3溶液:
(1)计算:
需无水Na2CO35.3g。
(2)称量:
用托盘天平称量无水Na2CO35.3g。
(3)溶解:
所需仪器烧杯、玻璃棒。
(4)转移:
将烧杯中的溶液沿玻璃棒小心地引流到500mL容量瓶中。
(5)定容:
当往容量瓶里加蒸馏水时,距刻度线1-2cm处停止,为避免加水的体积过多,改用
胶头滴管加蒸馏水到溶液的凹液面正好与刻度线相切,这个操作叫做定容。
(6)不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液,这是因为容量瓶的容积是固定的,没有任意体积规格的容量瓶。
(7)溶液注入容量瓶前需恢复到室温,这是因为容量瓶受热易炸裂,同时溶液温度过高会使容量瓶膨胀影响溶液配制的精确度。
(8)用胶头滴管定容后再振荡,出现液面底于刻度线时不要再加水,这是因为振荡时有少量溶液粘在瓶颈上还没完全回流,故液面暂时低于刻度线,若此时又加水会使所配制溶液的浓度偏低。
(9)如果加水定容时超出了刻度线,不能将超出部分再吸走,须应重新配制。
(10)如果摇匀时不小心洒出几滴,不能再加水至刻度,必须重新配制,这是因为所洒出的几滴溶液中含有溶质,会使所配制溶液的浓度偏低。
(11)溶质溶解后转移至容量瓶时,必须用少量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤2—3次,并将洗涤液一并倒入容量瓶,这是因为烧杯及玻璃棒会粘有少量溶质,只有这样才能尽可能地把溶质全部转移到容量瓶中。
1.下列溶液中Cl-的浓度与50mL1mol/L的MgCl2溶液中的Cl-相等的是()
A.100mL2mol/L的NaCl溶液B.50mL0.5mol/L的AlCl3溶液
C.1L0.2mol/L的KCl溶液D.20mL0.5mol/L的CaCl2溶液
2.下列说法正确的是()
A.1molO2的质量是32g/molB.阿伏加德罗常数的准确值就是6.02×
1023
C.CO2的摩尔质量是44g/molD.常温常压下22.4L氦气含有1mol原子
3.浓度为0.50mol/L的某金属阳离子Mn+的溶液10.00mL,与0.40mol/L的NaOH溶液12.50mL完全反应,生成沉淀,则n等于()
A.1B.2C.3D.4
4.下列叙述正确的是()
A.1molH2SO4的质量为98g·
mol-1B.H2SO4的摩尔质量为98g
C.9.8gH2SO4含有NA个H2SO4分子D.6.02×
1022个H2SO4分子的质量为9.8g
5.18gH2O物质的量为__________,含________molH,含_________molO,含原子共______mol,含电子共_______mol,与___________gNH3含有相同的氢原子。
6.质量都是50g的HCl、NH3、CO2、O2四种气体中,含有分子数目最少的是_____,在相同温度和相同压强条件下,体积最大的是______,体积最小的是____。
7..等物质的量的SO2和SO3相比较,下列结论错误的是()
A.它们的分子数目之比是1∶1B.它们的氧原子数目之比为2∶3
C.它们的质量之比为1∶1D.它们所含原子数目之比为3∶4
8.将4gNaOH溶解在10mL水中,再稀释成1L,从中取出10mL,这10mL溶液的物质的量浓度是()
A.1mol/LB.0.1mol/LC.0.01mol/LD.10mol/L
9.设NA代表阿伏加德罗常数,下列对于0.3mol/L的K2SO4溶液的说法不正确的是()
A.2L溶液中含有0.6NA个SO42-离子B.2L溶液中K+离子的浓度为1.2mol/L
C.1L溶液中含K+离子0.6molD.1L溶液中含溶质阴阳离子的总数为0.9NA个
10.将1L0.2mol/LNaCl溶液和1L0.2mL/L硫酸钠溶液混合,若溶液的体积变为二体积之和,则混合溶液中钠离子浓度为()
A.0.2mol/LB.0.3mol/LC.0.6mol/LD.0.8mol/L
11.用98%的浓硫酸(密度为1.84g/cm3)配制100mLlmol/L的稀硫酸。
现给出下列仪器(配制过程中可能用到):
①100mL量筒②10mL量筒③50mL烧杯④托盘天平⑤100mL容量瓶⑥胶头滴管⑦玻璃棒,按使用仪器的先后顺序排列正确的是()
A.④③⑦⑤⑥B.②⑤⑦⑥C.①③⑤⑥⑦D.②⑥③⑦⑤⑥
12.配制一定物质的量浓度的KOH溶液时,导致浓度偏低的原因可能是()
A.容量瓶中原有少量的蒸馏水B.移液时,不慎将液体流到瓶外
C.容量瓶盛过KOH溶液,使用前未洗涤D.定容时俯视刻度线和液面
13.VmlAl2(SO4)3溶液中含有Al3+ag,取V/4ml溶液稀释到4Vml,则稀释后溶液中SO42-的物质的量浓度是
14.欲用98%的浓硫酸(ρ=1.84g/cm3)配制浓度为0.5mol.L-1的稀硫酸500ml。
回答下列问题:
(1)所需浓硫酸的体积为ml。
(2)如果实验室有15ml、20ml、50ml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,结果会使浓度偏。
(4)在转入容量瓶前,烧杯中的液体应,否则会使浓度;
并洗涤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。
第二章化学物质及其变化
第一节物质的分类
1、掌握两种常见的分类方法:
交叉分类法和树状分类法。
2、分散系及其分类:
(1)分散系组成:
分散剂和分散质,按照分散质和分散剂所处的状态,分散系可以有9种组合方式。
(2)当分散剂为液体时,根据分散质粒子大小可以将分散系分为溶液、胶体、浊液。
分散系
溶液
胶体
浊液
分散粒子直径
<1nm
1~100nm
>100nm
外观
均一,透明,稳定
均一,透明,介稳体系
不均一,不透明,不稳定
能否透过滤纸
能
不能
能否透过半透膜
实例
食盐水
Fe(OH)3胶体
泥浆水
3、胶体:
(1)常见胶体:
Fe(OH)3胶体、Al(OH)3胶体、血液、豆浆、淀粉溶液、蛋白质溶液、有色玻璃、墨水等。
(2)胶体的特性:
能产生丁达尔效应。
区别胶体与其他分散系常用方法丁达尔效应。
胶体与其他分散系的本质区别是分散质粒子大小。
[练习]1.关于分散系和胶体的说法正确的是()
A.胶体、浊液、溶液都是分散系B.粒子的半径:
浊液>溶液>胶体
C.可见光透过溶液时,产生丁达尔现象D.胶体都不透明、且稳定性极强
(3)Fe(OH)3胶体的制备方法:
将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,继续加热至体系呈红褐色,停止加热,得Fe(OH)3胶体。
[练习]2.将饱和FeCl3溶液分别滴入下列溶液或水中,能形成胶体的是()
A.冷水B.煮沸的蒸馏水C.NaOH浓溶液D.NaCl浓溶液
第二节离子反应
一、电解质和非电解质
电解质:
在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物。
1、化合物
非电解质:
在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物。
(如:
酒精[乙醇]、蔗糖、SO2、SO3、NH3、CO2等是非电解质。
(1)电解质和非电解质都是化合物,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
(2)酸、碱、盐和水都是电解质(特殊:
盐酸是电解质溶液)。
(3)能导电的物质不一定是电解质。
能导电的物质:
电解质溶液、熔融的碱和盐、金属单质和石墨。
电解质需在水溶液里或熔融状态下才能导电。
固态电解质(如:
NaCl晶体)不导电,液态酸(如:
液态HCl)不导电。
2、溶液能够导电的原因:
有能够自由移动的离子。
[练习]3.下列物质在一定条件下能导电,但不是电解质的是()
A.铝B.食盐C.硫酸D.蔗糖
4.下列关于电解质的说法正确的是()
A.液态HCl不导电,所以HCl不是电解质
B.NH3溶于水形成的溶液能导电,所以NH3是电解质
C.SO2溶于水能导电,所以SO2是电解质
D.BaSO4在水溶液中难导电,但熔融下能导电所以BaSO4是电解质
3、电离方程式:
要注意配平,原子个数守恒,电荷数守恒。
Al2(SO4)3=2Al3++3SO42-
[练习]5.下列电离方程式正确的是()
A.H2SO4=H2++SO42-B.AlCl3=Al3++3Cl-
C.Ba(OH)2=Ba2++(OH)2-D.HNO3=H++N5++3O2-
二、离子反应:
1、离子反应发生的条件:
离子反应发生条件:
生成沉淀、生成气体、水。
2、离子方程式的书写:
(写、拆、删、查)
①写:
写出正确的化学方程式。
(要注意配平。
②拆:
把易溶的强电解质(易容的盐、强酸、强碱)写成离子形式。
★常见易溶的强电解质有:
三大强酸(H2SO4、HCl、HNO3),四大强碱[NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2
(澄清石灰水拆,石灰乳不拆)],可溶性盐,这些物质拆成离子形式,其他物质一律保留化学式。
③删:
删除不参加反应的离子(价态不变和存在形式不变的离子)
④查:
检查书写离子方程式等式两边是否原子个数守恒、电荷数守恒。
★3、离子方程式正误判断:
(看几看)
①看是否符合反应事实(能不能发生反应,反应物、生成物对不对)。
②看是否可拆。
③看是否配平(原子个数守恒,电荷数守恒)。
④看“=”“”“↑”“↓”是否应用恰当。
[练习]6.下列离子方程式正确的是()
A.金属钠与水反应:
Na+H2O=Na++OH-+H2↑
B.将铁投入氯化铁溶液中:
Fe+Fe3+=2Fe2+
C.铝和稀硫酸反应:
2Al+6H+=2Al3++3H2↑
D.氢氧化钡溶液与稀硫酸溶液混合:
7.下列反应的现象对应的离子方程式正确的是()
A.饱和石灰水跟稀硝酸反应:
Ca(OH)2+2H+=Ca2++2H2O
B.CaCO3与稀HCl反应制备CO2:
CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
C.向Ba(OH)2溶液中滴加KHSO4溶液至中性:
Ba2++2OH-+2HSO4-=BaSO4↓++2H2O
D.过量铁粉与氯化铁溶液反应,溶液变浅绿色:
Fe+Fe3+=2Fe2+
8.下列离子反应方程式,书写正确的是()
A.向碳酸钠溶液中加盐酸:
CO32-+2H+=H2O+CO2↑
B.向稀硫酸溶液中投入铁粉:
2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
C.向盐酸中投入碳酸钙:
D.氢氧化钡溶液中加入硫酸:
H++OH-=H2O
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