课堂新坐标教师用书高中化学 专题1 化学家眼中的物质世界专题归纳提升 必修1.docx
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课堂新坐标教师用书高中化学专题1化学家眼中的物质世界专题归纳提升必修1
【课堂新坐标】(教师用书)2013-2014学年高中化学专题1化学家眼中的物质世界专题归纳提升苏教版必修1
物质
研究
根据状
态分类
根据分散
质颗粒大
小分类
))
物质转化
研究物质的
实验方法
))
物质的
定量研究
)
原子结
构模型
))
以物质的量为核心的有关计算
1.计算依据
2.物质的量在化学方程式中的应用
以Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑为例
n(Zn)∶n(HCl)∶n(ZnCl2)∶n(H2)=1∶2∶1∶1
3.以NA为载体考查的题目审题时应注意的几点误区
(1)温度和压强
22.4L·mol-1是在标准状况(0℃,1.01×105Pa)下的气体摩尔体积。
命题者有意在题目中设置非标准状况下的气体体积,让考生误入陷阱。
(2)物质状态
22.4L·mol-1适用的对象是气体(包括混合气体)。
命题者常把一些容易忽视的液态或固态物质作为气体来命题,让考生落入陷阱。
如在标准状况下,H2O、Br2、CCl4为非气态。
(3)单质组成
气体单质的组成除常见的双原子分子外,还有单原子分子(如稀有气体Ne)、三原子分子(如O3)等。
如不注意这点,计算原子数目极容易误入陷阱。
4.溶液中某离子的个数
如1L0.1mol·L-1的Na2CO3溶液中Na+的个数为0.2NA。
5.物质的量浓度与溶质质量分数的相互换算
(1)c=
(2)w=
(其中ρ的单位为g·cm-3)
设NA代表阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )
A.22.4LCl2中含有NA个Cl2分子
B.1L0.1mol·L-1Na2SO4溶液中有0.1NA个Na+
C.1molH2与1molCl2反应生成NA个HCl分子
D.1molCa变成Ca2+时失去的电子数为2NA
【解析】 A项中的气体没有说明是标准状况,故A项错;1L0.1mol·L-1Na2SO4溶液中含有0.2molNa+,故B项错;1molH2与1molCl2反应应生成2molHCl,故C项错;1molCa生成Ca2+时失去2mol电子,即2NA,D项正确。
【答案】 D
标准状况下,将44.8LNH3溶于1L水中,得到密度为0.9g·cm-3的氨水,求此氨水的物质的量浓度。
【解析】 n(NH3)=
=2mol,
V(溶液)=
×
L·cm-3=1.15L,
c(NH3)=
=1.74mol·L-1。
【答案】 此氨水的物质的量浓度为1.74mol·L-1
物质的分离提纯和检验
1.常见的物理分离提纯方法
(1)过滤
(2)结晶(蒸发结晶和冷却结晶) (3)萃取与分液 (4)蒸馏 (5)加热升华法
2.常见的化学分离提纯法
(1)加热法
(2)沉淀法 (3)转化法 (4)气体吸收法
3.常见离子的检验
离子
检验试剂
操作及实验现象
NH
浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸
加浓NaOH溶液,加热产生有刺激性气味的气体,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色
Cl-
AgNO3溶液、稀硝酸
生成白色沉淀,沉淀不溶于稀硝酸
SO
盐酸、氯化钡溶液
先加入盐酸无沉淀,再加入氯化钡溶液产生白色沉淀
K+
用铂丝蘸其溶液,在无色酒精灯火焰上灼烧
火焰呈浅紫色(透过蓝色钴玻璃观察)
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,还含有泥沙等不溶性杂质。
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)粗盐溶解,过滤后除去的杂质是________。
(2)如何运用最简便的方法检验溶液中有无SO
离子?
______。
如果有,应该如何除去SO
离子?
______。
(3)在经过操作
(2)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?
________。
【解析】 Ca2+可以用Na2CO3溶液除去,Mg2+可以用NaOH溶液除去,SO
可以用BaCl2溶液除去。
为了使杂质完全除去,往往加的除杂试剂过量,为了防止引入新杂质,还必须考虑过量除杂剂的消去。
提纯步骤一般为粗盐水
滤液
NaCl。
【答案】
(1)泥沙等固体不溶物
(2)静置片刻在上层清液处,滴加一滴BaCl2溶液,如果出现白色浑浊或者沉淀,则溶液中有SO
,不出现浑浊就说明SO
已经除尽 在溶液中加入过量的BaCl2溶液 (3)除去Ca2+、Mg2+以及加入的过量的Ba2+ (4)BaSO4、CaCO3、MgCO3、BaCO3等杂质
1.(2012·北京五中第一学期期中)设阿伏加德罗常数的数值为NA,则下列说法正确的是( )
A.常温常压下,11.2L甲烷中含有的氢原子数为2NA
B.标准状况下,0.3mol二氧化碳中含有氧原子数0.3NA
C.常温下,2.7g铝与足量的盐酸反应,失去的电子数0.3NA
D.常温下,1L0.1mol·L-1MgCl2溶液中含Mg2+数为0.2NA
【解析】 A选项常温常压下,气体摩尔体积不是22.4L·mol-1;B选项CO2中氧原子数应为0.6NA;C选项中铝失电子数应为0.3NA;D选项中Mg2+数为0.1NA。
【答案】 C
2.在4℃时100mL水中溶解了22.4LHCl气体(体积在标准状况下测得)后形成的溶液。
下列说法中正确的是( )
A.该溶液HCl物质的量浓度为10mol·L-1
B.该溶液HCl物质的量浓度因溶液的密度未知而无法求得
C.该溶液中HCl质量分数因溶液的密度未知而无法求得
D.所得HCl溶液的体积为22.5L
【解析】 解此类题的秘诀就在于从定义出发,找源头。
A项错误,溶剂体积为100mL,溶解气体后所得溶液的体积不是100mL;B项正确,一般可通过密度和质量求出溶液的体积;C项错误,溶质质量分数由溶质的质量和溶液的质量相比即得,与密度无直接关系(题给信息足以求出溶质和溶液的质量,
×100%≈26.7%);D项错误,溶液的体积显然不能由气体的体积与水的体积直接加和求得。
【答案】 B
3.已知浓H2SO4的密度为1.84g·cm-3,硫酸的质量分数为98%。
求浓H2SO4中硫酸的物质的量浓度。
下面四个计算式中哪个是正确的( )
A.
=18.4mol·L-1
B.
=18.4mol·L-1
C.
=18.4mol·L-1
D.
=18.4mol·L-1
【解析】 A、B、C运算后单位不是mol·L-1。
【答案】 D
4.下列分离方法不合理的是( )
A.从石油中得到汽油,可用蒸馏的方法
B.提取溴水中的溴,可用加入乙醇萃取的方法
C.只含有泥沙的粗盐,可通过溶解、过滤、结晶的方法提纯
D.O2中的CO2可依次通过盛有NaOH溶液、浓H2SO4的洗气瓶除去CO2
【解析】 乙醇和水互溶,不能用乙醇作萃取剂将水中的溴萃取出来,可选CCl4溶液。
【答案】 B
5.下图表示从固体混合物中分离X的2种方案,请回答有关问题:
方案Ⅰ
含X的混合物
X残留物
方案Ⅱ
含X的混合物
滤液X
(1)选用方案Ⅰ时,X应该具有的性质是________,残留物应该具有的性质是________;
(2)选用方案Ⅱ从某金属粉末(含有Zn、Cu)中分离出Cu,加入的试剂是________,反应的化学方程式为_________________________________________________
_________________________________________________
__________________________________________________________。
【解析】
(1)加热法分离出X,说明X加热时变成气体。
(2)Zn为活泼金属可溶于酸,Cu为不活泼金属,不溶于酸。
【答案】
(1)加热时可升华或易挥发 热稳定性好,且没有挥发性
(2)稀硫酸或稀盐酸 Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑或Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
6.将24.4gNaOH固体溶于水配成100mL溶液,其密度为1.219g·mL-1。
(1)该溶液中NaOH的物质的量浓度为________。
(2)该溶液中NaOH的质量分数为________。
(3)从该溶液中取出10mL,其中NaOH的物质的量浓度为________,NaOH的质量分数为________,溶液的密度为________,含NaOH的质量为________,含NaOH的物质的量为________。
(4)将取出的10mL溶液加水稀释到100mL,稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为________。
【解析】 n(NaOH)=
=0.61mol,
m(溶液)=1.219g·mL-1×100mL=121.9g。
(1)c(NaOH)=
=6.1mol·L-1。
(2)w(NaOH)=
×100%=20%。
(3)溶液具有均一性,取出10mL,溶液的浓度、质量分数及密度仍与原来相等;含NaOH的量为原来的
,即m(NaOH)=24.4g×
=2.44g,n(NaOH)=0.61mol×
=0.061mol。
(4)设稀释后的浓度为c,
6.1mol·L-1×10mL×10-3L·mL-1=c×100mL×10-3L·mL-1
c=0.61mol·L-1
【答案】
(1)6.1mol·L-1
(2)20%
(3)6.1mol·L-1 20% 1.219g·mL-1 2.44g 0.061mol
(4)0.61mol·L-1
综合检测
(一)
专题1 化学家眼中的物质世界
(时间:
60分钟 分值:
100分)
一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共计48分)
1.13C—NMR(核磁共振)、15N—NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构,KurtWüThrich等人为此获得2002年诺贝尔化学奖。
下面有关13C、15N叙述正确的是( )
A.13C与15N有相同的中子数
B.13C与C60互为同素异形体
C.15N与14N互为同位素
D.15N的核外电子数与中子数相同
【解析】 13C与15N的中子数分别为13-6=7,15-7=8;同素异形体研究的是单质不是核素。
【答案】 C
2.若A+酸―→盐+水,则A不可能属于( )
A.氧化物 B.单质
C.碱D.电解质
【解析】 本题考查各类物质之间的转化关系。
碱性氧化物能够和酸反应生成盐和水,如Na2O+2HCl===2NaCl+H2O,A选项符合;一般活泼金属单质能够和酸反应生成盐和氢气,而不能生成水,B选项不符合;碱和酸发生中和反应生成盐和水,如NaOH+HCl===NaCl+H2O,C选项符合;碱性氧化物和碱都属于电解质,所以D选项符合。
【答案】 B
3.(2012·宁波市学年度第一学期期末)下列实验装置图所示的实验操作,正确的是( )
A.干燥Cl2 B.配制100mL0.1mol·L-1
硫酸溶液
C.分离沸点相差较大的互
溶液体混合物 D.分离互不相
溶的两种液体
【解析】 A项,Cl2应从长管进;B项,不能用量筒转移溶液;C项,蒸馏时,温度计水银球不能插入液体中。
【答案】 D
4.(2012·北京市朝阳区高一年级第一学期期末)下列物质中,属于电解质的是( )
A.铜B.氯气
C.硫酸D.蔗糖
【解析】 A、B为单质,不属于电解质;D为非电解质。
【答案】 C
5.除去下列溶液中的杂质(括号内为杂质),选择试剂不正确的是( )
A.HNO3(HCl):
用AgNO3
B.NaOH[Ba(OH)2]:
用Na2SO4
C.NaCl(Na2SO4):
用Ba(NO3)2
D.KOH(K2CO3):
用Ca(OH)2
【解析】 除去NaCl中的Na2SO4,若选用Ba(NO3)2溶液,则会带入不容易除去的杂质NO
,应选用BaCl2溶液。
【答案】 C
6.“纳米材料”是粒子直径为1~100nm的材料,纳米碳就是其中一种,若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中,所形成的物质( )
①是溶液 ②是胶体 ③能产生丁达尔效应 ④能透过滤纸 ⑤不能透过滤纸 ⑥静置后会析出黑色沉淀
A.①④⑤B.②③④
C.②③⑤D.①③④⑥
【解析】 纳米材料的粒子直径的范围和胶体粒子直径大小范围相同,故纳米材料纳米碳分散到水中形成的分散系为胶体,能产生丁达尔效应,能透过滤纸,相对较稳定。
【答案】 B
7.(2012·台州市高一年级期末质量评估)用下图表示的一些物质或概念间的从属关系中正确的是( )
X
Y
Z
A
雾
胶体
纯净物
B
金属氧化物
碱性氧化物
氧化物
C
碱
电解质
化合物
D
置换反应
氧化还原反应
离子反应
【解析】 胶体属于混合物;有的金属氧化物不是碱性氧化物;氧化还原反应与离子反应为交叉关系,不是从属关系。
【答案】 C
8.(2012·武汉市江夏区部分中学高一期中联考)下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)( )
A.在常温常压下,11.2升氯气含有的分子数为0.5NA
B.在常温常压下,1摩尔气体含有的原子数为NA
C.32g氧气所含原子数目为2NA
D.在同温同压下,相同体积的任何气体单质所含原子数目相同
【解析】 A项,该条件下,11.2LCl2不是0.5mol;
B项,气体不一定是单原子分子;
C项,N(O)=
×NA=2NA;
D项,不同气体单质分子中含的原子个数不一定相同。
【答案】 C
9.等质量的CuO和MgO粉末分别溶于相同体积的硝酸中,得到的Cu(NO3)2和Mg(NO3)2溶液的浓度分别为amol·L-1和bmol·L-1。
则a与b的关系为( )
A.a=bB.a=2b
C.2a=bD.a=5b
【解析】 a=
,b=
,故2a=b。
【答案】 C
10.由硫酸钾、硫酸铝和硫酸组成的混合溶液,其中c(H+)=0.1mol·L-1,c(Al3+)=0.4mol·L-1,c(SO
)=0.8mol·L-1,则c(K+)为( )
A.0.15mol·L-1B.0.2mol·L-1
C.0.3mol·L-1D.0.4mol·L-1
【解析】 根据电荷守恒知,c(K+)=c(SO
)×2-c(H+)-c(Al3+)×3=0.3mol·L-1
【答案】 C
11.某非金属单质A和氧气发生化合反应生成B。
B为气体,其体积是反应掉氧气体积的两倍(同温同压)。
以下对B分子组成的推测一定正确的是( )
A.有1个氧原子B.有2个氧原子
C.有1个A原子D.有2个A原子
【解析】 由题意知,B分子数为氧分子数的2倍,由氧元素守恒,则B分子中一定有1个氧原子。
【答案】 A
12.体积为VmL、密度为ρg·cm-3的溶液,含有相对分子质量为M的溶质mg,其物质的量浓度为cmol·L-1,溶质的质量分数为W,下列表示式中不正确的是( )
A.c=
B.m=
C.W%=
%D.c=
【解析】 假设溶液为1L,则c=
=
,所以:
W%=
%,或c=
=
。
【答案】 B
二、非选择题(共4小题,共52分)
13.(12分)(2012·台州市高一期末)硫酸是一重要化学试剂。
(1)实验时用18.4mol·L-1的浓硫酸,配制100mL1mol·L-1H2SO4溶液,所需浓硫酸的体积为______。
(计算结果精确到小数点后一位)。
(2)下列操作中,容量瓶所具备的功能有______(填序号)。
A.配制一定体积准确浓度的标准溶液
B.长期贮存溶液
C.用来溶解固体溶质
D.常用来代替量筒量取一定体积的液体
(3)在下列配制过程示意图中,有错误的是(填写序号)______。
(4)下列说法正确的______。
A.洗涤烧杯2~3次,并将洗涤液移入容量瓶以减少误差
B.某同学将浓硫酸稀释后未冷却至室温便将溶液转移至容量瓶,所配溶液浓度会偏低
C.定容时仰视观察,所配溶液浓度会偏低
D.容量瓶使用前先要检查是否漏液,具体操作是向容量瓶中加蒸馏水,倒置不漏液即可
【解析】
(1)根据稀释定律可知,
18.4mol·L-1×V=1mol·L-1×100mL,
V=5.4mL。
(2)容量瓶不能用来溶解且不能长期贮存溶液,容量瓶只有一个刻度,不能代替量筒使用。
(3)浓H2SO4稀释时应将浓H2SO4注入水中;定容应平视。
(4)转移前未冷却,所配浓度偏高;查漏时,应旋转180℃再倒置检查。
【答案】
(1)5.4mL
(2)A (3)①④ (4)AC
14.(12分)(2012·浙江宁波期末)海带中含有丰富的碘。
为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:
海带
海带灰
海带灰
悬浊液
含碘离子溶液④氯气含碘水溶液
含碘的四氯
化碳溶液
单质碘
已知:
四氯化碳沸点是76.8℃,碘单质的沸点是184.35℃。
请填写下列空白:
(1)步骤③的实验操作名称是______;步骤⑥的目的是从含碘四氯化碳溶液中分离出单质碘和回收四氯化碳,该步骤的实验操作名称是______。
(2)步骤③操作所需的玻璃仪器有烧杯____、____;
步骤⑤操作所需的玻璃仪器主要是________。
(3)步骤⑤中,某学生选择用四氯化碳来提取碘的理由是_________________________________________________
__________________________________________________________。
(4)检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘,可选用的试剂是______。
【解析】
(1)悬浊液得到溶液,需过滤;碘和CCl4的沸点不同,分离需用蒸馏。
(2)过滤所用玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,萃取分液主要用分液漏斗。
(3)CCl4与水不互溶,且I2在CCl4中溶解度比在水中大的多。
(4)I2可用淀粉检验。
【答案】
(1)过滤 蒸馏
(2)漏斗、玻璃棒 分液漏斗
(3)四氯化碳与水互不相溶;碘在四氯化碳中的溶解度比在水中大
(4)淀粉试液
15.(16分)(2012·宁波市第一学期期末)有甲、乙、丙三种元素,甲元素M层的电子数是其K层的电子数的1/2,乙元素原子核内无中子,丙元素原子核内有8个质子。
(1)写出丙元素的元素符号________,画出丙的原子结构示意图________;
(2)写出乙元素的三种核素符号分别为__________、________、________;
(3)乙、丙两种元素形成的化合物有________。
(填化学式)
(4)写出甲、乙、丙三种元素组成的化合物在水中的电离方程式__________________________________________________________。
(5)画出甲元素的离子结构示意图______。
【解析】 由题意知甲为Na○+11
,乙为H,丙为O。
H元素有三种核素
H、
H(或D)、
H(或T)。
【答案】
(1)O ○+8
(2)
H、
H(或D)、
H(或T)
(3)H2O、H2O2
(4)NaOH===Na++OH-
(5)○+11
16.(12分)(2012·武汉市江夏区部分中学高一期中联考)现有mg某气体,它由双原子分子构成,它的摩尔质量为Mg·mol-1。
若阿伏加德罗常数用NA表示,则:
(1)该气体在标准状况下的体积为________L。
(2)该气体溶于1L水中(不考虑反应),其溶液中溶质的质量分数为________。
(3)该气体溶于水后形成VL溶液,其溶液的物质的量浓度为________mol·L-1。
(4)该气体在标准状况下的密度为________g·L-1。
【解析】
(1)V=
×22.4L
(2)w=
×100%
(3)c=
=
mol·L-1
(4)ρ=
g·L-1
【答案】
(1)
(2)
×100%
(3)
(4)
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