第一章 从实验学化学
知识结构:
第一节化学实验基本方法
一、化学实验安全
1. 遵守实验室规则。2. 了解安全措施。
(1)做有毒气体的实验时,应在通风厨中进行,并注意对尾气进行适当处理(吸收或点燃等)。进行易燃易爆气体的实验时应注意验纯,尾气应燃烧掉或作适当处理。
(2)烫伤宜找医生处理。
(3)浓酸撒在实验台上,先用Na2CO3 (或NaHCO3)中和,后用水冲擦干净。浓酸沾在皮肤上,宜先用干抹布拭去,再用水冲净。浓酸溅在眼中应先用稀NaHCO3溶液淋洗,然后请医生处理。
(4)浓碱撒在实验台上,先用稀醋酸中和,然后用水冲擦干净。浓碱沾在皮肤上,宜先用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液。浓碱溅在眼中,用水洗净后再用硼酸溶液淋洗。
(5)钠、磷等失火宜用沙土扑盖。
(6)酒精及其他易燃有机物小面积失火,应迅速用湿抹布扑盖。
3. 掌握正确的操作方法。例如,掌握仪器和药品的使用、加热方法、气体收集方法等。
二.混合物的分离和提纯
1. 过滤和蒸发实验1—1 粗盐的提纯
仪器 : 天平,烧杯,玻璃棒,漏斗,铁架台,铁圈步骤 :
1
步骤 1.溶解:称取4克粗盐加到盛有12mL水的小烧杯中,用玻璃棒搅拌使氯化钠充分溶解 2.过滤:组装好仪器,将1中所得到的混合物进行过滤。若滤液浑浊,要再次过滤,直到滤液澄清为止。 现象 粗盐逐渐溶解,溶液浑浊。 滤纸上有不溶物残留,溶液澄清。 3.蒸发:将过滤后的澄清溶液转入蒸发皿,加热,并蒸发皿中产生了白用玻璃棒搅拌,防止液滴飞溅。当出现较多固体时停止色固体。 加热,余热蒸干。 注意事项:(1)一贴,二低,三靠。 (2)蒸馏过程中用玻璃棒搅拌,防止液滴飞溅。 2. 蒸馏和萃取(1) 蒸馏
原理:利用沸点的不同,处去难挥发或不挥发的杂质。 实验1---3 从自来水制取蒸馏水
仪器:温度计,蒸馏烧瓶,石棉网,铁架台,酒精灯,冷凝管,牛角管,锥形瓶。
操作:连接好装置,通入冷凝水,开始加热。弃去开始镏出的部分液体,用锥形瓶收集约10mL液体,停止加热.
现象: 随着加热,烧瓶中水温升高至100度后沸腾,锥形瓶中收集到蒸馏水. 注意事项:①温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处。 ②蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片-----防液体暴沸。 ③冷凝管中冷却水从下口进,上口出。 ④先打开冷凝水,再加热。 ⑤溶液不可蒸干。 (2)萃取
原理: 用一种溶把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液里提取出来. 仪器: 分液漏斗, 烧杯
步骤: ①检验分液漏斗是否漏水.
②量取10mL碘的饱和溶液倒入分液漏斗, 注入4mLCCl4,盖好瓶塞.
③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用力振荡.
④将分液漏斗放在铁架台上,静置.
⑤待液体分层后, 将分液漏斗上的玻璃塞打开,从下端口放出下层溶液,从上端口倒出上层溶液.
注意事项: A 检验分液漏斗是否漏水. B 萃取剂: 互不相溶,不能反应.
C 上层溶液从上口倒出,下层溶液从下口放出. 三. 离子检验 离子 所加试剂 现象 离子方程式 Cl- AgNO3,稀HNO3 稀产生白色沉淀 白色沉淀 Cl-+Ag+=AgCl↓ SO42-+Ba2+=BaSO4↓ SO42- Ba(NO3)2HNO3 四.除杂
2
1.原则:杂转纯、杂变沉、化为气、溶剂分。
2.注意: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。
第二节 化学计量在实验中的应用
一、物质的量的单位――摩尔
1.物质的量(n)是表示含有一定数目粒子的集体的物理量。七个基本物理量之一。
2.摩尔(mol): 把含有6.02 ×1023个粒子的任何粒子集体计量为1摩尔。 3.阿伏加德罗常数:1mol物质中所含的“微粒数”。 把6.02 X1023mol-1叫作阿伏加德罗常数。
4.物质的量 = 物质所含微粒数目/阿伏加德罗常数 n =N/NA 5.摩尔质量(M)
(1) 定义:单位物质的量的物质所具有的质量叫摩尔质量.(2)单位:g/mol 或 g.mol-1
(3) 数值:等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量. 6.物质的量=物质的质量/摩尔质量 ( n = m/M ) 二、气体摩尔体积
1.气体摩尔体积(Vm)
(1)定义:单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积. (2)单位:L/mol 或 m3/mol
2.物质的量=气体的体积/气体摩尔体积n=V/Vm 3.(1)0℃ 101KPa , Vm = 22.4 L/mol (2)25℃ 101KPa , Vm = 24.8 L/mol 三、物质的量在化学实验中的应用 1.物质的量浓度.
(1)定义: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的物质的浓度。 (2)单位:mol/L , mol/m3
(3)物质的量浓度 = 溶质的物质的量/溶液的体积 CB = nB/V 2.一定物质的量浓度的配制
(1)基本原理:根据欲配制溶液的体积和溶质的物质的量浓度,用有关物质的量浓度计算的方法,求出所需溶质的质量或体积,在容器内将溶质用溶剂稀释为规定的体积,就得欲配制得溶液. (2)主要操作 a.检验是否漏水.
b.配制溶液 1.计算 2.称量3.溶解 4.冷却5.转移 6.洗涤 7.定容 8.摇匀 9.贮存溶液.
注意事项:A 选用与欲配制溶液体积相同的容量瓶. B 使用前必须检查是否漏水. C 不能在容量瓶内直接溶解. D 溶解完的溶液等冷却至室温时再转移. E 定容时,当液面离刻度线1―2cm时改用滴管,以平视法观察加水至液面最低处与刻度相切为止. 3.溶液稀释 C(浓溶液)·V(浓溶液) =C(稀溶液)·V(稀溶液) 相对原子质量:H 1 C 12 O 16 N 14 S 32 Na 23
3
一、选择题:(每小题均有一个选项符合题意,每小题5分,共50分) 1.下列气体所含原子数最多的是 A.7.5g C2H6
B.14g N2
C.7g CO
D.24g O2
2.某同学用托盘天平称量镁粉25.2g(1g以下用游码),他把镁粉放在左盘,当天平平衡时,所称取的镁粉的实际质量是 A.25.2g
D.25.8g
B.24.8g
C.24.2g
3.在配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时,下列哪个原因会造成所配溶液浓度偏高
A.所用NaOH已经潮解 C.有少量NaOH溶液残留在烧杯里 4.容量瓶上需标有以下六项中的
①温度②浓度③容量④压强⑤刻度线⑥酸式或碱式 A.①③⑤
B.③⑤⑥
C.①②④
D.②④⑥
B.向容量瓶中加水未到刻度线 D.称量时误用“左码右物”
5.选择萃取剂将碘水中的碘萃取出来,这中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 易使碘溶解
C.不溶于水,且必须比水密度大 小
6.用10 mL的0.1 mol·L-1 BaCl2溶液恰好可使相同体积的硫酸铁、硫酸锌和硫酸钾三种溶液中的硫酸根离子完全转化为硫酸钡沉淀,则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比是
A.3∶2∶2 B.1∶2∶3
D.3∶1∶1
的水,使之质量分数为2a%,此时物质的量浓度为c2 mol·L-1,则c1和c2的数值关系是
A.c2=c1 法确定
8.300 mL某浓度的NaOH溶液中含有60 g溶质,现欲配制1 mol·L-1NaOH溶液,应取原溶液与蒸馏水的体积比约为
B.c2<c1 C.c2>2c1
D.无
C
.
1
∶
3
∶
3
D.不溶于水,且必须比水密度
B.不溶于水,且比水更容
7.将百分比浓度为a%,物质的量浓度为c1 mol·L-1的稀H2SO4蒸发掉一定量
4
A.1∶4 3
B.1∶5 C.2∶1 D.2∶
9.在常温下20L密闭容器中通入a mol H2、b mol O2(a≤4,b≤4,a、b均为正整数),点燃后充分反应恢复至原温度时,容器内气体(水蒸气忽略不计)密度最大值可能是 A.5.6 g·L-1 g·L-1
10.同温同压下,某容器充满O2重116 g,若充满CO2重122 g,现充满某气体重114 g,则某气体的分子量为
A.28 B.60 二、填空题:(20分)
11.若某原子的摩尔质量是M g /mol,则一个该原子的真实质量是 g。 12.483g Na2SO4·10H2O中所含的Na+的物质的量是 和SO42—的物质的
量是 ,所含H2O分子的数目是 个。 三.实验题:(16分)
13.已知氢氧化镁难溶于水,硫酸钡既不溶于酸也不溶于水,碳酸钡可溶于盐酸不溶于水。现有主要含有硫酸钠、氯化镁和泥沙等杂质的粗食盐,请设计实验方案,由粗食盐提纯氯化钠。 实验仪器: 实验步骤:
四.计算题:(14分)
14.实验室需要0.1mol /L氢氧化钠溶液100mL,现有2mol /L氢氧化钠溶液。 (1)计算所需2mol /L氢氧化钠溶液的体积;
(2)完全中和50 mL已配制溶液,需要1mol/L的盐酸多少体积? 参考答案
一、1—5 ABBAB 6—10 CCAAA二、11、M/NA g
12、3mol 1.5mol 15NA
三、13、漏斗、玻璃棒、烧杯、铁架台、滤纸、酒精灯、蒸发皿、三脚架
溶解→加过量Ba(OH)2→过滤→加过量NaCO3→过滤→加HCl调节pH=7 →蒸发结晶
四、14、(1)0.005L (2)5mL
5
B.9.6 g·L-1 C.11.2g·L-1 D.56
C.32 D.4
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