第一章 从实验学化学知识点和单元测试含答案.docx
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第一章从实验学化学知识点和单元测试含答案
第一章从实验学化学(含答案)
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)浓酸撒在实验台上,先用Na2CO3(或NaHCO3)溶液中和,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。
(2)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。
(3)钠、磷等失火宜用沙土扑盖。
(4)酒精及其他易燃有机物小面积失火,应迅速用湿抹布扑盖。
(5)实验操作中注意‘六防’:
A,防爆炸:
可燃性气体点燃前先验纯;防止火焰进装置;还原固体物质时,先通气体后加热。
B,防暴沸:
加热液体加沸石;浓硫酸沿容器壁加入到其他液体中,并不断搅拌。
C,防失火:
可燃性物质要远离火源。
D,防中毒:
有毒气体要在通风厨中进行;误食重金属盐,可喝蛋白质溶液。
E,防倒吸:
排水集气结束时,先撤导管后熄灯;必要时还要加装安全瓶。
F,防污染:
有毒气体通风厨;有毒物资先处理后排放。
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:
适用于不溶性固体和液体分离。
所用仪器:
铁架台(带铁圈),烧杯,漏斗,滤纸、玻璃棒。
注意事项:
一贴:
(1)滤纸紧贴烧杯内壁,滤纸和内壁间无气泡。
二低:
(1)漏斗内液面略低于滤纸边缘;
(2)滤纸边缘略低于试管口
三靠:
(1)倾倒液体的烧杯尖口紧靠玻璃棒;
(2)玻璃棒末端轻轻靠在三层滤纸处;
(3)漏斗下口尖端紧靠烧杯内壁
2.蒸发:
适用于可溶性固体与液体的分离。
所用仪器:
铁架台(带铁圈)、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒
注意事项:
(1)液体体积不超过蒸发皿容器的2/3。
(2)加热过程中要避免局部加热,防止液体飞溅。
(3)当蒸发皿中出现较多固体时,应停止加热,用余热蒸干。
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:
步骤
现象
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
粗盐逐渐溶解,溶液浑浊。
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。
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,并用玻璃棒搅拌,防止液滴飞溅。
当出现较多固体时停止加热,余热蒸干。
蒸发皿中产生了白色固体。
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。
(3)粗盐的成分:
主要是NaCl,还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4、泥沙等杂质
(4)步骤:
①将粗盐溶解后过滤;
②在过滤后得到粗盐溶液中加过量试剂BaCl2(除SO42-)、Na2CO3(除Ca2+、过量的Ba2+)、NaOH(除Mg2+)溶液后过滤;
③得到滤液加盐酸(除过量的CO32-、OH-)调pH=7得到NaCl溶液;
④蒸发、结晶得到精盐。
加试剂顺序关键:
(ⅰ)Na2CO3在BaCl2之后;(ⅱ)盐酸放最后。
3.蒸馏:
利用沸点的不同,提纯或分离互溶液体的混合物。
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)蒸馏烧瓶,烧瓶内放几块碎瓷片,防止暴沸
(2)温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处
(3)液体量在容积的1//3~2/3为宜
(4)冷凝水从下管流入,从上管流出
(5)先打开冷凝水,再加热。
提示:
分馏是蒸馏的一种具体应用。
可得几种相互混溶的液体,利用其沸点的差异通过加热使之多次汽化和部分冷却,从而使之分离。
4.萃取:
利用某物质在互不相溶的溶剂中溶解度不同而分离混合物的操作叫萃取。
选用萃取剂应满足三个条件:
1、与原溶剂不相容
2、在萃取剂中的溶解度应大于在原溶剂中的溶解度
3、萃取剂与溶质不反应。
注意问题:
(1)使用分液漏斗前,先检查上下活塞处是否漏水,不漏水才可以使用。
(2)分液时分液漏斗下口尖端要与烧杯内壁接触
(3)分液时,下层液体恰好流尽时,立即关闭活塞
(4)分液完毕,上层液体要从分液漏斗上口倒出。
三.离子检验
离子
选用试剂
主要实验现象
有关离子方程式
Cl-
AgNO3溶液和稀HNO3
有白色沉淀
Ag++Cl-==AgCl↓
SO42-
稀HCl和BaCl2溶液
先加稀HCl,再加BaCl2溶液有白色沉淀
Ba2++SO42-==BaSO4↓
CO32-
稀HCl和澄清石灰水
有能使石灰水变浑浊的气体
CO32-+2H+==H2O+CO2↑
CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O
Ba2+
硫酸或可溶性的硫酸盐
有白色沉淀
Ba2++SO42-==BaSO4↓
Fe3+
NaOH溶液或KSCN溶液
有红褐色沉淀或溶液呈血红色
Fe3++3OH-==Fe(OH)3↓(红褐色)
Fe3++SCN-==[Fe(SCN)]2+(血红色)
Ag+
稀HCl或可溶性的氯化物,稀HNO3
有白色沉淀
Ag++Cl-==AgCl↓
NH4+
NaOH溶液
加热用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,变蓝
NH4++OH-
NH3↑+H2O
四.除杂
注意事项:
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,方法常有:
沉淀法,洗气法,加热法,渗析法等。
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
物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一。
它表示含有一定数目粒子的集合体,它的符号是n,单位是mol。
摩尔:
摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为mol。
如果在一定量的粒子集体中所含有的粒子数与0.012kg12C中所含的碳原子数相同,该粒子的物质的量就是1mol。
也就是说,1mol任何粒子的粒子数与0.012kg12C中所含的碳原子数都相同。
科学实验表明,在0.012kg12C中所含的碳原子数约为6.02×1023个。
2.阿伏加德罗常数
1mol任何粒子(原子、分子、离子、中子、质子、电子)所含有的粒子数叫做阿伏加德罗常数。
阿伏加德罗常数是一个有单位(mol-1)的物理量,而不是一个数,用NA表示。
物质的量与粒子数之间可通过阿伏加德罗常数这个桥梁建立关系:
物质的量(n)=物质所含粒子数(N)/NA
二、摩尔质量
1.概念:
单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。
符号M,单位g/mol或g·mol-1。
2.物质的量(n)、质量(m)、摩尔质量(M)之间的关系n=
。
规律:
1mol任何粒子或物质的质量以克为单位时,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.摩尔质量(M)和阿伏加德罗常数的关系:
阿伏加德罗常数个粒子的物质的量是1mol,其质量为摩尔质量。
关系式M=NA·ma(ma为每一个粒子的真实质量)。
三、气体摩尔体积
1、气体摩尔体积的适用范围
气体摩尔体积的适用范围是气态物质,可以是单一气体,也可以是混合气体,如0.2molH2和0.8molO2在标准状况下的体积约为22.4L。
2、气体摩尔体积的数值
在标准状况下(0℃,101kPa时),气体摩尔体积才为22.4mol/L。
在非标准状况下,1mol气体的体积可能是22.4L,也可能不是22.4L,因此,在使用气体摩尔体积时,一定要看清气体所处的状况。
3、标准状况下气体摩尔体积的计算
(1)摩尔质量与气体摩尔体积的关系:
M=Vm·ρ=22.4ρg/mol
(2)物质的量与气体摩尔体积的关系:
n=
mol
(3)气体质量与气体摩尔体积的关系:
m=n·M=
·M
(4)气体分子数与气体摩尔体积的关系:
N=n·NA=
·NA
四、阿伏加德罗定律及其推论
1、阿伏加德罗定律:
同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
对阿伏加德罗定律的理解要明确两点:
①阿伏加德罗定律仅是用于气体,可以是单一气体,也可以是混合气体。
②阿伏加德罗定律的条件是三个“同”,只有在同问、同压、同体积的条件下,才有分子数相等这一结论。
2、阿伏加德罗的推论
(1)同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比,即
(2)同温同体积下,气体的压强之比等于其物质的量之比,即
(3)同温同压下相同体积的任何气体的质量之比,等于其摩尔质量或密度之比,即
五、物质的量浓度
1、概念:
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。
该“体积”是指溶液的体积。
在概念中,单位体积所表示的体积是1L,B表示的是各种溶质。
物质的量浓度表示符号为cB或c(B)。
物质的量浓度的数学表达式c(B)=
,式中n(B)的意义是溶质B的物质的量,其单位是mol/L或mol·L-1
2、对溶液物质的量浓度的理解
(1)在1L溶液中含有1mol溶质,则这种溶液中物质的量浓度就是1mol/L,若在2L溶液中含有1mol溶质,则物质的量浓度为0.5mol/L。
(2)在1L溶液中含有20gNaOH,则NaOH的物质的量浓度就是0.5mol/L,在1L溶液中含有40gNaOH,则NaOH的物质的量浓度就是1mol/L。
注意事项:
①体积是指溶液体积,而不是溶剂体积
②溶质B可以是各种溶质,如H2SO4、NH3,也可以使H+、OH-等
③溶质的量不用质量表示,而是用物质的量来表示
④从一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液,物质的量浓度不变;若体积不同,所含溶质的物质的量也不同。
3、物质的量浓度与质量分数之间的区别和联系
内容
物质的量浓度(c)
质量分数(ω)
定义
一旦未提及溶液里含有多少摩尔溶质来表示溶液组成的物理量
用溶质质量与溶液质量之比来表示溶液组成的分数
溶质的单位
mol
g
溶液的单位
L
g
特点
物质的量浓度相同、体积相同的不同溶液,所含溶质物质的量相同
质量相同,质量分数相同的不同溶液,所含溶质的质量相同。
计算公式
物质的量浓度=
100%
质量分数=
100%
六、配制一定物质的量浓度的溶液
1、实验仪器的选用
当溶质为固体时,应选用药匙、托盘天平、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶(必须标出刻度,比如100mL)
当溶质为也提示,应选用量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶。
其中量筒的使用是要根据液体的量来选择量筒的大小。
如取5.6mL的浓硫酸时,只能使用10mL的量筒,而使用20mL或50mL的量筒就不准确。
2、容量瓶的使用
(1)容量瓶的标注内容
容量瓶上有温度、容积、刻度线。
表示在所指温度下,液体的凹液面与容量瓶颈部的刻度线相切时,溶液体积恰好与瓶上标注的体积相等,所以只有在指定温度下容量瓶才是标准的。
常用规格有100mL、250mL、500mL及1000mL。
(2)检漏:
使用前要检验容量瓶是否漏夜。
方法是往容量瓶中加入一定量的水,塞好瓶塞。
用食指摁住瓶塞,另一只手拖住瓶底,把瓶倒立过来一会,观察瓶塞周围是否漏水。
如不漏水,将瓶正立,并将瓶塞旋转180°再塞紧,再
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