从实验学化学.doc

专题一 从实验学化学一、学习目标1. 树立实验安全意识，防止实验事故的发生，了解一般实验事故的处理方法。2. 掌握物质的分离提纯和物质检验基本方法，能正确使用和识别常见的化学仪器。 3. 掌握物质的量相关概念，能以物质的量为计算核心进行化学计算。4. 学会一定物质的量浓度溶液的配制方法并能进行简单误差分析。二、考点示例考点一、化学实验安全【知识要点】 （1）防爆炸：点燃可燃性气体如H2之前要验纯度；H2等试验在加热之前应先通气，赶走装置中的空气防止混合受热发生爆炸。（2）防中毒：制备有毒气体等应在通风橱进行，尾气应用适当试剂吸收，防止污染空气。（3）防暴沸：进行蒸馏、分馏实验应加碎瓷片。（4）防倒吸：若用加热方法制气体且用排水法收集气体，在收集完气体时先将导气管从水中拿出再熄灭酒精灯；极易溶于水的气体进行尾气吸收时要使用倒置的漏斗防止倒吸。（5）“三废”处理：废水、废液、废气应妥善处理。（6）注意一些事故的处理，如酸、碱接触人体、中毒、灭火等。例1：下列图示正确的是( )A. B. C. D.分析：图，由于浓硫酸与水作用时会释放出大量的热量，若水加入到浓硫酸中，可发生液体爆沸使液体飞溅导致安全事故，所以稀释浓硫酸时要将浓硫酸缓慢沿玻璃棒（或烧杯内壁）加入水中，并不断搅拌使其散热，该装置缺少玻璃棒搅拌，操作错误；图，闻气体的气味时应用手轻轻震动气体使少量气体飘入鼻孔中闻其气味，该装置正确；图，滴加液体时胶头滴管不能与试管内壁接触，如图示操作可导致胶头滴管内的液体被污染而变质，错误；图，根据过滤操作规范，正确；图，该图示为易燃品标识；图，该图示为腐蚀品标识。答案：C 考点二、化学实验仪器的识别与使用【知识要点】 中学阶段重要仪器主要包含试管、酒精灯、玻璃棒、量筒、容量瓶、分液漏斗、烧杯、烧瓶、蒸馏烧瓶、锥形瓶、冷凝器、酸（碱）式滴定管、广口瓶、细口瓶、洗气瓶、干燥管、胶头滴管、蒸发皿、坩埚、试管架、坩埚钳、铁架台（带铁夹或铁圈）、石棉网、天平等。例2：下列有关实验装置的说法正确的是（ ） A.用图1装置制取干燥纯净的NH3B.用图2装置制备SO2C.用图3装置制备NOD.用图4装置检查装置气密性分析：A项，NH3密度比空气小，必须用向下排空气法收集，错误。B项，Cu与浓硫酸反应可制备SO2，正确。C项，铜粉与稀硝酸反应生成的NO，可以用排水法收集，气体从短导管进入，水从长导管排出，错误。D项，检查装置气密性需形成封闭体系，长颈漏斗下端应没入水面，错误。答案：B考点三、物质的分离提纯【知识要点】 1物理方法：物质的分离提纯的物理方法主要有过滤（固体与液体分离）、蒸发和结晶（除去水分、析出晶体）、萃取和分液（互不相容液体分离）、蒸馏和分馏等（沸点差异较大的液态混合物），复习时一是要熟悉这些分离提纯方法的适用范围、主要仪器和操作过程中的注意事项等。2.化学方法：化学方法是指利用物质化学性质的差异，选用一种或几种试剂使之于混合物中的某物质反应，生成沉淀、气体或生成不于水混溶的液体，或使其中之一反应生成易溶于水的物质，然后再用物理方法分离。化学方法选择试剂的原则是： 选择的试剂只与杂质反应，而不能与被提纯的物质反应；所选试剂不能带入新的杂质；试剂与杂质反应后的生成物与被提纯物质要容易分离；提纯过程要尽量做到步骤简单，现象明显、容易分离；气体杂质若为CO、H2等不能用点燃的方法；对混合物的提纯，要做到原理正确，操作简便，少用试剂，(主要成分)量不减少，保护环境，可根据杂志被提纯物质和杂质的性质差异，选择合适的药品，采用转化的方式除去杂质，然后再采用过滤、萃取分液等操作实现分离。例3：为提纯下列物质(括号内的物质是杂质)所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是被提纯的物质除杂试剂分离方法A溴化钠溶液(NaI)氯水、CCl4萃取、分液B氯化铵溶液(FeCl3)氢氧化钠溶液过滤C二氧化碳(CO)氧化铜粉末通过灼热的CuO粉末D碳酸钠（偏铝酸钠）盐酸过滤分析：A项，Cl2+2NaI=2NaCl+I2，虽然除去了NaI，但是引入了新杂质NaCl。B项，3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3+3NaCl，引入新杂质NaCl。C项，CO+CuO=Cu+CO2不仅除去CO，还生成CO2，一举两得。D项，Na2CO3也能与盐酸反应，错误。答案：C例4：我国南海蕴藏着极其丰富的矿藏资源，如石油、天然气、溴化物、碘化物、氯化物等，是我国重要的资源储存地。请回答下列问题：I. 下列关于海水资源开发正确的是 。a.可用过滤的海水可获取金属镁b. 不需要化学方法就能从海水中获取食盐和淡水c. 海带等中含有的碘元素用CCl4萃取即可获得I2d. 从海水中提取溴时通入的氯气为还原剂. 我国浙江某化工企业产用东海资源的食盐生产纯碱、漂白粉的工艺流程示意图如下：完成下列填空：（1）粗盐水含有较多的Ca2+、Mg2+离子，加入沉淀剂A、B除杂质，写出A、B的化学式。A_，B_。（2）实验室提纯粗盐的实验操作依次为取样、_、沉淀、_、_、冷却结晶、_、烘干。（3）工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是_ _。（4）碳酸化后过滤，检验滤液阴离子的具体方法是_。（5）写出生成D的离子反应方程式 。（6）写出用E合成纯碱的离子反应方程式 。（7）若将漂白粉溶液加入到酸性KI-淀粉溶液中，其现象为 ，反应的离子反应方程式为 该反应物中氧化剂为 ，氧化产物为 。（8）用E合成纯碱时由于反应物物质的量控制不当所的的纯碱含有另一种物为 ，确定该物质是否存在的实验方案为 。（9）请你写出3个生成E相关的化学反应方程式 。分析：I. a项，海水中镁以离子状态存在不能被过滤出来，错误。b项，蒸发海水时食盐结晶同时可获得淡水，该过程为物理变化，正确。C项，海带中的碘元素以I-存在，CCl4不能萃取I-，错误。D项，Cl2将Br-氧化为Br2，Cl2为氧化剂，错误。. （1）Ca2+用CO32-沉淀，Mg2+用OH-沉淀，根据除杂原则和转化流程分析，可知A为Na2CO3，B为Ca(OH)2。（2）首先将粗盐溶解，然后加入沉淀剂沉淀，沉淀后过滤，将滤液蒸发并冷却结晶，最后过滤出NaCl晶体并烘干即可。（3）饱和NaCl溶液中首先通入NH3使溶液呈碱性，然后通入过年的CO2，CO2与OH-反应生成HCO3-，由于NaHCO3溶解度不是很大，Na+与HCO3-结合生成NaHCO3晶体。（4）碳酸化后过滤得到的滤液的溶质为NH4Cl，可用AgNO3（H+）检验Cl-的存在。（5）电解NaCl溶液生成NaOH、H2、Cl2，其反应的离子反应方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2+Cl2。（6）E为NaOH溶液，NaOH溶液与适量的CO2反应可生成纯碱Na2CO3，其反应的离子反应方程式为CO2+2OH-=CO32-+H2O。（7）漂白粉溶液中的ClO-离子具有强氧化性，将I-氧化为I2，I2与淀粉作用出现蓝色，其反应的离子反应方程式为ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2O。（8）NaOH与CO2反应时可能生成Na2CO3和NaHCO3的混合物，要检验混合物中是否存在NaHCO3，首先需用足量BaCl2溶液沉淀CO32-，然后取沉淀后的溶液加入盐酸检验HCO3-是否存在即可。（9）Na与H2O反应、Na2O2与H2O反应、Na2O与H2O反应、Na2CO3与Ca(OH)2反应等均可生成NaOH。答案：I.b.（1）Na2CO3 Ca(OH)2 （2）溶解过滤蒸发过滤（3）有晶体析出(或出现浑浊)（4）取样，加硝酸酸化，加硝酸银，有白色沉淀，该阴离子是氯离子（5）2Cl-+2H2O2OH-+H2+Cl2（6）CO2+2OH-=CO32-+H2O （7）ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2O Ca(ClO)2 I2 （8）NaHCO3 取适当试液于试管中，加入过年BaCl2溶液后震荡静置，然后向上层清液中加入盐酸，若出现气泡说明含有NaHCO3，若无现象发生说明不含NaHCO3（9）2Na+2H2O=2NaOH+H2 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 Ca(OH)2+ Na2CO3=CaCO3+2NaOH（其他合理答案也可）考点四、物质的检验【知识要点】 1. 物质的检验的原则:（1）若有n种物质需鉴别，一般检验出(n-1)种物质即可；（2）方法或试剂选择越简单越好，条件越简单越好，实验现象越明显、越典型越好；（3）若无限定要求，一般先考虑用物理方法，当物理方法无法鉴别时，再考虑用化学方法；（4）用物理方法时，一般可按观察法嗅试法水溶法的顺序进行；（5）用化学方法时，对固体可按加热法水溶法指示剂测试法指定试剂法进行的顺序进行；对液体可按照指示剂测试法指定试剂法的顺序进行；对气体可用点燃法通入指定试剂法等的顺序进行。2. 常见阳离子检验：（1）根据题目要求，若是检验阳离子则选择最为灵敏的试剂和方法，若是离子检验和推断相结合的题目，多种手段检验方法可能都会涉及；（2）注意一些金属离子（Cu2+、Fe2+、Fe3+)在水溶液中的颜色应用；（3）注意一些离子之间的相互干扰以及排除干扰因素的方法，如Fe2+的检验需首先加入KSCN溶液排除Fe3+干扰等。3. 常见阴离子检验：（1）许多阴离子检验是需通过转化为沉淀、气体，所以需熟悉重要气体的颜色、味道；沉淀颜色、溶解性等；（2）不同的阴离子可能与同一溶液反应产生相同的实验现象，如Ag+与Cl-、SO42-；Ba2+与CO32-、SO32-、SO42-；HCO3-、CO32-与Ba(OH)2溶液，所以要注意结论的不唯一性。3. 常见气体检验：（1）明确目的、选定试剂、熟悉相关现象；（2）混合检验、考虑干扰、注意先后顺序；（3）检验时要首先检验H2O，吸收时要最后除H2O；（4）注意有些现象是某几种气体所共有的，如SO2与SO2都能使澄清的石灰水变浑浊，不少可燃性气体（如H2、CO、CH4等）的燃烧，其火焰都呈淡蓝色，当它们混有一定量空气时，点燃都会爆鸣；Br2蒸气、Cl2、NO2都能使碘化钾淀粉试纸变蓝等，因此遇到这些情况，不要过早下结论，而要综合考虑性质和现象。例5：下列依据相关实验得出的结论正确的是()A向某溶液中加入稀盐酸，产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，该溶液一定是碳酸盐溶液B用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，该溶液一定是钠盐溶液C将某气体通入溴水中，溴水颜色褪去，该气体一定是乙烯D向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含Fe2+分析：A项，所述溶液中含有HCO也会有类似现象，错误。B项，焰色反应是元素的性质，故原溶液也可能是NaOH溶液，错误。C项，SO2、乙烯、丙烯等气体都能使溴水褪色，错误。D项，向某溶液中加入KSCN溶液不变色，证明溶液中无Fe3+，滴加氯水后显红色则证明溶液中有Fe2+被氧化成Fe3+，正确。答案：D考点五、物质的量与阿伏伽德罗常数【知识要点】 1. 物质的量概念：物质的量是物理量，摩尔只能是物质的量的单位，使用摩尔作单位时，应该用化学式(符号)指明粒子的种类。如1mol水（错误）和1mol H2O（正确）；1摩尔任何物质均含有阿伏加德罗常数（6.021023mol-1）个粒子等。2.解答阿伏伽德罗常数题目需注意的问题：（1）状态问题，如水在标准状况时为液态或固态；SO3在标准状况下为固态等。（2）特殊物质的摩尔质量，如D2O、T2O、18 O2 等。某些物质分子中的原子个数，如Ne、O3、白磷等。（4）一些物质中的化学键数目，如SiO2、Si、CH4、P4、CO2等。（5）较复杂的化学反应中，转移电子数的求算，如Na2O2+H2O，C12+NaOH等，（6）要用到22.4Lmol-1时，必须注意气体是否处于标准状况。（7）物质的量重要计算公式：溶质的物质的量n=溶质的物质的量浓度c溶液的体积V；物质的量n=微粒数N/阿伏伽德罗常数NA；物质的量n=物质的质量m /物质的摩尔质量M; 物质的量n=气体的体积V/气体的摩尔体Vm(标准状况下Vm=22.4 Lmol-1)。（4）平均摩尔质量：混合物只要组成一定，则1mol 混合物的质量就是混合物的平均摩尔质量。例6：设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是 （ ） A 7.8g Na2O2与足量CO2或H2O反应转移的电子数均为0.1NAB标准状况下，18g水中含有NA个原子C常温常压下，33.6L Cl2中含有1.5NA个C12 D 1molL-1 Na2SO4溶液中有2NA个Na+分析：A项，Na2O2与H2O或CO2反应，Na2O2既是氧化剂也是还原剂，1mol Na2O2转移1mol电子7.8g(0.1mol) Na2O2转移0.1mol电子，正确。B项，18g H2O为1mol，H2O为3原子分子，故应含有3NA个原子，错误。C项，常温常压下气体的物质的量不能计算，错误。D项，溶液无具体体积，无法计算物质的量，错误。答案：A考点六、物质的量浓度的相关计算【知识要点】 1.定义式法:物质的量浓度的定义的数学表达式为c=n/V，其中n为溶质的物质的量(mol)，V为溶液的体积(L)，c的单位为molL-1。由此可知，欲求c。应先分别求出n及V。计算中特别要注意单位的统一性。2. 公式换算法:溶液的物质的量浓度与溶质的质量分数之间的换算公式为：，其中为溶液的密度(gcm-3)，%为溶质的质量分数，M的为溶质的摩尔质量(gmol-1)，由上述公式可知，已知、%、M，就可以求出c，用公式法计算时要特别注意单位之间的换算。3. 守恒法:若是稀释型的物质的量浓度相关计算，可根据稀释前后“溶质的物质的量守恒”，即c1V1=c2V2(其中c1、c2是稀释前后溶质的物质的量浓度，V1、V2是稀释前后溶液的体积)。若是当溶液中知道其他离子或物质的量或浓度而要求某一种离子的量或浓度时，往往采用电荷守恒（溶液中“微粒之间电荷守恒”，即溶液呈电中性）的方法进行，这样解答简单、快捷、准确，值得同学们好好掌握。例7：已知某饱和氯化钠溶液的体积为V mL，溶液密度为 gmL-1，质量分数为，物质的量浓度为c molL-1，溶液中含NaCl的质量为m g。下列说法正确的是 （ ）A. 该温度下NaCl的溶解度S=gB.溶液中溶质的物质的量浓度molL-1C.溶液中溶质的物质的量浓度molL-1D.溶液中溶质的质量分数=%分析：A项，100gS=(1-w) gw g即：S=g，错误。B项，c(NaCl)=molL-1，错误。C项，c(NaCl)=molL-1，正确。D项，w=100%=100%，正确。答案：C 例8：把a L硫酸铵和硝酸铵的混合液分为两等份，一份需用b mol 烧碱恰好完全反应，另一份与BaCl2溶液反应恰好消耗c mol BaCl2。则原溶液中NO的物质的量浓度是()A. molL-1 B. molL-1C. molL-1 D. molL-1分析：由(NH4)2SO4+2NaOH 2NH3+ 2H2O+Na2SO4，一份溶液中，n(NH)=b mol，由(NH4)2SO4+ BaCl2=BaSO4+2NH4Cl，一份混合液中：