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文檔簡介

1、單元小結導航【本章關鍵詞】過濾:filtration :evaporation 蒸餾:distillation萃取:extraction 物質的量: 摩爾質量:molar mass【重難點聚集】一、混合物的分離和提純1混合物的分離與提純的涵義。混合物的分離是指用物理或化學方法把混合物中所含有的各種物質一一分開成為純凈物,并要求恢復物質的原來狀態(tài);物質的提純則是用物理或化學方法除去雜質,得到我們所需要的物質,二者要求不同,這也是兩種題型在解題中的區(qū)別。在用化學進行分離與提純時,所選用的試劑一般只能與雜質反應,提純過程中不能引入新的雜質。試劑與雜質反應的生成物要易于與被提純的物質分離。被提純的物質

2、要復原,盡量不減少。所選用試劑應盡可能易得到。即符合“多得”、“不增”、“不減”、“易分離”、“易復原”的原則。在實際操作中,加入“適量”的試劑除去雜質是很難的。要徹底除去雜質,所選擇的試劑必須過量。所以由所選擇試劑過量而引入的新雜質也必須除去。對于分離與提純的全過程,要求做到選擇試劑合理,加入順序正確,操作步驟簡便,除去雜質徹底,并且盡可能地將雜質轉化為所需要的物質。2混合物的分離與提純的常用方法。(1)過濾法:液體中混有不溶性固體物質時使用。所用儀器:漏斗、玻璃棒、燒杯、鐵架臺、鐵圈。操作要求:“一貼”、“二低”、“三靠”。濾紙緊貼漏斗壁,中間不留氣泡。濾紙邊緣要低于漏斗邊緣,液體的液面要

3、低于濾紙的邊緣。漏斗柄尖端必須靠近燒杯的內壁;燒杯口緊靠玻璃棒;玻璃棒一端緊靠三層濾紙一側。(2)蒸發(fā)法:將溶液中的溶劑蒸發(fā)掉,得到溶質的分離方法。所用儀器:蒸發(fā)皿、玻璃棒、酒精燈、鐵架臺、鐵圈。操作要求:把溶液到入蒸發(fā)皿,再將蒸發(fā)皿放在鐵架臺的鐵圈上。用酒精燈直接加熱。加熱過程中,要用玻璃棒不斷攪拌,以防止由于局部過熱而出現液體飛濺。當加熱過程中出現較多晶體時,即停止加熱(利用余熱)。(3)蒸餾法:把沸點不同的幾種液體物質的混合物,通過控制溫度,加熱再冷凝,先后得到一種或幾種較純凈的物質的方法叫做蒸餾。所用儀器:酒精燈、石棉網、鐵架臺、鐵圈、鐵夾、蒸餾燒瓶、冷凝管、膠管、溫度計、錐形瓶等。操

4、作要求:先檢查裝置的氣密性;溫度計的水銀球應放在靠近蒸餾燒瓶的支管口處;為了防止液體暴沸,需要往蒸餾燒瓶中加幾片碎瓷片;冷凝管中冷凝水的流動方向與蒸餾氣體的流動方向相反。(4)萃取和分液法:萃取:對于液態(tài)混合物,還可以利用混合物中一種溶質在互不相溶的溶劑里溶解性的不同,用一種溶劑把溶質從它與另一溶劑所組成的溶液中提取出來的方法。分液:分液是把不相混溶的液體分開的操作。萃取和分液有時可以結合進行。所用儀器:鐵架臺、鐵圈、鐵夾、分液漏斗、燒杯。操作要求:萃取、分液前需要對分液漏斗檢漏。在溶液中加入萃取劑,用右手壓住分液漏斗口部,左手握住活塞部分,把分液漏斗倒轉過來用力震蕩、放氣。萃取劑的選取應注意

5、以下幾點:A萃取劑與另一種溶劑的密度相差較大;B萃取劑與另一種溶劑互不相溶。C溶質在萃取劑中的溶解度遠遠大于在另一種溶劑中的溶解度,且不與萃取劑發(fā)生化學反應。把分液漏斗放在鐵架臺上,靜置片刻。把分液漏斗上的玻璃塞打開或使塞上的凹槽或小孔對準漏斗口上的小孔,使漏斗內外的空氣相通,以保證漏斗里的液體能夠流出。帶溶液分層后打開活塞,使下層的液體慢慢流出。注意不要使上層的液體流出,上層的液體要從分液漏斗的上口倒出二物質的檢驗1物質的檢驗分為物質的鑒別、鑒定和推斷三種情況。物質的鑒別是根據幾種物質的不同特征,用一定的物理或化學方法對物質進行分析,將它們區(qū)分開來。物質的鑒定是指對未知物進行分析,確定物質的

6、組成。進而確定它是什么物質。物質的推斷是對已知的實驗步驟以及現象進行分析,根據物質性質確定所檢驗物質的組成和名稱。無論是上述哪種情況,都要根據物質的特殊性質,選用適當的方法和試劑,準確地觀察反應的現象,進行分析、推斷,這是物質檢驗的一般方法。2只用一種試劑或不用外加試劑鑒別多種物質。用一種試劑鑒別多種物質,解題的關鍵在于試劑的選擇。一般當幾種物質的溶液酸、堿性有區(qū)別時,可選用指示劑或PH試紙進行鑒別;如果幾種物質的水溶性、密度以及對水的反應情況有區(qū)別,可選用水作試劑進行鑒別;如果幾種物質需要通過對陽離子的檢驗加以區(qū)分,一般可選用氫氧化鈉或氨水為試劑,根據相應堿的溶解性及顏色進行區(qū)分;如果幾種物

7、質需要對陰離子的檢驗加以區(qū)分,一般可選用鹽酸或稀硫酸作試劑,根據生成沉淀、氣體的不同進行區(qū)分;如果幾種物質必須對陰陽離子進行綜合分析才能鑒別,一般選用某些鹽作試劑。另外掌握一些具有重要反應特征的試劑如氯化鋇溶液、溴水硝酸銀溶液等的反應情況,對解答用一種試劑鑒別多種物質是有幫助的。不用任何外加試劑鑒別多種物質,通常有兩種方法:一是分析比較物質的外觀特征(如顏色物態(tài)水溶性氣味等),確定出其中的某一種,然后用這種物質作為試劑對其它物質進行鑒別。如果外觀特征無明顯區(qū)別,可用方法二,用物質之間的相互反應,根據反應現象進行綜合分析和推斷。在用化學方法進行物質的檢驗時,要注意排除雜質的干擾。如檢驗硫酸根離子

8、時,為了排除碳酸根銀離子亞硫酸根的干擾,先在溶液中加鹽酸使其酸化,然后再加氯化鋇溶液。三物質的量、阿伏加德羅常數、微粒個數、物質的質量、摩爾質量之間的關系。1物質的量“物質的量”是國際單位制中7個基本物理量之一。它和長度、質量、時間、電流等概念一樣,是一個物理量的整體名詞,不能按字面理解成物質的質量或物質的數量的多少。“物質的量”是表示物質含有阿伏加德羅常數個微粒的物理量,“摩爾”是“物質的量”的單位,簡稱為“摩”,符號為“mol”。“物質的量”僅適用于微觀粒子。由于構成物質的微粒種類很多,用“物質的量”來表示物質時,必須指明微粒的名稱,應該用化學式(符號)指明粒子的種類,如不能說1mol氧。

9、2阿伏加德羅常數1mol任何粒子的粒子數叫做阿伏加德羅常數。符號為NA,通常用6.02×1023mol·L-1這個近似值。物質的量(n)阿伏加德羅常數(NA)微粒個數(N)之間的關系:n=N÷NA3摩爾質量、1mol物質的質量、相對原子質量(相對分子質量)間的聯系與區(qū)別定義區(qū)別聯系相對原子質量相對分子質量1mol任何物質的質量摩爾質量物質的量(n)、物質的質量(m)、摩爾質量(M)之間的關系:M=m÷n四物質的量濃度1物質的量濃度:以單位體積的溶液里所含溶質B的物質的量來表示溶液組成的物理量,叫做溶質B的物質的量濃度。符號為CB,常用的單位為mol/L。

10、溶質的物質的量(nB)物質的量濃度(CB)= 溶液的體積(V)A體積V是指溶液的體積,而不是指溶劑的體積,單位常用升(L),利用密度求出的體積單位是毫升,要注意轉換成升。B溶質要用物質的量來表示。不能用固體的質量或氣體的體積來表示。C從同一溶液中取出任意體積的溶液,其濃度相同,但所含溶質的物質的量或質量與溶液體積成正比。例如:從1mol/L的NaOH溶液中,分別取出100ml、10ml,它們的物質的量濃度均為1mol/L,所含溶質的物質的量分別為0.1mol、0.01mol。2物質的量濃度與溶質的質量分數的區(qū)別和聯系項目物質的量濃度溶質的質量分數溶質的單位摩爾(mol)克(g)溶液的單位升(L

11、)克(g)公式特點體積相同,物質的量濃度也相同的任何溶液中,所含溶質的物質的量相同,但溶質的質量不一定相同。質量相同,溶質的質量分數也相同的任何溶液中,所含溶質的質量相同,但溶質的物質的量不一定相同。換算1000ml.L-1×溶液的密度()×溶質的質量分數()1物質的量濃度(CB)= 溶質的摩爾質量(M)(其中的單位是g/ml,摩爾質量的單位為g/mol)3配制一定物質的量濃度的溶液時應注意的問題。(1)配制一定物質的量濃度的溶液是將一定質量或體積的溶質按所配制溶液的體積在選定的容量瓶中定容,因而不需要計算水的用量。(2)不能配制任意體積的一定物質的量濃度的溶液。這是因為在

12、配制的過程中是用容量瓶來定容的,而容量瓶的規(guī)格是有限的,常用的有50ml、250 ml、500 ml、1000 ml等。所以只能配制體積與容量瓶容積相同的一定物質的量濃度的溶液。(3)在配制一定物質的量濃度的溶液時,不能直接將溶質放入容量瓶中進行溶解,而要在燒杯中溶解,待燒杯中溶液的溫度恢復到室溫時,才能將溶液轉移到容量瓶中。這是因為容量瓶的容積是有標定的,而絕大多數物質在溶解時都會伴隨著吸熱或放熱過程的發(fā)生,引起溫度的聲高或降低,從而影響到溶液的體積,使所配制的溶液中的溶質的物質的量濃度不準確。(4)定容后的容量瓶在反復顛倒、振蕩后,會出現容量瓶中的液面低于容量瓶刻度線的情況,這時不能再向容

13、量瓶中加入蒸餾水。這是因為容量瓶是屬于“容納量”式的玻璃儀器(指注入量器的液體的體積等于容器刻度所示的體積)。用滴管定容到溶液的凹液面與容量瓶的刻度線相切時,液體的體積恰好為容量瓶的標定容積。將容量瓶反復顛倒、振蕩后,出現容量瓶中的液面低于容量瓶刻度線的情況,主要是部分溶液在潤濕容量瓶磨口時有所損失。4配制一定體積、一定物質的量濃度的溶液實驗誤差的主要原因。(1)稱量時引起的誤差:使所配溶液中溶質的物質的量濃度偏高的主要原因:天平的砝碼沾有其他物質或已經銹蝕;用量筒量取液體時,仰視讀數,使得液體的體積偏大,等等。使所配溶液中溶質的物質的量濃度偏低的主要原因:試劑、砝碼的左右位置顛倒;砝碼有殘缺

14、;在敞口容器中稱量易吸收空氣中其他成分或易于揮發(fā)的物質是的動作過慢;用量筒量取液體時,俯視讀數,使所得液體的體積偏小,等等。(2)用于溶解稀釋溶液的燒杯未用蒸餾水洗滌,使溶質的物質的量減少,致使溶液中溶質的物質的量濃度偏低。(3)轉移或攪拌溶液時有部分液體濺出,致使溶液中溶質的物質的量濃度偏低。(4)容量瓶內溶液的溫度高于20,造成所量取的溶液體積小于容量瓶上所標注的液體體積,致使溶液中溶質的物質的量濃度偏高。(5)在給容量瓶定容時,仰視讀數會使溶液體積增大,致使溶液中溶質的物質的量濃度偏低;俯視讀數會使溶液體積減小,致使溶液中溶質的物質的量濃度偏高。5以物質的量為中心各物理量的相相互關系(請

15、在問號處填上適當的運算符號):【學習方法】1化學是一門以實驗為基礎的學科,化學的概念、原理和規(guī)律大多數是由實驗推導和論證的。實驗有助于我們對化學概念、原理和規(guī)律的理解。實驗能力也是學生將來從事科學研究的基礎。同時高考中對實驗的考查也占有相當的比例。所以我們必須重視和加強實驗的學習。學習中應注意以下兩點:(1)培養(yǎng)實事求是的科學態(tài)度和嚴謹的科學方法;(2)培養(yǎng)發(fā)現問題、解決問題的能力及創(chuàng)新精神。2正確理解物質的量這一概念。注意它與物質的質量、摩爾質量、阿伏加德羅常數、物質的量濃度等概念之間的聯系和區(qū)別。3通過有關物質的量的計算練習,可以加深對物質的量等概念的理解。4通過對配制溶液過程中操作細節(jié)的

16、研究,可以幫助我們準確判斷所配制溶液濃度的變化情況。【解題方法技巧】1解答混合物分離提純的試題,一般先弄清實驗目的,再分析所依據的實驗原理,由此選擇適宜的試劑、分離方法,并回答相關的問題。2熟練、準確地掌握有關物質的物理、化學性質是解決物質檢驗有關問題的關鍵。3在解答有關“物質的量”方面的問題時,要以“物質的量”為中心進行相關的換算。【本章典型例題分析】一、混合物的分離和提純,物質的檢驗。例題1下列各物質中所含少量雜質,用括號內物質能除去并且不引入其他雜質的是 ( )A二氧化碳中含的氯化氫(飽和小蘇打溶液)B氫氣中所含的硫化氫(硫酸銅溶液)C鐵粉中所含的銅粉(稀硫酸)D氯化鈉溶液中所含的氯化鋇

17、(硫酸)【解析】選項A含有氯化氫的二氧化碳通過飽和小蘇打溶液,氯化氫在溶液中與小蘇打(NaHCO3)反應產生CO2而除去,CO2從溶液中逸出,達到除去氯化氫的目的;選項B含硫化氫的氫氣通過硫酸銅溶液時,硫化氫與硫酸銅溶液反應生成CuS沉淀(不溶于水也不溶于酸)而除去,氫氣從溶液中逸出;選項C含銅粉的鐵粉加入到足量的稀硫酸中,由于銅粉不與稀硫酸反應,而鐵粉與稀硫酸反應,不僅沒有除去銅粉,反而消耗了鐵粉;選項D含氯化鋇的氯化鈉溶液中加硫酸,氯化鋇與硫酸反應生成硫酸鋇和鹽酸,溶液中引進了鹽酸,同時硫酸的量也難以控制。 【正確答案】A B例題2有NaCl、NH4Cl、FeCl3、CuCl2、Na2SO

18、4五種溶液,試只用一種試劑把它們鑒別開來,這種試劑是( ) A鹽酸 B燒堿溶液 C氫氧化鋇溶液 D氯化鋇溶液【解析】解答本題時,應同時考慮陰、陽離子的鑒別方法,從中找到合適的試劑。鑒別Na+、NH4+、Fe3+、Cu2+離子需用堿溶液,NH4+與強堿溶液放出氨氣,Fe(OH)3是紅褐色沉淀、Cu(OH)2是藍絮狀沉淀;鑒別Cl-、SO42-離子需用可溶性的鋇鹽溶液,硫酸鋇是白色沉淀。所以,綜合以上考慮,應該選用氫氧化鋇溶液。 【正確答案】C例題3有甲、乙、丙三種溶液,向Na2CO3溶液中加入甲,生成白色沉淀,繼續(xù)加入乙(過量),沉淀溶解并產生氣體;最后加入丙,又有白色沉淀生成,則有甲、乙、丙三

19、種溶液的組合是 ( )A甲:BaCl2、乙:H2SO4、丙:MgCl2 B甲:CaCl2、乙:HNO3、丙:AgNO3C甲:BaCl2、乙:HCl、丙:Na2SO4 D甲:CaCl2、乙:H2SO4、丙:ZnCl2【解析】此題可用排除法。條件1四個選項均成立,因向Na2CO3溶液中加入BaCl2或CaCl2均生成BaCO3或CaCO3的白色沉淀;條件2,即可將A、D選項排除掉;條件3,B、C均成立,Ag+可與Cl-反應生成AgCl白色沉淀,SO42-可與Ba2+反應生成BaSO4白色沉淀。【正確答案】B C例題4“粗鹽提純”的實驗中,蒸發(fā)時,正確的操作是 ( )A把渾濁的液體倒入蒸發(fā)皿中加熱

20、B開始析出晶體后用玻璃棒攪拌C待水分完全蒸干后停止加熱 D蒸發(fā)皿中出現多量固體時停止加熱【解析】“粗鹽提純”的實驗涉及溶解、過濾、蒸發(fā)、結晶等基本操作內容,四項操作從始至終要使用玻璃棒(加速溶解、引流、防濺),為了保證提純的目的,過濾后的澄清濾液進行蒸發(fā),而加熱至蒸發(fā)皿中出現較多的固體時,停止加熱,利用蒸發(fā)皿的余熱使濾液蒸干(最后用玻璃棒把固體轉移到濾紙上,稱量后回收)。 【正確答案】D二、有關物質的量、物質的質量、摩爾質量、阿伏加德羅常數的計算。例題5已知鈉的相對原子質量是23,則1個鈉原子的質量是 g。【解析】1mol鈉原子的質量為23g,即NA個鈉原子的質量為23g,所以1個鈉原子的的質

21、量為23g÷6.02×1023=3.52×10+23g。若求一個Na+的質量,只需忽略電子的質量即可,即一個Na+的質量也約為3.52×10+23g。例題6設NA表示阿伏加德羅常數,則下列說法正確的是 ( )ANA個氫氣分子和NA個氯氣分子的質量比為1:1。BNA個水分子的質量與水的摩爾質量在數值上相等。C16g氧氣含氧分子數為NA。D44gCO2與28gCO所含的分子數均為NA【解析】本題考查阿伏加德羅常數的具體應用。NA個氫氣分子和NA個氯氣分子的質量比為2:71;16g氧氣的物質的量為0.5mol,故16g氧氣含氧分子數為0.5NA ;NA個水分子

22、的質量為18g,水的摩爾質量為18g/mol,顯然二者在數值上是相等的,B正確;44gCO2為1mol,含NA個CO2分子,28gCO為1mol,含NA個CO分子,D正確。 【正確答案】B D例題7將4gNaOH溶于多少克水中,才能使每100個H2O分子溶有1個Na+?【解析】本題考查學生對物質的量意義的理解,即如何溝通宏觀質量與微觀粒子。每100個H2O分子溶有一個Na+,也就是說n(Na+)/n(H2O)=1/100。而1molNaOH溶于水,電離出1molNa+和1molOH-所以n(Na+)= n(NaOH)=m(NaOH)/M(NaOH)=4g/40g·mol-1=0.1m

23、ol根據題意得n(H2O)=100×n(Na+)=100×0.1mol=10molm(H2O)= n(H2O)×M(H2O)=10mol×18 g·mol-1=180g例題8下列哪種物質所含有原子數與0.4molH2O2所含有的原子數相等 ( )A0.2molH2SO4 B0.2molH3PO4 C0.3molHNO3 D0.5molNaCl【解析】根據化學式意義的拓寬,比較原子個數相等,也就是比較原子的物質的量是否相等。由題中雙氧水的化學式可知,1molH2O2含有2molH和2molO,原子的物質的量總和為4mol,那么0.4molH2O2

24、含有原子總物質的量為1.6mol。 【正確答案】B例題8amolH2SO4中含有b個氧原子,則阿伏加德羅常數可以表示為 ( )Aa/4bmol-1 Bb/4amol-1 Ca/bmol-1 Db/amol-1【解析】本題考查學生理解阿伏加德羅常數的意義。根據關系式n=N/NA,則阿伏加德羅常數NA=N/n。將題中的數據代入,則有NA= b/4amol-1 【正確答案】B例題9在Na2SO4和MgSO4組成的混合物中Na+和Mg2+物質的量之比為4:1,則在含有3molSO42-的混合物中Na2SO4的質量為多少克?【解析】首先運用對比的方法將Na+和Mg2+物質的量之比轉化為Na2SO4和Mg

25、SO4的物質的量之比。因為,n(Na+)=2n(Na2SO4),n(Mg2+)=n(MgSO4)所以,n(Na2SO4):n(MgSO4)=2:1根據守恒關系,求出3molSO42-的混合物中Na2SO4的物質的量。因為,2molNa2SO4含有2molSO42-,1mol MgSO4含有1molSO42-所以,3molSO42-的混合物中Na2SO4的物質的量為2mol,m(Na2SO4)=2mol×142 g·mol-1=284g。三關于物質的量濃度的計算1關于物質的量濃度概念的計算。這類習題主要包括已知溶質的質量和溶液的體積,計算溶液中溶質的物質的量濃度;配制一定物質

26、的量濃度的溶液時所需溶質的質量和溶液體積的計算等。進行這類化學計算時,我們經常要用到下式:CB=nB÷V(aq)例題10將23.4g氯化鈉溶于水中,配制成250mL溶液。計算所得溶液中溶質的物質的量濃度?【解】23.4g氯化鈉的物質的量為: n(NaCl)=m(NaCl)÷M(NaCl)=23.4g÷58.5g·mol-1=0.4mol c(NaCl)= n(NaCl)÷V NaCl(aq)=0.4mol÷0.25L=1.6mol/L答:將23.4g氯化鈉溶于水中,配制成250ml溶液。計算所得溶液中溶質的物質的量濃度為1.6mol/

27、L。2溶液中溶質的質量分數與溶質的物質的量濃度的換算。已知某溶液的密度g/ml、溶質的質量分數為、溶質的摩爾質量為Mg/mol,則1000ml.L-1×溶液的密度()×溶質的質量分數()物質的量濃度(CB)= 溶質的摩爾質量(M)(其中的單位是g/ml,摩爾質量的單位為g/mol)例題11某市售濃硫酸中溶質的質量分數為98%,密度為1.84g/mL。計算該市售濃硫酸中溶質的物質的量濃度。【解】C(H2SO4)=(1000ml.L-1×1.84g/ml×98%)÷98g/mol=18.4mol/L答:質量分數為98%,密度為1.84g/mL的市售濃硫酸中溶質的物質的量濃度為18.4mol/L3一定物質的量濃度溶液的稀釋。稀釋定律:稀釋前后溶液中溶質的質量和物質的量不變。溶質質量不變溶質物質的量不變稀釋或濃縮m1·1= m2

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