資源簡介

專題2 整 合 提 升
【知識整合】
主題一　實驗安全與基本規范
例1　進行化學實驗必須注意安全,下列說法不正確的是(　　)。
A.不慎將酸液濺到眼中,應立即用大量水沖洗,邊洗邊眨眼睛
B.不慎將堿液沾到皮膚上,要立即用大量水沖洗,然后涂上硼酸溶液
C.配制硫酸溶液時,可先在量筒中加入一定體積的水,再慢慢倒入濃硫酸,并攪拌
D.灑在桌面上的酒精燃燒,立即用濕抹布蓋滅
【答案】C
【解析】A項,不慎將酸液濺到眼中,應立即用大量水沖洗,邊洗邊眨眼睛,正確;B項,不慎將堿液沾到皮膚上,要立即用大量水沖洗,然后涂上硼酸溶液,正確;C項,配制硫酸溶液不可在量筒中進行,錯誤;D項,灑在桌面上的酒精燃燒,立即用濕抹布蓋滅,正確。
思維模型
實驗室常見意外事故的處理方法
意外事故 處理方法
濃堿灑在皮膚上 用大量水沖洗,最后涂上稀硼酸溶液
濃硫酸灑在皮膚上 用大量水沖洗,最后涂上稀NaHCO3溶液或肥皂液
液溴灑在皮膚上 用酒精洗滌,然后用水沖洗
水銀灑在桌面上 用硫粉覆蓋
酸液濺到眼中 用大量水沖洗,邊洗邊眨眼睛,再請醫生處理
酒精等有機物在實驗臺上著火 用濕抹布蓋滅
燙傷或燒傷 先用水沖洗燙(燒)傷處,再涂上燙(燒)傷膏
趁熱打鐵1　下列實驗操作中,主要不是從安全因素考慮的是(　　)。
A.用膠頭滴管向試管中滴加試劑,滴管不能伸入試管內部
B.給試管里的固體加熱時,試管口應略向下傾斜且外壁干燥后再預熱
C.給試管里的液體加熱時,試管口應略向上傾斜(約45°角)且外壁干燥后再預熱
D.用氫氣還原氧化銅時,應先通一會兒氫氣,再加熱氧化銅
【答案】A
【解析】A項,用膠頭滴管向試管中滴加試劑,滴管不能伸入試管內部,主要是防止試劑相互污染;B項,給試管里的固體加熱時,試管口應略向下傾斜且外壁干燥后再預熱,防止試管炸裂,與安全因素有關系;C項,給試管里的液體加熱時,試管口應略向上傾斜(約45°角)且外壁干燥后再預熱,防止試管炸裂與液體濺出傷人,與安全因素有關系;D項,用氫氣還原氧化銅時,應先通一會兒氫氣,再加熱氧化銅,防止可燃性氣體爆炸。
主題二　物質的分離與提純
例2　下列裝置A、B、C、D是中學常見的混合物分離或提純的基本裝置。
請根據混合物分離或提純的原理,回答在下列實驗中需要使用哪種裝置。將A、B、C、D填入適當的空格中。
(1)除去Ca(OH)2溶液中懸浮的CaCO3　　　　;
(2)從碘水中提取碘　　　　;
(3)用自來水制取蒸餾水　　　　;
(4)分離植物油和水　　　　;
(5)除去粗鹽中的泥沙　　　　;
(6)與海水曬鹽原理相符的是　　　　。
【答案】(1)B　(2)CA　(3)A　(4)C　(5)BD　(6)D
【解析】由裝置圖可知,A為蒸餾裝置,B為過濾裝置,C為萃取、分液裝置,D為蒸發裝置。(1)CaCO3不溶于水,則選擇過濾法分離。(2)碘不易溶于水,易溶于有機溶劑,則選擇萃取、分液裝置分離。(3)水的沸點低,則選擇蒸餾法制備蒸餾水。(4)植物油和水不互溶,會分層,選擇分液法分離。(5)海水中水的沸點低,鹽的沸點高,與蒸發原理相同。
思維模型
物質的分離與提純
方法 適用范圍 主要儀器 注意事項
過濾 分離難溶性固體與液體 燒杯、漏斗、玻璃棒 ①要“一貼二低三靠”;②必要時要洗滌沉淀物(在過濾器中進行)
蒸發 分離可溶性固體與液體 酒精燈、蒸發皿、玻璃棒 ①加熱時要使用玻璃棒不斷攪拌,防止局部受熱造成液滴飛濺;②當蒸發皿中出現較多固體時應停止加熱,利用余熱蒸干
萃取 濃縮溶質 分液漏斗、燒杯 ①萃取后要再進行分液;②分液后得到的仍是溶液,要再通過蒸餾等方法分離
分液 分離分層的液體 分液漏斗、燒杯 ①分液時要先打開分液漏斗上口的玻璃塞;②下層液體從下口放出,上層液體從上口倒出
蒸餾 分離沸點不同的互溶液體 蒸餾燒瓶、冷凝管、溫度計、酒精燈、錐形瓶、接液管等 ①加熱蒸餾燒瓶時,要墊陶土網;②蒸餾燒瓶中放少量沸石或碎瓷片,防止液體暴沸;③溫度計水銀球應在蒸餾燒瓶支管口附近;④冷卻水應從下口進,從上口出
　　趁熱打鐵2　青蒿素是烴的含氧衍生物,為無色針狀晶體,易溶于丙酮、氯仿和苯中,在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解,在水中幾乎不溶,熔點為156~157℃,熱穩定性差,青蒿素是高效的抗瘧藥。已知:乙醚沸點為35℃,從青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理為基礎的,主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。乙醚浸取法的主要工藝如圖所示。
(1)青蒿干燥破碎后,加入乙醚的目的是　　　　　　　　　　　　　　。
(2)操作Ⅰ需要的玻璃儀器主要有燒杯、　　　　,操作Ⅱ的名稱是　　　　。
(3)操作Ⅲ的主要過程可能是　　　　(填字母)。
A.加水溶解,蒸發濃縮、冷卻結晶
B.加95%的乙醇,濃縮、結晶、過濾
C.加入乙醚進行萃取分液
(4)在用分液漏斗進行分液操作時,為使液體順利滴下,應進行的具體操作是　　　　　　　　　,再將分液漏斗下面的活塞打開,使下層液體慢慢沿燒杯壁流下,分液后漏斗內剩余的液體從分液漏斗的　　　　(填“上口”或“下口”)倒入燒杯。
【答案】(1)溶解青蒿素
(2)漏斗、玻璃棒　蒸餾
(3)B
(4)將分液漏斗頸上的玻璃塞打開[或使塞上的凹槽(或小孔)對準漏斗上的小孔]　上口
主題三　物質的檢驗
例3　下列對某溶液中所含離子檢驗的敘述,正確的是(　　)。
A.滴入BaCl2溶液和稀硝酸,產生白色沉淀,則原溶液一定含有S
B.滴入鹽酸酸化,再滴入硝酸銀溶液,產生白色沉淀,則原溶液一定含有Cl-
C.加入NaOH溶液并加熱,產生能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體,則原溶液一定含有N
D.加入鹽酸,產生無色無味且能使澄清石灰水變渾濁的氣體,則原溶液一定含有C
【答案】C
【解析】A項,滴入BaCl2溶液和稀硝酸,產生白色沉淀,說明此白色沉淀不溶于酸,可能是BaSO4或AgCl,故原溶液中可能含有Ag+或S或S等,錯誤;B項,滴入鹽酸酸化,再滴入硝酸銀溶液,產生白色沉淀,因為鹽酸中含有Cl-,故無法判斷原溶液中是否含有Cl-,錯誤;C項,能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體是NH3,可知原溶液一定含有N,正確;D項,加入鹽酸,產生無色無味能使澄清石灰水變渾濁的氣體,此氣體為CO2,則原溶液可能含有C或HC,錯誤。
思維模型
常見離子的檢驗
離子 操作、現象及結論
H+ 向待測液中加入紫色石蕊試液,溶液變紅,證明溶液顯酸性,有H+
OH- 向待測液中加入酚酞試液,溶液變紅,證明溶液顯堿性,有OH-
S 向待測液中加入稀鹽酸,無現象,然后加入幾滴BaCl2溶液,有白色沉淀產生,證明有S
Cl- 向待測液中加入幾滴稀硝酸,然后加入幾滴AgNO3溶液,有白色沉淀產生,證明有Cl-
N 向待測液中加入NaOH溶液,加熱,產生的氣體使濕潤的紅色石蕊試紙變藍,證明有N
Na+ 將潔凈的鉑絲在火焰上灼燒至無色,然后蘸取待測液在火焰上灼燒,若火焰顏色為黃色,則證明有Na+
K+ 將潔凈的鉑絲在火焰上灼燒至無色,然后蘸取待測液在火焰上灼燒,若透過藍色鈷玻璃觀察,火焰顏色為紫色,則證明有K+
趁熱打鐵3　有一瓶溶液只含Cl-、C、S、Na+、N、K+、Mg2+七種離子中的某幾種。某同學進行如下實驗:
①原溶液白色沉淀
②將①所得溶液放出使紅色石蕊試液變藍的氣體
③原溶液中加入BaCl2溶液不產生沉淀
④原溶液中加入AgNO3溶液產生白色沉淀,再加稀硝酸白色沉淀不溶解
回答下列問題:
(1)原溶液中一定含有的離子是　　　　,一定不含的離子是　　　　,可能含有的離子是　　　　。
(2)有同學認為實驗④可以省略,你認為呢 　　　　(填“可以”或“不可以”),說明理由　 　。
(3)可能含有的離子如何加以確定 　　　　(不需要敘述操作過程)。
【答案】(1)Cl-、N、Mg2+　C、S　Na+、K+
(2)可以　因為已經排除S、C,則一定有陰離子Cl-
(3)通過焰色反應確定
【解析】由①可知,原溶液中含有Mg2+;由②可知,原溶液中含有N;由③可知,原溶液中無C、S;由④可知,原溶液中含有Cl-。
(1)由上述分析可知,原溶液中一定含有的離子是Cl-、N、Mg2+,一定不含的離子是C、S,可能含有的離子是Na+、K+。
(2)根據③已經確定溶液中不存在C、S,而溶液是呈電中性的,故一定存在陰離子,即一定有Cl-。
(3)Na+、K+可以通過焰色反應而確定。
　　主題四　物質的量濃度
例4　下列關于物質的量濃度的表述正確的是(　　)。
A.0.2mol·L-1的Na2SO4溶液中含有Na+和S總物質的量為0.6mol
B.50mL 2mol·L-1NaCl溶液和100mL 0.5mol·L-1 MgCl2溶液中,Cl-的物質的量濃度相等
C.用1L水吸收22.4L(標準狀況下)氯化氫,所得鹽酸的濃度是1mol·L-1
D.10g 98%的硫酸(密度為1.84g·cm-3)與10mL 18.4mol·L-1硫酸的濃度是相同的
【答案】D
【解析】A項,由n=cV可知,溶液體積未知,不能計算微粒的物質的量,錯誤;B項,2mol·L-1NaCl溶液中Cl-濃度為 2mol·L-1,0.5mol·L-1 MgCl2溶液中Cl-濃度為0.5mol·L-1×2=1mol·L-1,Cl-的濃度不相等,錯誤;C項,1L水吸收氯化氫氣體后的溶液體積不是1L,所得鹽酸的濃度不是1mol·L-1,錯誤;D項,98%的硫酸的濃度為mol·L-1=18.4mol·L-1,正確。
思維模型
物質的量濃度的計算
1.溶質的質量、溶液的體積和物質的量濃度之間的計算
運用公式:n=,c=(V為溶液的體積)。
2.已知氣體溶質的體積(標準狀況下)、水的體積和溶液的密度,計算溶液的物質的量濃度
先運用n=求出溶質的物質的量,再運用V=求出溶液的體積,最后根據c=計算。
3.物質的量濃度與質量分數(w)的換算公式
c=,w=。
4.溶液稀釋和同種溶質的溶液混合的計算
稀釋或混合前后,溶質總量不變:c1·V1=c2·V2、c1V1+c2V2=c混V混。
趁熱打鐵4　A、B、C、D四種物質均易溶于水,分別按下列條件配成溶液,其中物質的量濃度最大的是(　　)。
A.10mL 5mol·L-1A溶液加水稀釋成 100mL溶液
B.9.2g B物質(相對分子質量為46)溶于水配成100mL溶液
C.1.806×1023個C的分子溶于水配成100mL溶液
D.0.1mol D物質溶于100mL 2.5mol·L-1D溶液
【答案】D
【解析】A項,稀釋前后溶質的物質的量不變,則10mL×5mol·L-1=100mL×c(A),解得c(A)=0.5mol·L-1;B項,n(B)==0.2mol,則c(B)==2mol·L-1;C項,n(C)==0.3mol,則c(C)==3mol·L-1;D項,n(D)=0.1mol+2.5mol·L-1×0.1L=0.35mol,忽略溶液體積變化,則c(D)==3.5mol·L-1;所以物質的量濃度最大的是D。
　　主題五　配制一定物質的量濃度的溶液
例5　實驗室有化學純濃硫酸,其試劑瓶標簽上的部分內容如下圖:
硫酸　化學純(CP)
(500mL)
品名:硫酸
化學式:H2SO4
相對分子質量:98
密度:1.84g·cm-3
質量分數:98%
請回答下列問題:
(1)配制溶液時,一般可以分為以下幾個主要步驟:
①量取;②計算;③稀釋;④定容;⑤轉移;⑥洗滌;⑦裝瓶。其正確的操作順序為　　　　(填序號)。
(2)某次實驗需要用到480mL 0.50mol·L-1稀硫酸,配制溶液時需取該濃硫酸　　　　mL。
(3)實驗室只有100mL、250mL、500mL三種規格的容量瓶,接下來完成此實驗將用到的儀器有20mL 量筒、燒杯、玻璃棒、　 。
(4)要從所配溶液中取出50mL盛裝于試劑瓶中,給它貼上標簽,則標簽的內容是　　　　　　　　;若再從中取出10mL溶液稀釋至20mL,則稀釋后溶液的物質的量濃度為　　　　。
(5)下列操作會使所配溶液濃度偏低的是
(填字母)。
A.用量筒量取濃硫酸,讀數時仰視刻度線
B.轉移溶液時未洗滌燒杯
C.容量瓶用蒸餾水洗凈后仍殘留有蒸餾水
D.定容時俯視容量瓶的刻度線
E.定容搖勻后,發現液面低于刻度線,再加水至刻度線
【答案】(1)②①③⑤⑥④⑦　(2)13.6
(3)500mL容量瓶、膠頭滴管　(4)H2SO4溶液0.50mol·L-1　0.25mol·L-1　(5)BE
【解析】(1)配制溶液時的順序為計算、量取、溶解、轉移、洗滌、定容,最后裝瓶。因此正確的操作順序為②①③⑤⑥④⑦。(2)實驗室沒有480mL的容量瓶,因此需要用500mL容量瓶來配制。利用圖中數據可求出濃硫酸的物質的量濃度c2=mol·L-1=18.4mol·L-1。依據稀釋前后硫酸的物質的量不變,即c1V1=c2V2,可解得V2=13.6mL。(3)溶液的稀釋需要用到的實驗儀器有量筒、燒杯、玻璃棒、500mL容量瓶和膠頭滴管。(4)從所配溶液中取出50mL溶液,標簽應寫上溶液名稱和物質的量濃度。由c1V1=c2V2,將c1=0.50mol·L-1,V1=0.01mL,V2=0.02mL代入可求得c2=0.25mol·L-1。(5)A項,用量筒量取濃硫酸,讀數時仰視刻度線導致量取的濃硫酸物質的量偏大,所配溶液的濃度偏高;B項,轉移溶液時未洗滌燒杯,燒杯中有殘余的硫酸,導致所配溶液濃度偏低;C項,容量瓶用蒸餾水洗凈后仍殘留有蒸餾水,對所配溶液濃度沒有影響;D項,定容時俯視容量瓶的刻度線,導致所配溶液體積偏小,濃度偏高;E項,定容搖勻后,發現液面低于刻度線,再加水至刻度線,導致所配溶液體積偏大,濃度偏低。
思維模型
一定物質的量濃度溶液的配制
(1)想步驟:①算(計算)→量(稱量或量取)→溶(溶解或稀釋)→冷(冷卻)→移(移液)→洗(洗滌)→振(振蕩)→定(定容)→搖(搖勻)→貼(裝瓶貼簽)。
(2)定方法:用固體配制的計算:m=n·M=cV(aq)·M;用溶液配制的計算:V濃=。
(3)選儀器:托盤天平(固體配制)或量筒(液體配制)、燒杯、玻璃棒、一定規格的容量瓶、膠頭滴管。
(4)析誤差:根據c=確定,n增大或V減小,則使c偏大;反之,c偏小。
趁熱打鐵5　實驗室需要用到240mL 1.00mol·L-1 NaOH溶液,現用NaOH固體進行配制,請回答下列問題:
(1)配制該NaOH溶液,應稱取NaOH的質量　　　　g,需要的儀器為　　　　　　　　、量筒、燒杯、玻璃棒、托盤天平、砝碼。
(2)容量瓶上需標有以下五項中的　　　　(填序號)。
①溫度　②濃度　③容量　④壓強　⑤刻度線
(3)補充完整所缺步驟,配制時,其正確的操作順序是　　　　(用字母表示,每個字母只能用一次)。
A.用30mL水洗滌燒杯2~3次,洗滌液均注入容量瓶,振蕩
B.用天平準確稱量所需質量的NaOH,加入少量水(約30mL),用玻璃棒慢慢攪動,使其充分溶解
C.將已冷卻的NaOH溶液沿玻璃棒注入250mL的容量瓶中
D.將容量瓶蓋緊,顛倒搖勻
E.繼續往容量瓶內小心加水,直到液面接近刻度線1~2cm處
F.　　　　　　　　　　　　　　　
(4)下列會使所配溶液濃度偏低的是　　　(填字母)。
A.稱量NaOH時,將NaOH放在紙上稱重
B.配制前,容量瓶中有少量蒸餾水
C.配制時,NaOH溶液未冷卻直接定容
D.向容量瓶中轉移溶液時(實驗步驟②)不慎有液滴灑在容量瓶外面
E.定容時俯視刻度線
F.加蒸餾水時不慎超過了刻度線
【答案】(1)10.0　250mL容量瓶、膠頭滴管
(2)①③⑤　(3)BCAEFD　用膠頭滴管加水至溶液凹液面與刻度線相切　(4)ADF
主題六　化學反應的計算
例6　將標準狀況下56.0L的HCl氣體溶于水配成500mL溶液,再取其中的50.0mL溶液與2.55g鎂鋁合金(已去除表面的氧化膜)恰好能完全反應。計算:
(1)鹽酸的物質的量濃度;
(2)合金中鎂鋁的物質的量之比;
(3)產生的氣體在標準狀況下的體積。
【答案】(1)5.0mol·L-1　(2)1∶1　(3)2.80L
【解析】(1)n(HCl)=2.5mol,則c(HCl)=5.0mol·L-1。
(2)500mL溶液中取出50mL,則HCl的物質的量為mol=0.25mol,設金屬鎂、鋁的物質的量分別為x、y,則:
Mg　+　2HClMgCl2　+　H2↑
x 2x x
2Al　+　6HCl2AlCl3　+　3H2↑
y 3y y
解得x=0.05mol,y=0.05mol
即鎂與鋁的物質的量之比為1∶1。
(3)n(H2)=x+y=0.05mol+0.05mol×=0.125mol,則V(H2)=0.125mol×22.4L·mol-1=2.80L。
思維模型
用化學方程式計算的模型
參與反應的各物質的物理量之間列比例
　　　　 　　　aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)
質量比 aMA ∶ bMB　∶ cMC ∶ dMD
物理的量比 a ∶ b　 ∶ c ∶ d
同溫同壓下體積比 a ∶ b　 ∶ c ∶ d
由已知條件和未知量列比例,求解。
趁熱打鐵6　在200mL稀硫酸和稀鹽酸的混合溶液中,逐滴加入1mol·L-1的Ba(OH)2溶液,當加入0.8L Ba(OH)2溶液時,溶液恰好呈中性,共得到沉淀46.6g。試求:
(1)S剛好沉淀完全時滴加的Ba(OH)2溶液的體積是多少
(2)混合酸溶液中硫酸和鹽酸的物質的量濃度各是多少
【答案】(1)0.2L　(2)c(H2SO4)=1mol·L-1、c(HCl)=6mol·L-1
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