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物質(zhì)的量在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用
考點(diǎn)1　物質(zhì)的量濃度及相關(guān)計(jì)算
一、物質(zhì)的量濃度
二、有關(guān)物質(zhì)的量濃度計(jì)算的四大類型
類型1　標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體溶液的物質(zhì)的量濃度的計(jì)算
c＝
類型2　溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度的換算
(1)計(jì)算公式：c＝(c為溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度，單位mol·L－1，ρ為溶液密度，單位g·cm－3，w為溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，M為溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量，單位g·mol－1)。
當(dāng)溶液為飽和溶液時(shí)，因?yàn)閣＝，可得c＝。
(2)公式的推導(dǎo)(按溶液體積為V
L推導(dǎo))
c＝＝＝或w＝＝＝。
類型3　溶液稀釋和同種溶質(zhì)的溶液混合的計(jì)算
(1)溶液稀釋
①溶質(zhì)的質(zhì)量在稀釋前后保持不變，即m1w1＝m2w2。
②溶質(zhì)的物質(zhì)的量在稀釋前后保持不變，即c1V1＝c2V2。
③溶液質(zhì)量守恒，即m(稀)＝m(濃)＋m(水)(體積一般不守恒)。
(2)溶液混合
①混合前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量保持不變，即c1V1＋c2V2＝c混V混。
②混合前后溶質(zhì)的質(zhì)量保持不變，即m1w1＋m2w2＝m混w混。
類型4　應(yīng)用電荷守恒式進(jìn)行未知離子的濃度計(jì)算
溶液中所有陽(yáng)離子所帶正電荷總數(shù)與陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)相等。
例如：CH3COONa和CH3COOH的混合溶液中存在：c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)。
考點(diǎn)2　一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制
一、主要儀器
1．托盤天平：可精確至0.1
g，稱量前先調(diào)零，稱量時(shí)物品放在左盤，砝碼放在右盤。
2．容量瓶：配制溶液的專用精確容器，主要規(guī)格有100_mL、250_mL、500_mL、1_000_mL。
3．其他儀器：量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管等。
二、配制過(guò)程(以配制500
mL
1.00
mol·L－1
NaOH溶液為例)
1．配制過(guò)程
2．誤差分析
請(qǐng)完成下表中的誤差分析(填“偏高”“偏低”或“不變”)：
實(shí)驗(yàn)操作
因變量
c(mol/L)
n(溶質(zhì))
V(溶液)
用濾紙稱量NaOH固體
減小
偏低
砝碼與物品顛倒(使用游碼)
減小
偏低
稱量前小燒杯內(nèi)有水
不變
不變
稱量時(shí)間過(guò)長(zhǎng)
減小
偏低
向容量瓶中移液時(shí)少量濺出
減小
偏低
未洗滌燒杯和玻璃棒
減小
偏低
定容時(shí)仰視刻度線
增大
偏低
定容時(shí)俯視刻度線
減小
偏高
定容搖勻后液面下降再加水
增大
偏低
未等溶液冷卻就定容
減小
偏高
第二講　離子反應(yīng)
考點(diǎn)1　電解質(zhì)及其電離
一、電解質(zhì)及其電離的關(guān)系
二、電離
1．概念：電解質(zhì)在水溶液中或熔融狀態(tài)下離解成自由移動(dòng)的離子的過(guò)程。
2．電離條件：酸的電離條件是溶于水，鹽和堿的電離條件是溶于水或熔融。
三、電離方程式的書寫
1．強(qiáng)電解質(zhì)：完全電離，用“===”表示。
如H2SO4、NaOH、(NH4)2SO4的電離方程式分別為H2SO4===2H＋＋SO、NaOH===Na＋＋OH－、(NH4)2SO4===2NH＋SO__。
2．弱電解質(zhì)：部分電離，用“”表示。
(1)多元弱酸分步電離，且電離程度逐步減弱，以第一步電離為主。如H2S的電離方程式為H2SH＋＋HS－、HS－H＋＋S2－。
(2)多元弱堿分步電離，但一步寫出。如Cu(OH)2的電離方程式：Cu(OH)2Cu2＋＋2OH－。
(3)兩性氫氧化物雙向電離。如Al(OH)3的電離方程式：H＋＋AlO＋H2OAl(OH)3Al3＋＋3OH－。
3．酸式鹽
(1)強(qiáng)酸酸式鹽完全電離，一步寫出。如NaHSO4在水溶液中的電離方程式為NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO，在熔融狀態(tài)下的電離方程式為NaHSO4===Na＋＋HSO__。
(2)多元弱酸酸式鹽第一步完全電離，然后酸式酸根部分電離。如NaHCO3===Na＋＋HCO、HCOH＋＋CO。
考點(diǎn)2　離子反應(yīng)及離子方程式
一、離子反應(yīng)
1．概念：有離子參加或有離子生成的反應(yīng)統(tǒng)稱為離子反應(yīng)。
2．離子反應(yīng)的條件
在稀H2SO4中分別加入下列物質(zhì)，能發(fā)生反應(yīng)的請(qǐng)寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式：
A．加入BaCl2
溶液：Ba2＋＋SO===BaSO4↓，
B．加入CH3COONa溶液：CH3COO－＋H＋===CH3COOH，
C．加入Na2CO3溶液：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O，
D．加入Zn粒：Zn＋2H＋===H2↑＋Zn2＋，
E．加入NaOH溶液：H＋＋OH－===H2O。
從A～E可知離子反應(yīng)發(fā)生的條件：①生成難溶的物質(zhì)、②生成難電離的物質(zhì)、③生成易揮發(fā)的物質(zhì)、④發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
3．離子反應(yīng)的本質(zhì)
A～E中，混合后溶液中SO的物質(zhì)的量減少的是A(填序號(hào)，下同)；H＋的物質(zhì)的量減少的是BCDE；因此離子反應(yīng)的本質(zhì)是溶液中某些離子的物質(zhì)的量的減小。
二、離子方程式
1．概念：用實(shí)際參加反應(yīng)的離子符號(hào)來(lái)表示反應(yīng)的式子。
2．離子方程式的意義
離子方程式不僅可以表示某一個(gè)具體的化學(xué)反應(yīng)，還可以表示同一類型的離子反應(yīng)。
3．離子方程式的書寫
離子方程式的書寫要求按“寫—拆—?jiǎng)h—查”四步進(jìn)行，但我們?cè)跁鴮戨x子方程式時(shí)，一般不需要用上述步驟書寫，而是要抓住離子反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，直接書寫出離子反應(yīng)方程式。如CuSO4溶液與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的離子方程式書寫步驟：①首先分析溶液中的離子有Cu2＋、SO、Ba2＋、OH－；②然后分析哪些離子相互結(jié)合：Cu2＋與OH－反應(yīng)生成難溶的Cu(OH)2，SO與Ba2＋反應(yīng)生成難溶的BaSO4；最后根據(jù)離子的個(gè)數(shù)比配平方程式。再如Ca(HCO3)2溶液與NaOH溶液反應(yīng)實(shí)質(zhì)是HCO與OH－反應(yīng)生成更難電離的H2O，同時(shí)生成的CO再與Ca2＋結(jié)合生成難電離的CaCO3沉淀，這樣我們就可以根據(jù)三種離子的個(gè)數(shù)比寫出與量有關(guān)的離子方程式。
考點(diǎn)3　用分類思想突破與量有關(guān)的離子方程式的書寫
類型一　連續(xù)反應(yīng)型
指反應(yīng)生成的離子因又能跟剩余(過(guò)量)的反應(yīng)物繼續(xù)反應(yīng)而跟用量有關(guān)。
(1)可溶性多元弱酸(或其酸酐)與堿溶液反應(yīng)
如CO2通入NaOH溶液中：
堿過(guò)量：CO2＋2OH－===CO＋H2O；
堿不足：CO2＋OH－===HCO_。
(2)多元弱酸(或其酸酐)與更弱的酸的鹽溶液反應(yīng)
如CO2通入NaAlO2溶液中：
NaAlO2過(guò)量：2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO_；
NaAlO2不足：AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO_。
(3)多元弱酸鹽與強(qiáng)酸反應(yīng)
如Na2CO3溶液與稀鹽酸：
鹽酸不足：CO＋H＋===HCO_；
鹽酸過(guò)量：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O。
(4)鋁鹽溶液與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)
鋁鹽過(guò)量：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓；
強(qiáng)堿過(guò)量：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O。
(5)NaAlO2溶液與強(qiáng)酸溶液反應(yīng)
NaAlO2過(guò)量：AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓；
強(qiáng)酸過(guò)量：AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O。
(6)Fe與稀HNO3溶液：
Fe過(guò)量：3Fe＋2NO＋8H＋===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O；
HNO3過(guò)量：Fe＋NO＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
類型二　先后反應(yīng)型
一種反應(yīng)物的兩種或兩種以上的組成離子，都能跟另一種反應(yīng)物的組成離子反應(yīng)，但因反應(yīng)次序不同而跟用量有關(guān)。又可稱為競(jìng)爭(zhēng)型。
(1)NH4HSO4溶液與NaOH溶液的反應(yīng)
NaOH不足：H＋＋OH－===H2O；
NaOH過(guò)量：NH＋H＋＋2OH－===NH3·H2O＋H2O。
(2)將Fe(NO3)3溶液與HI混合
HI不足：8H＋＋2NO＋6I－===4H2O＋3I2＋2NO↑；
HI過(guò)量：Fe3＋＋12H＋＋3NO＋10I－===Fe2＋＋5I2＋6H2O＋3NO↑。
類型三　離子配比型
當(dāng)一種反應(yīng)物中有兩種或兩種以上組成離子參與反應(yīng)時(shí)，因其組成比例不協(xié)調(diào)(一般為復(fù)鹽或酸式鹽)，當(dāng)一種組成離子恰好完全反應(yīng)時(shí)，另一種組成離子不能恰好完全反應(yīng)(有剩余或不足)而跟用量有關(guān)。
(1)Ca(HCO3)2溶液與NaOH溶液反應(yīng)
NaOH不足：Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O；
NaOH過(guò)量：Ca2＋＋2HCO＋2OH－===CaCO3↓＋2H2O＋CO_。
(2)NaHCO3溶液與Ca(OH)2溶液反應(yīng)
NaHCO3不足：HCO＋OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O；
NaHCO3過(guò)量：Ca2＋＋2OH－＋2HCO===CaCO3↓＋CO＋2H2O。
(3)NaHSO4溶液與Ba(OH)2溶液反應(yīng)
反應(yīng)后溶液呈中性：2H＋＋SO＋2OH－＋Ba2＋===BaSO4↓＋2H2O；若向該溶液中再加Ba(OH)2溶液，離子方程式為SO＋Ba2＋===BaSO4↓。
SO完全沉淀：H＋＋SO＋Ba2＋＋OH－===H2O＋BaSO4↓。
考點(diǎn)4　離子方程式的正誤判斷
判斷離子方程式正誤的“4看”
1．看電解質(zhì)拆分是否正確
(1)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和可溶性鹽寫成離子，弱電解質(zhì)、沉淀、氧化物、單質(zhì)一律保留化學(xué)式。
(2)對(duì)于微溶性的強(qiáng)電解質(zhì)，在反應(yīng)物中視情況而定，若為其澄清溶液則拆，濁液則不拆。如澄清石灰水中Ca(OH)2以Ca2＋、OH－存在，可拆成離子形式；若為石灰乳，則寫作Ca(OH)2。在生成物中，微溶物則看作沉淀，不能拆。
(3)可溶性多元弱酸酸式鹽的酸根一律保留酸根形式，如在水溶液中HCO不能寫成H＋＋CO。
2．看配平是否正確
電荷是否守恒；若為氧化還原型的離子反應(yīng)還要注意化合價(jià)升降是否相等；若是與量有關(guān)的離子反應(yīng)要注意離子配比是否符合條件。
如FeCl3溶液與Cu反應(yīng)，不能寫成Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋，而應(yīng)寫成
2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。
3．看符號(hào)運(yùn)用是否合理：“===”“??”“↓”“↑”及必要條件是否正確、齊全。
4．看離子反應(yīng)是否符合客觀事實(shí)
如鐵與稀硫酸反應(yīng)生成Fe2＋而不生成Fe3＋。再如將少量SO2通入漂白粉溶液中：H2O＋SO2＋Ca2＋＋2ClO－===CaSO3↓＋2HClO錯(cuò)在忽略了HClO可以將＋4價(jià)的硫氧化，且反應(yīng)條件為堿性，應(yīng)為Ca2＋＋ClO－＋SO2＋2OH－===CaSO4↓＋Cl－＋H2O。
考點(diǎn)5　離子共存、離子檢驗(yàn)和推斷
一、離子共存
離子共存問(wèn)題是離子反應(yīng)條件和本質(zhì)的最直接應(yīng)用，所謂幾種離子在同一溶液中能大量共存，就是指離子之間不發(fā)生任何反應(yīng)；若離子之間能發(fā)生反應(yīng)，則不能大量共存。
二、熟記常見(jiàn)離子的性質(zhì)
氧化性
ClO－、MnO、NO(H＋)、Fe3＋、Cr2O
還原性
S2－(HS－)、SO(HSO)、I－、Br－、Cl－、Fe2＋
水解顯酸性
NH、Mg2＋、Al3＋、Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋
水解顯堿性
AlO、S2－、SO、CO、SiO、ClO－、CH3COO－
兩性離子
HCO、HS－、HSO、HPO、H2PO
注意：“兩性離子”指既能與強(qiáng)酸反應(yīng)又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的離子，一般為多元弱酸的酸式酸根離子。
三、常見(jiàn)溶液酸、堿性的判斷
1．酸性溶液
pH＜7(常溫)；能使pH試紙呈紅色的溶液；能使甲基橙呈紅色或橙色的溶液；能使石蕊試液呈紅色的溶液。
2．堿性溶液
pH＞7(常溫)；能使pH試紙呈藍(lán)色的溶液；能使石蕊試液呈藍(lán)色的溶液；能使酚酞試液呈紅色的溶液。
3．呈酸性或堿性的溶液
和Al反應(yīng)放出H2的溶液(HNO3除外)；能使甲基橙呈黃色的溶液；c水(H＋)或c水(OH－)等于10－a
mol/L(a＞7)的溶液。
四、常見(jiàn)離子檢驗(yàn)“三法”
方法
離子
試劑
現(xiàn)象
注意
沉
淀
法
Cl－、Br－、I－
AgNO3和HNO3
白色沉淀(AgCl)、淡黃色沉淀(AgBr)、黃色沉淀(AgI)
SO
稀HCl和BaCl2
白色沉淀
先用足量HCl酸化
沉
淀
法
Fe2＋
NaOH溶液
白色沉淀→灰綠色→紅褐色沉淀
Fe3＋
NaOH溶液
紅褐色沉淀
Al3＋
NaOH溶液
白色沉淀→沉淀溶解
Zn2＋也有此現(xiàn)象
氣
體
法
NH
濃NaOH溶液和濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙
產(chǎn)生刺激性氣體，使試紙變藍(lán)
反應(yīng)要加熱
CO
稀鹽酸和石灰水
石灰水變渾濁
HCO、SO、HSO也有此現(xiàn)象
SO
稀H2SO4和品紅溶液
品紅溶液褪色
顯
色
法
I－
氯水(少量)和CCl4
下層為紫色
Fe2＋
KSCN溶液，再滴氯水
先是無(wú)變化，滴氯水后變紅色
Fe3＋
KSCN溶液
紅色
苯酚溶液
紫色
Na＋、K＋
鉑絲和HCl
火焰為黃色(Na＋)、淺紫色(K＋)
要透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察K＋的焰色

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