第一章“從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)”知識點(diǎn)歸納(高一期末復(fù)習(xí))

第一章“從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)”知識點(diǎn)歸納（期末復(fù)習(xí)）一、知識網(wǎng)絡(luò)本章包括化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本方法、化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用兩節(jié)內(nèi)容，其知識框架可整理如下：二、重點(diǎn)聚焦本章包括化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本方法和化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用兩節(jié)內(nèi)容，貫穿于整個高中化學(xué)。其主要題型有：（1）實(shí)驗(yàn)安全知識及常用危險(xiǎn)化學(xué)品的分類識別；（2）混合物分離和提純過程的簡單設(shè)計(jì)；（3）過濾、蒸發(fā)、萃取、分液、蒸餾等分離方法的選擇、涉及的化學(xué)儀器及操作過程等；（4）常見離子（SO42―、CO32―、Cl―、Ca2+等）的檢驗(yàn)；（5）有關(guān)物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、阿伏加德羅常數(shù)、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度等概念的辨析理解；（6）有關(guān)化學(xué)計(jì)量的簡單計(jì)算；（7）一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制等等。三、知識詳解第一節(jié)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本方法（一）化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全1．遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)則。嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程進(jìn)行操作，是避免或減少實(shí)驗(yàn)事故的前提。2.了解安全措施。在實(shí)驗(yàn)中要注意防火災(zāi)、防爆炸、防倒吸、防污染、防暴沸、防堵塞等。在做有毒氣體的實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)在通風(fēng)廚中進(jìn)行，并注意對尾氣進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?；進(jìn)行易燃易爆氣體的實(shí)驗(yàn)時應(yīng)注意驗(yàn)純；濃酸沾在皮膚上，用水沖凈然后用稀NaHCO3溶液淋洗。3．掌握正確的操作方法。（1）可以直接加熱的儀器是試管、蒸發(fā)皿、燃燒匙、坩堝（2）長頸漏斗的下端管口要插入液面以下，以防止生成的氣體從長頸漏斗口逸出（3）藥品的存放一般遵循：固體藥品放在廣口瓶中，液體藥品放在細(xì)口瓶中（少量的液體藥品可放在滴瓶中），見光易分解藥品放在棕色瓶中，少量金屬鈉存放在煤油中，藥品取用一般遵循“三不”原則、少量原則、不污染原則（3）氣體收集方法有：排水法、向上排空氣法、向下排空氣法，尾氣處理方法有吸收法、燃燒法、收集法。（4）檢查裝置氣密性方法有：液差法和加熱法，加熱法是先將導(dǎo)管的一端浸入水中，微熱容器外壁，稍停片刻，若導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，停止微熱，導(dǎo)管口部有水柱上升，稍停片刻，水柱并不回落，就說明裝置不漏氣。（二）混合物的分離和提純1、分離與提純（分離：是把混合物的各種成分分開，分別得到純凈的物質(zhì)；提純：是把物質(zhì)中所含的雜質(zhì)除去，以得到純凈的物質(zhì)）分離提純時的三個必須：加試劑必須過量；過量試劑必須除去；必須最佳實(shí)驗(yàn)方案。四個原則：不增（新雜質(zhì)）；不減（被提純物）；易分（被提純物與雜質(zhì)）；復(fù)原（被提純物）。常見方法有：分離和提純方法原理主要儀器應(yīng)用舉例傾析從液體中分離密度較大且不溶的固體方法燒杯、玻璃棒分離沙和水過濾從液體中分離不溶的固體的方法漏斗、濾紙、鐵架臺（帶鐵圈）、玻璃棒、燒杯粗鹽提純?nèi)芙夂瓦^濾分離兩種固體，一種能溶于某溶劑，另一種則不溶的方法分離食鹽和沙蒸發(fā)加熱使溶劑不斷揮發(fā)得到固體溶質(zhì)的方法燒杯、玻璃棒、蒸發(fā)皿、鐵架臺（帶鐵圈）、酒精燈從海水中提取食鹽分液分離兩種不互溶的液體分液漏斗、鐵架臺（帶鐵圈）、燒杯分離油和水萃取加入適當(dāng)溶劑把混合物中某成分溶解及分離用苯提取水溶液中的溴蒸餾從溶液中分離溶劑和非揮發(fā)性溶質(zhì)蒸餾燒瓶、冷凝管、錐形瓶、酒精燈、石棉網(wǎng)、鐵架臺、牛角管、溫度計(jì)從海水中制取純水分餾分離兩種互溶而沸點(diǎn)差別較大的液體石油的分離升華利用升華和凝華分離兩種固體的方法鐵架臺（帶鐵圈）、酒精燈、燒杯、圓底燒瓶分離碘和沙吸附利用吸附性除去混合物中的氣態(tài)或固態(tài)雜質(zhì)的方法干燥管或U形管用活性炭除去黃糖中的有色雜質(zhì)2、過濾和蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)1—1粗鹽的提純粗鹽提純步驟：溶解、過濾、除去可溶性雜質(zhì)，過濾、蒸發(fā)。主要儀器：漏斗、燒杯、玻璃棒、鐵架臺（帶鐵圈）、濾紙。步驟現(xiàn)象1．溶解：稱取4克粗鹽加到盛有12mL水的小燒杯中，用玻璃棒攪拌使氯化鈉充分溶解粗鹽逐漸溶解，溶液渾濁。2．過濾：組裝好儀器，將1中所得到的混合物進(jìn)行過濾。若濾液渾濁，要再次過濾，直到濾液澄清為止。濾紙上有不溶物殘留，溶液澄清。3．蒸發(fā)：將過濾后的澄清溶液轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿，加熱，并用玻璃棒攪拌，防止液滴飛濺。當(dāng)出現(xiàn)較多固體時停止加熱，余熱蒸干。蒸發(fā)皿中產(chǎn)生了白色固體。過濾時注意事項(xiàng)：一貼，二低，三靠。蒸發(fā)時注意事項(xiàng)：用玻璃棒攪拌，防止液滴飛濺。蒸發(fā)過程中要不斷攪拌；在加熱至有大量固體析出時，要用余溫加熱；熱的蒸發(fā)皿不能直接放在實(shí)驗(yàn)臺上，以免燙壞實(shí)驗(yàn)臺或遇實(shí)驗(yàn)臺上冷水引起蒸發(fā)皿炸裂；取用它用坩堝鉗．溶液中可溶性雜質(zhì)的除去原則：不增、不減、易分、復(fù)原加入除雜試劑的順序可以是：1.NaOH→BaCl2→Na2CO3→HCl2.BaCl2→Na2CO3→NaOH→HCl3.BaCl2→NaOH→Na2CO3→HCl原則：１、只要Ｎa２ＣＯ３加在ＢaＣl２之后便合理２、最后加入的鹽酸適量3、蒸餾和萃?。?）蒸餾實(shí)驗(yàn)1---3從自來水制取蒸餾水操作步驟：連接好裝置，檢查氣密性后，先通入冷凝水，再加熱。棄去開始蒸餾出的部分液體,用錐形瓶收集約10mL液體,停止加熱?，F(xiàn)象：隨著加熱,燒瓶中水溫升高至100度后沸騰,錐形瓶中收集到蒸餾水。注意事項(xiàng)：=1\*GB3①溫度計(jì)的水銀球在蒸餾燒瓶的支管口處。=2\*GB3②蒸餾燒瓶中放少量碎瓷片-----防液體暴沸。=3\*GB3③冷凝管中冷卻水從下口進(jìn)，上口出。=4\*GB3④先打開冷凝水，再加熱。=5\*GB3⑤溶液不可蒸干。(2)萃取步驟：=1\*GB3①檢驗(yàn)分液漏斗是否漏水。=2\*GB3②量取10mL碘的飽和溶液倒入分液漏斗,注入4mLCCl4,蓋好瓶塞。=3\*GB3③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(zhuǎn)過來用力振蕩。=4\*GB3④將分液漏斗放在鐵架臺上,靜置。=5\*GB3⑤待液體分層后,將分液漏斗上的玻璃塞打開,從下端口放出下層溶液,從上端口倒出上層溶液.注意事項(xiàng)：A．檢驗(yàn)分液漏斗是否漏水。B．溶質(zhì)在萃取劑中溶解度遠(yuǎn)大于在原溶劑的溶解度且萃取劑與原溶劑互不相溶,不能反應(yīng)。C．上層溶液從上口倒出,下層溶液從下口放出。（三）離子檢驗(yàn)一般來講，陽離子的檢驗(yàn)需選擇合適的陰離子，陰離子的檢驗(yàn)需選擇合適的陽離子，并要求具有特別的明顯現(xiàn)象。這就需要選擇合適的檢驗(yàn)試劑及其添加順序和用量，以避免其他離子的干擾。待檢離子選用試劑反應(yīng)現(xiàn)象Al3+NaOH白色沉淀，堿過量后沉淀溶解Fe3+KSCN出現(xiàn)血紅色溶液Cl－AgNO3HNO3不溶于HNO3的白色沉淀SO42－BaCl2或Ba(NO3)2HCl或HNO3不溶于強(qiáng)酸的白色沉淀CO32－CaCl2或BaCl2HCl或HNO3白色沉淀，加酸后產(chǎn)生無色無味使澄清石灰水變渾濁的氣體第二節(jié)化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用（一）物質(zhì)的量的單位――摩爾n=N/NA1．物質(zhì)的量（n）是表示含有一定數(shù)目粒子的集體的物理量對象是微觀粒子。2．摩爾（mol）：把含有6.02×1023個粒子的任何粒子集體計(jì)量為1摩爾。3．阿伏加德羅常數(shù)（NA）：1mol任何粒子所含粒子數(shù)約為6.02×1023個，6.02×1023mol-1叫做阿伏加德羅常數(shù)。4．摩爾質(zhì)量（M）m=n·M(1)定義：單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量叫摩爾質(zhì)量。（2）單位：g/mol或g..mol-1(3)以g/mol為單位時數(shù)值上等于該粒子的相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量。完成下表：（二）氣體摩爾體積1．物質(zhì)體積的影響因素物質(zhì)體積的大小取決于構(gòu)成這種物質(zhì)的粒子數(shù)目、粒子大小和粒子之間的距離。固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)，粒子之間的距離是非常小的，故1mol固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)的體積主要取決于粒子的大小，不同的固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)，粒子的大小是不相同的，因此，1mol不同的固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)的體積是不相同的。決定1mol物質(zhì)體積大小的因素主要有兩個方面：粒子半徑和粒子間距離。對于氣體來說，粒子之間的距離遠(yuǎn)大于粒子本身的直徑，所以1mol氣體的體積主要取決于氣體粒子之間的距離。而在同溫同壓下，任何氣體粒子之間的距離可以看成是相等的，因此，具有相同物質(zhì)的量的任何氣體都具有相同的體積。2．氣體摩爾體積（Vm）n=V/Vm（1）定義：單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積。（2）單位：L/mol或m3/mol3．氣體摩爾體積的數(shù)值氣體摩爾體積的數(shù)值決定于氣體所處的溫度和壓強(qiáng)。標(biāo)準(zhǔn)狀況下即0℃、101kPa時，氣體摩爾體積約為22.4_L·mol－1(較常用)；25℃和的條件下，氣體摩爾體積約為24.8L·mol－1。氣體的體積受溫度、壓強(qiáng)的影響很大，因此，說到氣體的體積時，必須指明外界條件，否則就沒有意義。Vm=M/ρ注意事項(xiàng)：(1)22.4_L·mol－1適用于0℃、1.01×105Pa的氣體。例如：“1molH2S的體積約是22.4L”的說法可能是錯誤的。“1molH2O在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是22.4L”的說法是錯誤的。(2)氣體摩爾體積Vm的常用單位是L·mol－1。注意物理量的單位別混淆(3)適用于標(biāo)準(zhǔn)狀況下任何氣體，包括混合氣體。(4)并不一定只有在標(biāo)準(zhǔn)狀況下1mol氣體的體積才是22.4L，在非標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol氣體也有可能是22.4L。3.阿伏加德羅定律及其推論阿伏加德羅定律：當(dāng)溫度、壓強(qiáng)一定時，氣體粒子之間的距離是相等的，所以，在相同溫度和壓強(qiáng)下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的粒子。使用阿伏加德羅定律的注意事項(xiàng)：(1)阿伏加德羅定律適用的對象是氣體，不適用于固體和液體。(2)本定律又稱為“四同定律”。即同溫、同壓、同體積和同粒子數(shù)，只要有三個“同”成立，第四個“同”必定成立。阿伏加德羅定律的推論：同溫同壓下的兩種氣體，eq\f(V1,V2)＝eq\f(n1,n2)。eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(M1,M2)。同溫同體積下，氣體的eq\f(p1,p2)＝eq\f(n1,n2)。同溫同壓同體積下，氣體的eq\f(m1,m2)＝eq\f(M1,M2)。同溫同壓下，同質(zhì)量的氣體eq\f(V1,V2)＝eq\f(M2,M1)。同溫同體積下，同質(zhì)量的氣體，eq\f(p1,p2)＝eq\f(M2,M1)。（三）物質(zhì)的量在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用1．物質(zhì)的量濃度（CB）CB=nB/V（1）定義：以單位體積溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量來表示溶液組成的物理量，叫做溶質(zhì)B的物質(zhì)的濃度。（2）單位：mol/L,mol/m3注意事項(xiàng)①物質(zhì)的量濃度是以單位體積的溶液為標(biāo)準(zhǔn)，不是以單位體積的溶劑為標(biāo)準(zhǔn)。②它以溶質(zhì)B的物質(zhì)的量來表示，不是以溶質(zhì)B的質(zhì)量來表示。③以一定物質(zhì)的量濃度溶液中取出任意體積溶液，其物質(zhì)的量濃度不變；但溶液體積不同，則所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量也不同。④體積相同，物質(zhì)的量濃度相同的溶液里，所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量也相同，但溶質(zhì)的微粒數(shù)目不一定相同，這要根據(jù)溶質(zhì)是否發(fā)生電離以及電離產(chǎn)生的離子數(shù)目來確定。（3）掌握有關(guān)物質(zhì)的量濃度的計(jì)算方法：溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度的換算關(guān)系：濃溶液的稀釋：①若濃溶液的物質(zhì)的量濃度為CB1，體積為V1，稀釋后溶液的物質(zhì)的量濃度為CB2，體積為V2，則CB1·V1=CB2·V2②兩種不同濃度的同種溶液相結(jié)合：若不考慮溶液體積變化，則混合溶液的體積為兩種不同濃度溶液的體積之和；若考慮到體積變化，則混合溶液的體積應(yīng)根據(jù)混合后溶液的總質(zhì)量除以溶液的密度來計(jì)算。2．一定物質(zhì)的量濃度的配制（1）基本原理：根據(jù)欲配制溶液的體積和溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度，用物質(zhì)的量濃度計(jì)算的方法，求出所需溶質(zhì)的質(zhì)量或體積，在燒杯中溶解并在容器內(nèi)用溶劑稀釋為規(guī)定的體積，就得欲配制的溶液。（2）主要儀器：一定規(guī)格的容量瓶、（天平）、（量筒）、燒杯、膠頭滴管、玻璃棒、（藥匙）。容量瓶是配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的儀器，其常用規(guī)格有100mL、250mL、500mL、1000mL等，使用前一定要檢查其是否漏水。（3）操作：A．容量瓶檢漏；B．配制溶液eq\o\ac(○,1)計(jì)算；eq\o\ac(○,2)稱量；eq\o\ac(○,3)溶解；eq\o\ac(○,4)轉(zhuǎn)移；eq\o\ac(○,5)洗滌；eq\o\ac(○,6)定容；eq\o\ac(○,7)搖勻；eq\o\ac(○,8)裝瓶貼簽。注意事項(xiàng)：A．選用與欲配制溶液體積相同的容量瓶。B．使用前必須檢查是否漏水。C．不能在容量瓶內(nèi)直接溶解。D．溶解完的溶液等冷卻至室溫時再轉(zhuǎn)移。E．定容時，當(dāng)液面離刻度線1―2cm時改用滴管，以平視法觀察加水至液面最低處與刻度相切為止。（4）誤差分析：由公式知，凡是溶質(zhì)的物質(zhì)的量減少或使溶液體積增大的操作，都會使c偏低，反之偏高。能引起誤差的一些操作因變量c（mol/L）m（溶質(zhì)）V（溶液）托盤天平1.天平的砝碼沾有其他物質(zhì)或已生銹增大——偏大2.調(diào)整天平零點(diǎn)時，游碼放在刻度線的右端減小——偏小3.藥品、砝碼左右位置顛倒減小——偏小4.稱量易潮解的物質(zhì)（如NaOH）時間過長減小——偏小5.用濾紙稱易潮解的物質(zhì)（如NaOH）減小——偏小6.溶質(zhì)含有其他雜質(zhì)減小——偏小量筒7.用量筒量取液體（溶質(zhì)）時，仰視讀數(shù)增大——偏大8.用量筒量取液體（溶質(zhì)）時，俯視讀數(shù)減小——偏小燒杯及玻璃棒9.溶解前燒杯內(nèi)有水————無影響10.攪拌時部分液體濺出減小——偏小11.移液后未洗燒杯和玻璃棒減小——偏小容量瓶12.為冷卻到室溫就注入容量瓶定容——減小偏大13.向容量瓶轉(zhuǎn)移溶液時有少量液體流出減小——偏小14.定容時，水加多了，用滴管吸出減小——偏小15.定容后，經(jīng)振蕩、搖勻、靜置，液面下降再加水——增大偏小16.定容時，仰視讀刻度數(shù)——減小偏大17.定容時，俯視讀刻度數(shù)——增大偏小18.配好的溶液裝入干凈的試劑瓶時，不慎濺出部分溶液————無影響3．化學(xué)計(jì)量之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系練習(xí)1.下列實(shí)驗(yàn)操作中錯誤的是（）A．蒸餾操作時，先得到的少量液體可能會與器壁等接觸而含雜質(zhì)較多，可以棄掉。B．分液操作時，首先要打開分液漏斗的上口活塞，或使活塞上的凹槽與上口部的小孔對準(zhǔn)，然后進(jìn)行分液。C．萃取操作時，應(yīng)選擇有機(jī)萃取劑，且萃取劑的密度必須比水大。D．萃取分液后，要得到被萃取的物質(zhì)，通常還要進(jìn)行蒸餾，為了更好的控制溫度，用水浴加熱比直接加熱要好。2.下列各組物質(zhì)僅用蒸餾水不能鑒別出來的是（）A．苯、酒精、四氯化碳B．食鹽、燒堿、硝酸銨C．蔗糖、硫酸銅粉末、碳酸鈣粉末D．氧化銅、二氧化錳、活性炭3.下列說法正確的是（）A．物質(zhì)的量是物質(zhì)所含微粒的數(shù)量B．阿伏加德羅常數(shù)是人們規(guī)定的數(shù)，沒有單位C．H2的摩爾質(zhì)量等于NA個H2的質(zhì)量之和D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，H2的摩爾體積為22.4L·mol－14.NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是（）A．2gH2所含的原子數(shù)目為NAB．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L水中含有水分子數(shù)為NAC．常溫下，1L0.1mol·L―1的MgCl2溶液中含有的Cl―數(shù)為0.2NAD．11.2LCH4中含有的氫原子數(shù)為2NA5.配制250mL0.10mol·L―1的NaOH溶液時，下列實(shí)驗(yàn)操作會使配得的溶液濃度偏大的是（）A．轉(zhuǎn)移溶液后未洗滌燒杯和玻璃棒就直接定容B．在容量瓶中進(jìn)行定容時仰視刻度線C．在容量瓶中進(jìn)行定容時俯視刻度線D．定容后把容量瓶倒置搖勻，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度，再補(bǔ)充幾滴水至刻度線6.（2004·全國）有A、B、C、D、E、F、G7瓶不同物質(zhì)的溶液，它們各是Na2CO3、Na2SO4、KCl、AgNO3、MgCl2、Ca(NO3)2和Ba(OH)2溶液中的一種。為了鑒別，各取少量溶液進(jìn)行兩兩混合，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。表中“↓”表示生成沉淀或微溶化合物，“－”表示觀察不到明顯變化。試回答下面問題。ABCDEFGA——————↓B————↓↓↓C————↓↓D——↓—↓↓↓E—↓—↓—↓—F—↓↓↓↓—↓G↓↓↓↓—↓—（1）A的化學(xué)式是________，G的化學(xué)式是________。判斷理由是______________________。（2）寫出其余幾種物質(zhì)的化學(xué)式。B：________，C：________，D：________，E：________。F：________。7.粗食鹽中除含有鈣離子、鎂離子、硫酸根離子等可溶性雜質(zhì)外，還含有泥沙等不溶性雜質(zhì)。為了除去雜質(zhì)在實(shí)驗(yàn)室中可將粗鹽溶于水然后進(jìn)行下列操作：①過濾；②加入過量的氫氧化鈉溶液；③加入適量的鹽酸；④加過量Na2CO3溶液；⑤加過量的BaCl2溶液。（1）以上操作的正確順序是（2）實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行NaCl溶液蒸發(fā)時，一般有以下操作過程：①放置酒精燈；②固定鐵圈位置；③放上蒸發(fā)皿（蒸發(fā)皿中盛有NaCl溶液）；④加熱攪拌；⑤停止加熱。其正確的操作順序?yàn)開__________。（3）如何運(yùn)用最簡的方法檢驗(yàn)溶液中有無SO42―離子？______________________________。如果有，應(yīng)該如何除去SO42―離子？___________________________________________。（4）在粗鹽經(jīng)過溶解等步驟后，在過濾前的溶液中滴加飽和Na2CO3溶液，直至不再產(chǎn)生沉淀為止。這步操作的目的是______________________________________________。（5）將經(jīng)過操作（4）后的溶液過濾。請問這一操作能除掉哪些雜質(zhì)？8.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1L水可溶解700L氨氣，所得氨水密度為0.9g/mL，求氨水的物質(zhì)的量濃度。9．用18mol/L的硫酸溶液配制500mL1mol/L的硫酸溶液，有下列操作步驟：（1）將溶解后的硫酸溶液立即沿玻璃棒轉(zhuǎn)入容量瓶中；（2）將量得濃硫酸倒入燒杯中，加水溶解，然后用蒸餾水洗滌量筒2～3次倒入燒杯中；（3）蓋