1.2研究物质的实验方法

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第二单元 研究物质的实验方法

1.物质检验的操作步骤

(1)物理方法:依据特殊的物理性质(如颜色、气味、溶解性、溶解时的热效应等)进行观察、分析、判断,得出结论。

(2)化学方法:一般应包括取样、操作、现象、结论四个部分。

2.常见物质的主要物理特性

(1)固体物质的颜色

①白色固体:CuSO4、MgO、P2O5、CaO、Ca(OH)2、CaCO3、KClO3、KCl、NaCl、Na2CO3等 ②红色固体:Cu、Fe2O3 ③黑色固体:C(木炭)、CuO、MnO2、Fe3O4、铁粉④蓝色固体:CuSO4·5H2O ⑤绿色固体:Cu2(OH)2CO3 ⑥淡黄色固体:S。

(2)沉淀的颜色

①不溶于水也不溶于稀硝酸的白色沉淀物是AgCl、BaSO4。

②不溶于水但能溶于酸,且能产生大量气泡,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体的白色沉淀物常见的是CaCO3、BaCO3、MgCO3、ZnCO3、BaSO3、CaSO3。

③不溶于水,能溶于酸,但没有气泡生成的白色沉淀物常见的是Mg(OH)2、Zn(OH)2、Al(OH)3。

④不溶于水的蓝色沉淀物是Cu(OH)2。

⑤不溶于水的红褐色沉淀是Fe(OH)3。

(3)溶液的颜色

①蓝色溶液:含Cu2+的溶液,如CuSO4溶液、CuCl2溶液(带绿色)。

②黄色溶液:含Fe3+的溶液,如Fe2(SO4)3溶液、FeCl3溶液。

③浅绿色溶液:含Fe2+的溶液,如FeSO4溶液、FeCl2溶液。

④无色溶液一般是不含Cu2+、Fe3+、Fe2+MnO4-,的溶液。

(4)有刺激性气味的气体是SO2、HCl、NH3。

(5)酸碱盐的溶解性表。

3.分离与提纯

(1)提纯:某种物质里含有一种或几种杂质,除去杂质从而得到纯净的某物质。提纯时要注意以下几点:

①不能引入新的杂质;

②选用的试剂只能和杂质起反应,不能与欲提纯的主要成分反应;

③和杂质起反应所生成的产物和主要成分容易分离开来。

(2)分离:是将混合物分离而得到纯净物。

4.物质的量浓度的概念、单位、符号

(1)表达式:c(B)=VBn)(

注意:①单位体积为溶液的体积,不是溶剂的体积。②溶质必须用物质的量来表示。

5.配制一定物质的量浓度的溶液

(1)仪器:容量瓶,容量瓶有各种不同的规格,一般有50mL、100mL、250mL、500mL和1000mL等几种。还需要哪些仪器?

(2)步骤:

①计算:计算所需固体溶质质量或液体溶质的体积。

②用托盘天平称量固体溶质或用量筒量取液体体积。

③溶解:将溶质加入小烧杯中,加适量水溶解。

④移液洗涤:将已溶解而且冷却的溶液转移到容量瓶中,并用玻璃棒引流,再洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,将洗涤液倒入容量瓶中。

⑤定容:缓缓向容量瓶中注入蒸馏水,直到容量瓶液面接近刻度线1cm~2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切,盖好,反复上下颠倒,摇匀。

最后将容量瓶中溶液转移到试剂瓶中备用。

6、实验设计注意的问题

1、检查装置的气密性 (加热法,水差法) 2、检查气体的纯度 3、冷凝管进水顺序4、加热操作的先后及酒精灯熄灭顺序 5、防止倒吸 6、一般来讲,除杂在前、干燥在后。先除后干(在使用液体除杂剂时),先干后热(需加热进行除杂的或吸热反应),长进短出(洗气瓶用于洗气时),短进长出(洗

2 气瓶用于排水量气时),先大后小(干燥管用于干燥气体时)。7、其它安全问题:防爆炸,防氧化,防飞溅,防止产生有毒气体污染大气等。

7、各种离子的检验

离子 鉴定方法 现象 化学方程式

H+ ①将少许石蕊试液滴入被测试液

②取少许试液加入锌粒 ①溶液变红

②产生气体(H2) Zn+2HClZnCl2+H2↑

3 NH+4 加入少量碱液,加热,用湿润红色石蕊试纸检验产生的气体 有刺激性气体放出,试纸变蓝 NH4Cl+NaOHNaCl+NH3↑+H2O

Cu2+ 滴入氢氧化钠溶液 蓝色沉淀 CuCl2+2NaOHCu(OH)2↓+2NaCl

Fe3+ 滴入氢氧化钠溶液 红褐色沉淀 FeCl3+3NaOHFe(OH)3↓+3NaCl

OH- ①滴入石蕊试液

②滴入酚酞试液 ①变蓝

②变红

Cl-- 滴入AgNO3溶液和稀硝酸 白色沉淀 HCl+AgNO3AgCl↓+HNO3

SO-24 滴入BaCl2溶液,再加稀盐酸 产生不溶于稀盐酸的白色沉淀 H2SO4+BaCl2BaSO4↓+2HCl

CO-23 滴入盐酸,放出的气体通入石灰水中 放出气体;使石灰水变浑浊 Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O

CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O

8.物质的量浓度的概念、单位、符号

(1)表达式:c(B)=VBn)(

注意:①单位体积为溶液的体积,不是溶剂的体积。②溶质必须用物质的量来表示。

9.配制一定物质的量浓度的溶液

(1)仪器:容量瓶,容量瓶有各种不同的规格,一般有50mL、100mL、250mL、500mL和1000mL等几种。还需要哪些仪器?

(2)步骤:

①计算:计算所需固体溶质质量或液体溶质的体积。

②用托盘天平称量固体溶质或用量筒量取液体体积。

③溶解:将溶质加入小烧杯中,加适量水溶解。

④移液洗涤:将已溶解而且冷却的溶液转移到容量瓶中,并用玻璃棒引流,再洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,将洗涤液倒入容量瓶中。

⑤定容:缓缓向容量瓶中注入蒸馏水,直到容量瓶液面接近刻度线1cm~2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切,盖好,反复上下颠倒,摇匀。

最后将容量瓶中溶液转移到试剂瓶中备用。

《例题解答》

【例1】下列溶液中的c(Cl-)与50mL1mo1·L-1AlC13溶液中的c(Cl-)相等的是

A.150mL1mol·L-1氯化钠 B.75mL2mo1·L-1氯化钙

C.150mL3mo1·L-1氯化钾 D.75mL1m01·L-1氯化铁

【例2】20mLlmol·L-1的NaCl与40ml0.5mo1·L-1的BaCl2溶液混合,若混合液体积为60ml,求Cl-的物质的量浓度。

【例3】区别AgNO3、Na2CO3、BaCl2三种无色溶液应选用( )

A、CaCl2溶液 B、KOH溶液 C、稀HNO3 D、稀HCl

【例4】实验室欲配制100mL0.5mol/L的NaOH溶液,配制过程中的下列做法会使所配浓度偏高的是 ,偏低的是 ,无影响的是 。

A.称量NaOH固体时,放在烧杯中且称量较慢

B.称量NaOH固体时,砝码与药品位置颠倒(没用游码)

C.溶解搅拌时,溶液溅到烧杯外面

D.移液前,容量瓶中有少量蒸馏水

E、移液时,忘记洗涤烧杯内壁

F、移液时,有少量溶液流到容量瓶壁外

G、定容时,加水超过刻度线,再用胶头滴及将过线的液体吸出

4 《变式练习》

1.除去二氧化碳气体中混有的少量一氧化碳,应采用的方法是( )

A.把混合气体点燃

B.把混合气体通过澄清石灰水

C.把混合气体通过浓硫酸

D.把混合气体通过灼热的氧化铜粉末

2.NaCl溶液中混有少量Na2CO3。为了除去Na2CO3,可加入适量( )

A.NaOH溶液 B.稀H2SO4 C.HCl D.Ca(OH)2溶液

3.KCl溶液中混有少量的CuSO4,若加入一种试剂能除去CuSO4,该试剂为( )

A.NaOH B.AgNO3 C.BaCl2 D.Ba(OH)2

4.某溶液中有Ba2+、Ag+、Cu2+三种离子,现用 ①NaOH溶液 ②K2SO4溶液 ③盐酸 将三种离子逐一沉淀并加以分离,则加入试剂顺序正确的是( )

A.①②③ B.③②① C.②③① D.②①③

5.下列四组试剂,某同学欲分离含有KCl、FeCl3和BaSO4的混合物,应选用的试剂是( )

A.H2O、AgNO3、稀HNO3 B.H2O、NaOH、HCI

C.H2O、KOH、稀HNO3 D.H2O、KOH、HCl

6.下列说法中正确的是( )

A. 任何一个水分子,其本身都是固体。

B. 逐渐加热升温,碳酸氢铵也可体现出三态变化

C. 面包是固体,但在受压时体积缩小,故可以说固体易被压缩

D. 在水蒸气、液态水和冰中,水分子都在不停的运动

7.下列判断中正确的是( )

A. 在标准状况下,1 mol单质溴的体积约为22.4 L

B. 在标准状况下,氧气的气体摩尔体积约为22.4 L

C. 常温常压下,1 mol氢气的体积为22.4L

D. 常温常压下,1 mol氧气的质量为32克

8.用已称取的10.6 g Na2CO3 配制1000mL 0.1 mol/L标准溶液的正确顺序是 。

A.用适量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2次,洗涤液转移至容量瓶中

B.把样品加入烧杯并加适量水溶解,冷却至室温后转移至容量瓶中

C.选择1000mL容量瓶,并检验是否漏水

D.用胶头滴管向容量瓶中加水至刻度线

E.向容量瓶中加水至距刻度线2 ~ 3cm处

F.把容量瓶塞好,反复摇匀

9.将标准状况下的V L HCl溶于1000 g水中,得到的盐酸密度为p g/cm3,则该盐酸的物质的量浓度

为 。

10.1mol H2SO4中含 个硫原子, 个氧原子, 个氢原子, mol

O.

11.8.4g N2与9.6g某单质R,所含原子个数相同,且分子数之比为3:2,则R的相对原子质量是 ,x值为 。

12.4.5g水与 g硫酸所含的分子数相等,它们所含氧原子数之比是 ,其中氢原子数之比是 。

13.填充下列表格

物质 指定的微粒

(个) 质量(m)

(g) 物质的量(n)

(mol) 摩尔质量(M)

(g/mol)

氦气(He) 0.2

S 1.204×1023

Na2CO3 0.53

C12H22O11 0.25

14.在MgCl2、KCl、K2SO4三种盐的混合溶液中,若K+、Cl-各1.5mol,Mg2+为0.5mol,求SO42-的物质的量?