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高考化学复习课本知识归纳1

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高考化学复习课本知识归纳1

第一章从实验学化学

一、实验安全

1.(1)做有毒气体的实验时,应在通风厨中进行,并注意对尾气进行适当处理(吸收或点燃等)。进行易燃易爆气体的实验时应注意验纯,尾气应燃烧掉或作适当处理。

(2)烫伤宜找医生处理。

(3)浓酸撒在实验台上,先用Na2CO3(或NaHCO3)中和,后用水冲擦干净。浓酸沾在皮肤上,宜先用干抹布拭去,再用水冲净。浓酸溅在眼中应先用稀NaHCO3溶液淋洗,然后请医生处理。

(4)浓碱撒在实验台上,先用稀醋酸中和,然后用水冲擦干净。浓碱沾在皮肤上,宜先用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液。浓碱溅在眼中,用水洗净后再用硼酸溶液淋洗。

(5)钠、磷等失火宜用沙土扑盖。

(6)酒精及其他易燃有机物小面积失火,应迅速用湿抹布扑盖。

二.混合物的分离和提纯

分离和提纯的方法分离的物质应注意的事项应用举例

过滤用于固液混合的分离一贴、二低、三靠如粗盐的提纯

蒸馏提纯或分离沸点不同的液体混合物防止液体暴沸,温度计水银球的位置,如石油的蒸馏中冷凝管中水的流向如石油的蒸馏

萃取利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法选择的萃取剂应符合下列要求:和原溶液中的溶剂互不相溶;对溶质的溶解度要远大于原溶剂用四氯化碳萃取溴水里的溴、碘

分液分离互不相溶的液体打开上端活塞或使活塞上的凹槽与漏斗上的水孔,使漏斗内外空气相通。打开活塞,使下层液体慢慢流出,及时关闭活塞,上层液体由上端倒出如用四氯化碳萃取溴水里的溴、碘后再分液

蒸发和结晶用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物加热蒸发皿使溶液蒸发时,要用玻璃棒不断搅动溶液;当蒸发皿中出现较多的固体时,即停止加热分离NaCl和KNO3混合物

三、离子检验

离子所加试剂现象离子方程式

Cl-AgNO3、稀HNO3产生白色沉淀Cl-+Ag+=AgCl↓

SO42-稀HCl、BaCl2白色沉淀SO42-+Ba2+=BaSO4↓

四.除杂

注意事项:为了使杂质除尽,加入的试剂不能是“适量”,而应是“过量”;但过量的试剂必须在后续操作中便于除去。

五、物质的量的单位――摩尔

1.物质的量(n)是表示含有一定数目粒子的集体的物理量。

2.摩尔(mol):把含有6.02×1023个粒子的任何粒子集体计量为1摩尔。

3.阿伏加德罗常数:把6.02X1023mol-1叫作阿伏加德罗常数。

4.物质的量=物质所含微粒数目/阿伏加德罗常数n=N/NA

5.摩尔质量(M)(1)定义:单位物质的量的物质所具有的质量叫摩尔质量.(2)单位:g/mol或g..mol-1(3)数值:等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量.

6.物质的量=物质的质量/摩尔质量(n=m/M)

六、气体摩尔体积

1.气体摩尔体积(Vm)(1)定义:单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积.(2)单位:L/mol

2.物质的量=气体的体积/气体摩尔体积n=V/Vm

3.标准状况下,Vm=22.4L/mol

七、物质的量在化学实验中的应用

1.物质的量浓度.

(1)定义:以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫做溶质B的物质的浓度。(2)单位:mol/L(3)物质的量浓度=溶质的物质的量/溶液的体积CB=nB/V

2.一定物质的量浓度的配制

(1)基本原理:根据欲配制溶液的体积和溶质的物质的量浓度,用有关物质的量浓度计算的方法,求出所需溶质的质量或体积,在容器内将溶质用溶剂稀释为规定的体积,就得欲配制得溶液.

(2)主要操作

a.检验是否漏水.b.配制溶液1计算.2称量.3溶解.4转移.5洗涤.6定容.7摇匀8贮存溶液.

注意事项:A选用与欲配制溶液体积相同的容量瓶.B使用前必须检查是否漏水.C不能在容量瓶内直接溶解.D溶解完的溶液等冷却至室温时再转移.E定容时,当液面离刻度线1―2cm时改用滴管,以平视法观察加水至液面最低处与刻度相切为止.

3.溶液稀释:C(浓溶液)?V(浓溶液)=C(稀溶液)?V(稀溶液)

第一节化学实验基本方法

1、粗盐中的杂质

不溶性杂质

可溶性杂质、、

2、除去粗盐中不溶性杂质的步骤是、、

3、硫酸根离子的检验方法:先加再滴加

4、实际的粗盐提纯过程就是

5、除去粗盐中可溶性杂质的方法:

杂质离子除杂试剂除杂的离子方程式

SO42-

MgCl2

CaCl2

记住两个顺序:Na2CO3溶液在BaCl2之加入,最后加入。碳酸钠溶液加入进去除去的离子是、,HCl加入进去除去的离子是、

6、过滤——

蒸馏——

萃取——

分液——

7、蒸馏实验主要仪器

防止液体暴沸的方法

蒸馏时温度计的水银球的位置

8、碘水色碘的四氯化碳溶液色

常用的萃取剂有

酒精不能用作萃取剂的原因

分液时,待液体分层后,为使液体顺利流下,应,这样操作的目的是使

分液漏斗振荡的方法是

分液时,先放出下层液体,换个烧杯,再放出上层液体,正确吗?

8、填写分离方法

(1)碘和CCl4(2)水和CCl4(3)汽油和煤油

(4)碘水中的碘的提取(6)互溶的液体分离(7)不互溶的液体分离

第二节化学计量在实验中的应用

1、基本概念

概念字母单位定义

物质的量

阿伏伽德罗常数

摩尔质量

气体摩尔体积

22.4L/mol使用的几个前提:

物质的量浓度

2、四个恒等式:n====

3、稀释定律

4、两种浓度(c与ω)的换算公式c=

5、阿伏伽德罗定律

推论:相同状况下,气体的压强比等于之比,气体的密度之比等于

*阿伏加德罗定律推论的理解公式(克拉伯龙方程)

6、M==

7、一定物质的量浓度溶液的配制步骤

用到仪器有:

容量瓶上标注的内容有、、。

检查容量瓶是否漏液的方法

定容的方法

配制溶液时,将烧杯中的溶液转移到容量瓶中,要用,且它的下端应伸到刻度线以下

用浓硫酸稀释配制稀硫酸,称量时应将托盘天平换为或滴定管。

以下操作使所配溶液浓度偏高的是,偏小的是,无影响的是

A.NaOH直接放在滤纸上称取B.未等溶液冷却就进行转移

C.定容时俯视刻度线D.定容完毕,摇匀后发现液面低于刻度线,再加水到刻度线

8、物质体积的决定因素

1mol固体和液体的体积主要决定于

1mol气体的体积主要决定于,与所处的和有关

9、知识辨析:A.任何条件下,等物质的量的甲烷和一氧化碳所含的分子数一定相等()

B.1L一氧化碳气体一定比1L氧气的质量小()

C.若一氧化碳气体和氮气体积相等,则质量一定相等()

D.常温常压下,22.4L氮气的分子数大于NA()

E.常温常压下,1mol氦气含的分子数为2NA()

第二章化学物质及其变化

一、物质的分类

溶液、胶体、浊液三种分散系的比较

分散质粒子大小/nm外观特征能否通过滤纸有否丁达尔效应实例

溶液小于1均匀、透明、稳定能没有NaCl、蔗糖溶液

胶体在1—100之间均匀、有的透明、较稳定能有Fe(OH)3胶体

浊液大于100不均匀、不透明、不稳定不能没有泥水

二、物质的化学变化

离子反应:有离子参加的一类反应。主要包括复分解反应和有离子参加的氧化还原反应。

(1)、电解质:在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物,叫电解质。酸、碱、盐都是电解质。在水溶液中或熔化状态下都不能导电的化合物,叫非电解质。

注意:①电解质、非电解质都是化合物,不同之处是在水溶液中或融化状态下能否导电。②电解质的导电是有条件的:电解质必须在水溶液中或熔化状态下才能导电。③能导电的物质并不全部是电解质:如铜、铝、石墨等。④非金属氧化物(SO2、SO3、CO2)、大部分的有机物为非电解质。

(2)、离子方程式:用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。它不仅表示一个具体的化学反应,而且表示同一类型的离子反应。

复分解反应这类离子反应发生的条件是:生成沉淀、气体或水。书写方法:

写:写出反应的化学方程式

拆:把易溶于水、易电离的物质拆写成离子形式

删:将不参加反应的离子从方程式两端删去

查:查方程式两端原子个数和电荷数是否相等

(3)、离子共存问题

所谓离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不发生任何反应;若离子之间能发生反应,则不能大量共存。

A、生成难溶物质的离子不能大量共存:如Ba2+和SO42-、Ag+和Cl-、Ca2+和CO32-、Mg2+和OH-等

B、结合生成气体或易挥发性物质的离子不能大量共存:如H+和CO32-,HCO3-,SO32-,OH-和NH4+等

C、结合生成难电离物质(水)的离子不能大量共存:如H+和OH-、CH3COO-,OH-和HCO3-等。

D、发生氧化还原反应、水解反应的离子不能大量共存(待学)

注意:题干中的条件:如无色溶液应排除有色离子:Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO4-等离子,酸性(或碱性)则应考虑所给离子组外,还有大量的H+(或OH-)。

(4)离子方程式正误判断(六看)

一、看反应是否符合事实:主要看反应能否进行或反应产物是否正确

二、看能否写出离子方程式:纯固体之间的反应不能写离子方程式

三、看化学用语是否正确:化学式、离子符号、沉淀、气体符号、等号等的书写是否符合事实

四、看离子配比是否正确

五、看原子个数、电荷数是否守恒

六、看与量有关的反应表达式是否正确(过量、适量)

3、氧化还原反应中概念及其相互关系如下:

氧化还原反应:反应中有电子转移(得失或偏移)的反应

实质:有电子转移(得失或偏移)

特征:反应前后元素的化合价有变化

失去电子——化合价升高——被氧化(发生氧化反应)——是还原剂(有还原性)

得到电子——化合价降低——被还原(发生还原反应)——是氧化剂(有氧化性)

第一节物质的分类

1.常用的分类方法有。对同类事物进行分类,可采用法。NaHCO3属于钠盐、碳酸盐、酸式盐,这叫分类法。

2.当分散剂是水或其他液体时,根据分散质粒子大小分类,可把分散系分为

。三种分散系的本质区别是。

3.考察三类分散系的稳定性,发现最稳定。很不稳定。胶体属于体系。

4.有些透明的液态胶体和溶液可用鉴别。光亮通路是由于胶体粒子对光线

形成,并不是胶体粒子本身发光。

5.氢氧化铁胶体的制备方法是

,化学方程式为,离子方程式为

6.胶体的主要性质:、、、、。

胶体具有介稳性的原因是、

。氢氧化铁胶体进行电泳实验时,极附近颜色逐渐加深,因为氢氧化铁胶体粒子带电,向阴极移动。

胶体聚沉的方法有三种:、、。工厂常用的静电除尘利用的是性质。存在于污水中的胶体物质,常用投加明矾、硫酸铁等电解质的方法,实质利用了是胶体的性质。写出明矾净水的离子方程式,硫酸铁净水的离子方程式

第二节离子反应

1.基本概念的含义及举例:

电解质,、、

是电解质

非电解质,蔗糖等、非金属氧化物等是非电解质。

酸NaHSO4、NaHCO3、NaH2PO4是酸吗?

2.离子反应:一般酸、碱、盐在中的反应属于离子反应。固体间的反应不写离子方程式。

复分解反应:发生条件:生成、、、、

离子反应类型

氧化还原反应

氧化性离子:

还原性离子:

离子反应的实质:由于离子间的反应减小了自由移动的离子的浓度。

3.离子方程式的书写步骤、、、。其中最容易出错的是第2步,确定哪些物质应该拆写成离子,哪些不能拆。

拆写成离子的物质是:两易:易、易的物质如强酸、、盐。

不能拆写的物质有:两难:难溶、难电离物如沉淀、弱酸、弱碱、、、

第三节氧化还原反应

1.氧化还原反应的特征氧化还原反应的实质

2.基本概念:两句话

升显性得产物

降显性得产物

3.电子转移的表示:双线桥注意:必须写,标出电子转移数目

单线桥:箭头从剂指向,写出电子转移的总数。不写“得”“失”,因为箭头方向表示电子由剂失去,转移给剂。

4.常见的氧化剂:活泼非金属单质如、强氧化性酸、高价化合物

常见的还原剂:活泼的金属单质如、少量非金属单质CO、低价离子

5.氧化性顺序:>还原性顺序:>

6.氧化还原反应的基本规律:、、

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高考化学考点专题归纳复习 化学实验


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考点39化学实验
一、常用仪器的使用
l.能加热的仪器
(l)试管用来盛放少量药品、常温或加热情况下进行少量试剂反应的容器,可用于制取或收集少量气体。
使用注意事项:①可直接加热,用试管夹夹在距试管口1/3处。
②放在试管内的液体,不加热时不超过试管容积的l/2,加热时不超过l/3。
③加热后不能骤冷,防止炸裂。
④加热时试管口不应对着任何人;给固体加热时,试管要横放,管口略向下倾斜。
(2)烧杯用作配制溶液和较大量试剂的反应容器,在常温或加热时使用。
使用注意事项:①加热时应放置在石棉网上,使受热均匀。
②溶解物质用玻璃棒搅拌时,不能触及杯壁或杯底。
(3)烧瓶用于试剂量较大而又有液体物质参加反应的容器,可分为圆底烧瓶、平底烧瓶和蒸馏烧瓶。它们都可用于装配气体发生装置。蒸馏烧瓶用于蒸馏以分离互溶的沸点不同的物质。
使用注意事项:①圆底烧瓶和蒸馏烧瓶可用于加热,加热时要垫石棉网,也可用于其他热浴(如水浴加热等)。
②液体加入量不要超过烧瓶容积的1/2。
(4)蒸发皿用于蒸发液体或浓缩溶液。
使用注意事项:①可直接加热,但不能骤冷。
②盛液量不应超过蒸发皿容积的2/3。
③取、放蒸发皿应使用坩埚钳。
(5)坩埚主要用于固体物质的高温灼烧。
使用注意事项:①把坩埚放在三脚架上的泥三角上直接加热。
②取、放坩埚时应用坩埚钳。
(6)酒精灯化学实验时常用的加热热源。
使用注意事项:①酒精灯的灯芯要平整。
②添加酒精时,不超过酒精灯容积的2/3;酒精不少于l/4。
③绝对禁止向燃着的酒精灯里添加酒精,以免失火。
④绝对禁止用酒精灯引燃另一只酒精灯。
⑤用完酒精灯,必须用灯帽盖灭,不可用嘴去吹。
⑥不要碰倒酒精灯,万一洒出的酒精在桌上燃烧起来,应立即用湿布扑盖。
2.分离物质的仪器
(1)漏斗分普通漏斗、长颈漏斗、分液漏斗。普通漏斗用于过滤或向小口容器转移液体。长颈漏斗用于气体发生装置中注入液体。分液漏斗用于分离密度不同且互不相溶的不同液体,也可用于向反应器中随时加液。也用于萃取分离。
(2)洗气瓶中学一般用广口瓶、锥形瓶或大试管装配。洗气瓶内盛放的液体,用以洗涤气体,除去其中的水分或其他气体杂质。使用时要注意气体的流向,一般为“长进短出”。
3.计量仪器
(l)托盘天平用于精密度要求不高的称量,能称准到0.1g。所附砝码是天平上称量时衡定物质质量的标准。
使用注意事项:①称量前天平要放平稳,游码放在刻度尺的零处,调节天平左、右的平衡螺母,使天平平衡。
②称量时把称量物放在左盘,砝码放在右盘。砝码要用镊子夹取,先加质量大的砝码,再加质量小的砝码。
③称量干燥的固体药品应放在在纸上称量。
④易潮解、有腐蚀性的药品(如氢氧化钠),必须放在玻璃器皿里称量。
⑤称量完毕后,应把砝码放回砝码盒中,把游码移回零处。
(2)量筒用来量度液体体积,精确度不高。
使用注意事项:①不能加热和量取热的液体,不能作反应容器,不能在量筒里稀释溶液。
②量液时,量简必须放平,视线要跟量简内液体的凹液面的最低处保持水平,再读出液体体积。
(3)容量瓶用于准确配制一定体积和一定浓度的溶液。使用前检查它是否漏水。用玻璃棒引流的方法将溶液转入容量瓶。
使用注意事项:①只能配制容量瓶上规定容积的溶液。
②容量瓶的容积是在20℃时标定的,转移到瓶中的溶液的温度应在20℃左右。
(4)滴定管用于准确量取一定体积液体的仪器。带玻璃活塞的滴定管为酸式滴定管,带有内装玻璃球的橡皮管的滴定管为碱式滴定管。
使用注意事项:①酸式、碱式滴定管不能混用。
②25mL、50mL滴定管的估计读数为±0.01mL。
③装液前要用洗液、水依次冲洗干净,并要用待装的溶液润洗滴定管。
④调整液面时,应使滴管的尖嘴部分充满溶液,使液面保持在“0’或“0”以下的某一定刻度。读数时视线与管内液面的最凹点保持水平。
(5)量气装置可用广口瓶与量筒组装而成。如图所示。排到量筒中水的体积,即是该温度、压强下所产生的气体的体积。适用于测量难溶于水的气体体积。
二、药品的取用和保存
实验室里所用的药品,很多是易燃、易爆、有腐蚀性或有毒的。因此在使用时一定要严格遵照有关规定和操作规程,保证安全。不能用手接触药品,不要把鼻孔凑到容器口去闻药品(特别是气体)的气味,不得尝任何药品的味道。注意节约药品,严格按照实验规定的用量取用药品。如果没有说明用量,一般应按最少量取用:液体l~2mL,固体只需要盖满试管底部。实验剩余的药品既不能放回原瓶,也不要随意丢弃,更不要拿出实验室,要放人指定的容器内。
1.固体药品的取用
取用固体药品一般用药匙。往试管里装入固体粉末时,为避免药品沾在管口和管壁上,先使试管倾斜,把盛有药品的药匙(或用小纸条折叠成的纸槽)小心地送入试管底部,然后使试管直立起来,让药品全部落到底部。有些块状的药品可用镊子夹取。
2.液体药品的取用
取用很少量液体时可用胶头滴管吸取。取用较多量液体时可用直接倾注法:取用细口瓶里的药液时,先拿下瓶塞,倒放在桌上,然后拿起瓶子(标签应对着手心)瓶、口要紧挨着试管口,使液体缓缓地倒入试管。注意防止残留在瓶口的药液流下来,腐蚀标签。一般往大口容器或容量瓶、漏斗里倾注液体时,应用玻璃棒引流。
3.几种特殊试剂的存放
(1)钾、钙、钠在空气中极易氧化,遇水发生剧烈反应,应放在盛有煤油的广口瓶中以隔绝空气。
(2)白磷着火点低(40℃),在空气中能缓慢氧化而自燃,通常保存在冷水中。
(3)液溴有毒且易挥发,需盛放在磨口的细口瓶里,并加些水(水覆盖在液溴上面),起水封作用。
(4)碘易升华且具有强烈刺激性气味,盛放在磨口的广口瓶里。
(5)浓硝酸、硝酸银见光易分解,应保存在棕色瓶中,贮放在黑暗而且温度低的地方。
(6)氢氧化钠固体易潮解,应盛放在易于密封的干燥大口瓶中保存;其溶液盛放在无色细口瓶里,瓶口用橡皮塞塞紧,不能用玻璃塞。
三、水溶液的配制
l.配制溶质质量分数一定的溶液
计算:算出所需溶质和水的质量。把水的质量换算成体积。如溶质是液体时,要算出液体的体积。
称量:用天平称取固体溶质的质量;用量简量取所需液体、水的体积。
溶解:将固体或液体溶质倒入烧杯里,加入所需的水,用玻璃棒搅拌使溶质完全溶解.
2.配制一定物质的量浓度的溶液
计算:算出固体溶质的质量或液体溶质的体积。
称量:用天平称取固体溶质质量,用量简量取所需液体溶质的体积。
溶解:将固体或液体溶质倒入烧杯中,加入适量的蒸馏水(约为所配溶液体积的1/6),用玻璃棒搅拌使之溶解,冷却到室温后,将溶液引流注入容量瓶里。
定容:用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤2-3次,将洗涤液注入容量瓶。振荡,使溶液混合均匀,然后继续往容量瓶中小心地加水,直到液面接近刻度2-3m处,改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度相切。把容量瓶盖紧,再振荡摇匀。
四、常见气体的实验室制备
(一)、气体发生装置的类型
根据反应原理、反应物状态和反应所需条件等因素来选择反应装置。
1.固体或固体混合物加热制备气体,可用实验室制备氧气的装置。如右图所示,可制备的气体有O2、NH3、CH4等。
该实验装置要注意:(l)试管口应稍向下倾斜,以防止产生的水蒸气在管口冷凝后倒流而引起试管破裂。
(2)铁夹应夹在距试管口l/3处。
(3)胶塞上的导管伸入试管里面不能太长,否则会妨碍气体的导出。
2.块状固体与液体的混合物在常温下反应制备气体可用启普发生器制备,当制取气体的量不多时,也可采用简易装置,如右图。可制备气体有:H2、CO2、H2S等。
实验时要注意:①在用简易装置时,如用长颈漏斗,漏斗颈的下口应伸入液面以下,否则起不到液封的作用;
②加入的液体反应物(如酸)要适当。
3.固体与液体或液体与液体的混合物加热制备气体,可用实验室制备氯气的装置,如右图所示。可制备的气体有:Cl2、HCl、CH2=CH2等。
实验时要注意:①先把固体药品加入烧瓶,然后加入液体药品。
②要正确使用分液漏斗。
(二)、几种气体制备的反应原理
1、O22KClO32KCl+3O2↑2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
2H2O22H2O+O2↑
2、NH32NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2ONH3•H2ONH3↑+H2O
3、CH4CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑
4、H2Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑
5、CO2CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
6、H2SFeS+H2SO4(稀)=FeSO4+H2S↑
7、SO2Na2SO4+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O
8、NO2Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
9、NO3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
10、C2H2CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑
11、Cl2MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
12、HClNaCl(固)+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑
NaCl(固)+NaHSO4Na2SO4+HCl↑
2NaCl(固)+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑
13、C2H4C2H5OHCH2=CH2↑+H2O
14、N2NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O
(三)、气体的收集
1.排水集气法难溶或微溶于水,与水不发生化学反应的气体,都可用排水集气法收集。例如H2、O2、NO、CO、CH4、CH2=CH2、CH≡CH等。用排水集气法收集气体时,导管口只能伸入集气瓶内少许。
2.排空气集气法不与空气发生反应,且其密度与空气密度相差较大的气体,都可用排空气集气法收集。空气的平均式量是29,式量大于29的气体如Cl2、HCl、CO2、SO2、H2S气体可用瓶口向上的排空气法收集。如式量小于29的气体,如H2、NH3、CH4可用瓶口向下的排空气取气法收集。用排空气法收集气体时,导管一定要伸入集气瓶底部,把空气尽量排出。为减少空气向瓶内扩散,集气瓶口可盖上毛玻璃片。如用试管收集时,可在试管口轻轻塞上一小团疏松的棉花。
(四)、气体的净化与干燥
1.气体的净化与干燥装置
气体的净化常用洗气瓶、干燥管。如图所示。
2.气体的净化
选择气体吸收剂应根据气体的性质和杂质的性质而确定,所选用的吸收剂只能吸收气体中的杂质,而不能与被提纯的气体反应。一般情况下:①易溶于水的气体杂质可用水来吸收;②酸性杂质可用碱性物质吸收;③碱性杂质可用酸性物质吸收;④水分可用干燥剂来吸收;⑤能与杂质反应生成沉淀(或可溶物)的物质也可作为吸收剂。
3.气体干燥剂
常用的气体干燥剂按酸碱性可分为三类:
①酸性干燥剂,如浓硫酸、五氧化二磷、硅胶。酸性干燥剂能够干燥显酸性或中性的气体,如CO2、SO2、NO2、HCI、H2、Cl2、O2、CH4等气体。
②碱性干燥剂,如生石灰、碱石灰、固体NaOH。碱性干燥剂可以用来干燥显碱性或中性的气体,如NH3、H2、O2、CH4等气体。
③中性干燥剂,如无水氯化钙等,可以干燥中性、酸性、碱性气体,如O2、H2、CH4等。
在选用干燥剂时,显碱性的气体不能选用酸性干燥剂,显酸性的气体不能选用碱性干燥剂。有还原性的气体不能选用有氧化性的干燥剂。能与气体反应的物质不能选作干燥剂,如不能用CaCI2来干燥NH3(因生成CaCl2•8NH3),不能用浓H2SO4干燥NH3、H2S、HBr、HI等。
4.气体净化与干燥注意事项
一般情况下,若采用溶液作除杂试剂,则是先除杂后干燥;若采用加热除去杂质,则是先干燥后加热。
对于有毒、有害的气体尾气必须用适当的溶液加以吸收(或点燃),使它们变为无毒、无害、无污染的物质。如尾气Cl2、SO2、Br2(蒸气)等可用NaOH溶液吸收;尾气H2S可用CuSO4或NaOH溶液吸收;尾气CO可用点燃法,将它转化为CO2气体。
五、常见物质的分离、提纯和鉴别
(一)、物理方法分离和提纯物质
1.过滤过滤是除去溶液里混有不溶于溶剂的杂质的方法。
过滤时应注意:
①一贴:将滤纸折叠好放入漏斗,加少量蒸馏水润湿,使滤纸紧贴漏斗内壁。
②二低:滤纸边缘应略低于漏斗边缘,加入漏斗中液体的液面应略低于滤纸的边缘。
③三靠:向漏斗中倾倒液体时,烧杯的夹嘴应与玻璃棒接触;玻璃棒的底端应和过滤器有三层滤纸处轻轻接触;漏斗颈的末端应与接受器的内壁相接触,例如用过滤法除去粗食盐中少量的泥沙。
2.蒸发和结晶蒸发是将溶液浓缩、溶剂气化或溶质以晶体析出的方法。结晶是溶质从溶液中析出晶体的过程,可以用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物。结晶的原理是根据混合物中各成分在某种溶剂里的溶解度的不同,通过蒸发减少溶剂或降低温度使溶解度变小,从而使晶体析出。加热蒸发皿使溶液蒸发时、要用玻璃棒不断搅动溶液,防止由于局部温度过高,造成液滴飞溅。当蒸发皿中出现较多的固体时,即停止加热,例如用结晶的方法分离NaCl和KNO3混合物。
3.蒸馏蒸馏是提纯或分离沸点不同的液体混合物的方法。用蒸馏原理进行多种混合液体的分离,叫分馏。
操作时要注意:
①在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片,防止液体暴沸。
②温度计水银球的位置应与支管底口下缘位于同一水平线上。
③蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的2/3,也不能少于l/3。
④冷凝管中冷却水从下口进,从上口出。
⑤加热温度不能超过混合物中沸点最高物质的沸点,例如用分馏的方法进行石油的分馏。
4.分液和萃取分液是把两种互不相溶、密度也不相同的液体分离开的方法。萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法。选择的萃取剂应符合下列要求:和原溶液中的溶剂互不相溶;对溶质的溶解度要远大于原溶剂,并且溶剂易挥发。
在萃取过程中要注意:
①将要萃取的溶液和萃取溶剂依次从上口倒入分液漏斗,其量不能超过漏斗容积的2/3,塞好塞子进行振荡。
②振荡时右手捏住漏斗上口的颈部,并用食指根部压紧塞子,以左手握住旋塞,同时用手指控制活塞,将漏斗倒转过来用力振荡。
③然后将分液漏斗静置,待液体分层后进行分液,例如用四氯化碳萃取溴水里的溴。
5.升华升华是指固态物质吸热后不经过液态直接变成气态的过程。利用某些物质具有升华的特性,将这种物质和其它受热不升华的物质分离开来,例如加热使碘升华,来分离I2和SiO2的混合物。
6.渗析利用半透膜(如膀胱膜、羊皮纸、玻璃纸等),使胶体跟混在其中的分子、离子分离的方法。常用渗析的方法来提纯、精制胶体溶液。
(二)、化学方法分离和提纯物质
用化学方法分离和提纯物质时要注意:
①最好不引入新的杂质;
②不能损耗或减少被提纯物质的质量
③实验操作要简便,不能繁杂。用化学方法除去溶液中的杂质时,要使被分离的物质或离子尽可能除净,需要加入过量的分离试剂,在多步分离过程中,后加的试剂应能够把前面所加入的无关物质或离子除去。
对于无机物溶液常用下列方法进行分离和提纯:
1.生成沉淀法例如NaCl溶液里混有少量的MgCl2杂质,可加入过量的NaOH溶液,使Mg2+离子转化为Mg(OH)2沉淀(但引入新的杂质OH-),过滤除去Mg(OH)2,然后加入适量盐酸,调节pH为中性。
2.生成气体法例如Na2SO4溶液中混有少量Na2CO3,为了不引入新的杂质并增加SO42-,可加入适量的稀H2SO4,将CO32-转化为CO2气体而除去。
3.氧化还原法例如在FeCl3溶液里含有少量FeCl2杂质,可通入适量的Cl2气将FeCl2氧化为FeCl3。若在FeCl2溶液里含有少量FeCl3,可加入适量的铁粉而将其除去。
4.正盐和与酸式盐相互转化法例如在Na2CO3固体中含有少量NaHCO3杂质,可将固体加热,使NaHCO3分解生成Na2CO3,而除去杂质。若在NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3杂质,可向溶液里通入足量CO2,使Na2CO3转化为NaHCO3。
5.利用物质的两性除去杂质例如在Fe2O3里混有少量的Al2O3杂质,可利用Al2O3是两性氧化物,能与强碱溶液反应,往试样里加入足量的NaOH溶液,使其中Al2O3转化为可溶性NaAlO2,然后过滤,洗涤难溶物,即为纯净的Fe2O3。
6.离子交换法例如用磺化煤(NaR)做阳离子交换剂,与硬水里的Ca2+、Mg2+进行交换,而使硬水软化。
(三)、有机物的分离和提纯
有机物的提纯要依据被提纯物质的性质,采用物理方法和化学方法除去杂质。一般情况是加入某种试剂,与杂质反应,生成易溶于水的物质,再用分液的方法除去杂质。如除去乙酸乙酯中混有的乙酸和乙醇,应在混合物中加入饱和的碳酸钠溶液,杂质乙酸与碳酸钠反应,生成了易溶于水的乙酸钠(同时降低乙酸乙酯的溶解度),充分搅拌后,用分液漏斗分液,可得纯净的乙酸乙酯。
(四)、物质的鉴别
物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类,它们的共同点是:依据物质的特殊性质和特征反应,选择适当的试剂和方法,准确观察反应中的明显现象,如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等,进行判断、推理。
鉴定通常是指对于某一种物质的定性检验,根据物质的化学特性,分别检出阳离子、阴离子,鉴别通常是指对分别存放的两种或两种以上的物质进行定性辨认,可根据一种物质的特性区别于另一种,也可根据几种物质的颜色、气味、溶解性、溶解时的热效应等一般性质的不同加以区别。推断是通过已知实验事实,根据性质分析推求出被检验物质的组成和名称。我们要综合运用化学知识对常见物质进行鉴别和推断。
1.常见气体的检验
(1)氢气纯净的氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰,混合空气点燃有爆鸣声,生成物只有水。不是只有氢气才产生爆鸣声;可点燃的气体不一定是氢气。
(2)氧气可使带火星的木条复燃。
(3)氯气黄绿色,能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝(O3、NO2也能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝)。
(4)氯化氢无色有刺激性气味的气体。在潮湿的空气中形成白雾,能使湿润的蓝色石蓝试纸变红;用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟;将气体通入AgNO3溶液时有白色沉淀生成。
(5)二氧化硫无色有刺激性气味的气体。能使品红溶液褪色,加热后又显红色。能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
(6)硫化氢无色有具鸡蛋气味的气体。能使Pb(NO3)2或CuSO4溶液产生黑色沉淀,或使湿润的醋酸铅试纸变黑。
(7)氨气无色有刺激性气味,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时能生成白烟。
(8)二氧化氮红棕色气体,通入水中生成无色的溶液并产生无色气体,水溶液显酸性。
(9)一氧化氮无色气体,在空气中立即变成红棕色。
(10)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;能使燃着的木条熄灭。SO2气体也能使澄清的石灰水变混浊,N2等气体也能使燃着的木条熄灭。
(11)一氧化碳可燃烧,火焰呈淡蓝色,燃烧后只生成CO2;能使灼热的CuO由黑色变成红色。
(12)甲烷无色气体,可燃,淡蓝色火焰,生成水和CO2;不能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。
(13)乙烯无色气体、可燃,燃烧时有明亮的火焰和黑烟,生成水和CO2。能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。
(14)乙炔无色无臭气体,可燃,燃烧时有明亮的火焰和浓烟,生成水和CO2,能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。
2.几种重要阳离子的检验
(l)H+能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。
(2)Na+、K+用焰色反应来检验时,它们的火焰分别呈黄色、浅紫色(通过钴玻片)。
(3)Ba2+能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO4沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸。
(4)Mg2+能与NaOH溶液反应生成白色Mg(OH)2沉淀,该沉淀能溶于NH4Cl溶液。
(5)Al3+能与适量的NaOH溶液反应生成白色Al(OH)3絮状沉淀,该沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液。
(6)Ag+能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应,生成白色AgCl沉淀,不溶于稀HNO3,但溶于氨水,生成[Ag(NH3)2]+。
(7)NH4+铵盐(或浓溶液)与NaOH浓溶液反应,并加热,放出使湿润的红色石蓝试纸变蓝的有刺激性气味NH3气体。
(8)Fe2+能与少量NaOH溶液反应,先生成白色Fe(OH)2沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色Fe(OH)3沉淀。或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液,不显红色,加入少量新制的氯水后,立即显红色。2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
(9)Fe3+能与KSCN溶液反应,变成血红色Fe(SCN)3溶液,能与NaOH溶液反应,生成红褐色Fe(OH)3沉淀。
(10)Cu2+蓝色水溶液(浓的CuCl2溶液显绿色),能与NaOH溶液反应,生成蓝色的Cu(OH)2沉淀,加热后可转变为黑色的CuO沉淀。含Cu2+溶液能与Fe、Zn片等反应,在金属片上有红色的铜生成。
3.几种重要的阴离子的检验
(1)OH-能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色。
(2)Cl-能与硝酸银反应,生成白色的AgCl沉淀,沉淀不溶于稀硝酸,能溶于氨水,生成[Ag(NH3)2]+。
(3)Br-能与硝酸银反应,生成淡黄色AgBr沉淀,不溶于稀硝酸。
(4)I-能与硝酸银反应,生成黄色AgI沉淀,不溶于稀硝酸;也能与氯水反应,生成I2,使淀粉溶液变蓝。
(5)SO42-能与含Ba2+溶液反应,生成白色BaSO4沉淀,不溶于硝酸。
(6)SO32-浓溶液能与强酸反应,产生无色有刺激性气味的SO2气体,该气体能使品红溶液褪色。能与BaCl2溶液反应,生成白色BaSO3沉淀,该沉淀溶于盐酸,生成无色有刺激性气味的SO2气体。
(7)S2-能与Pb(NO3)2溶液反应,生成黑色的PbS沉淀。
(8)CO32-能与BaCl2溶液反应,生成白色的BaCO3沉淀,该沉淀溶于硝酸(或盐酸),生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体。
(9)HCO3-取含HCO3-盐溶液煮沸,放出无色无味CO2气体,气体能使澄清石灰水变浑浊。或向HCO3-盐酸溶液里加入稀MgSO4溶液,无现象,加热煮沸,有白色沉淀MgCO3生成,同时放出CO2气体。
(10)PO43-含磷酸根的中性溶液,能与AgNO3反应,生成黄色Ag3PO4沉淀,该沉淀溶于硝酸。
(11)NO3-浓溶液或晶体中加入铜片、浓硫酸加热,放出红棕色气体。
4.几种重要有机物的检验
(1)苯能与纯溴、铁屑反应,产生HBr白雾。能与浓硫酸、浓硝酸的混合物反应,生成黄色的苦杏仁气味的油状(密度大于1)难溶于水的硝基苯。
(2)乙醇能够与灼热的螺旋状铜丝反应,使其表面上黑色CuO变为光亮的铜,并产生有刺激性气味的乙醛。乙醇与乙酸、浓硫酸混合物加热反应,将生成的气体通入饱和Na2CO3溶液,有透明油状、水果香味的乙酸乙酯液体浮在水面上。
(3)苯酚能与浓溴水反应生成白色的三溴苯酚沉淀。能与FeCl3溶液反应,生成紫色溶液。
(4)乙醛能发生银镜反应,或能与新制的蓝色Cu(OH)2加热反应,生成红色的Cu2O沉淀。
5.用一种试剂或不用试剂鉴别物质
用一种试剂来鉴别多种物质时,所选用的试剂必须能和被鉴别的物质大多数能发生反应,而且能产生不同的实验现象。常用的鉴别试剂有FeCl3溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、稀H2SO4、Cu(OH)2悬浊液等。
不用其他试剂来鉴别一组物质,一般情况从两个方面考虑:
①利用某些物质的特殊性质(如颜色、气味、溶解性等),首先鉴别出来,然后再用该试剂去鉴别其他物质。
②采用一种试剂与其他物质相互反应的现象不同,进行综合分析鉴别。
六、中学化学实验操作中的七原则
掌握下列七个有关操作顺序的原则,就可以正确解答“实验程序判断题”。
1.“从下往上”原则。以Cl2实验室制法为例,装配发生装置顺序是:放好铁架台→摆好酒精灯→根据酒精灯位置固定好铁圈→石棉网→固定好圆底烧瓶。
2.“从左到右”原则。装配复杂装置遵循从左到右顺序。如上装置装配顺序为:发生装置→集气瓶→烧杯。
3.先“塞”后“定”原则。带导管的塞子在烧瓶固定前塞好,以免烧瓶固定后因不宜用力而塞不紧或因用力过猛而损坏仪器。
4.“固体先放”原则。上例中,烧瓶内试剂MnO2应在烧瓶固定前装入,以免固体放入时损坏烧瓶。总之固体试剂应在固定前加入相应容器中。
5.“液体后加”原则。液体药品在烧瓶固定后加入。如上例浓盐酸应在烧瓶固定后在分液漏斗中缓慢加入。
6.先验气密性(装入药口前进行)原则。
7.后点酒精灯(所有装置装完后再点酒精灯)原则。
七、中学化学中与“0”有关的实验问题4例及小数点问题
1.滴定管最上面的刻度是0。小数点为两位2.量筒最下面的刻度是0。小数点为一位
3.温度计中间刻度是0。小数点为一位4.托盘天平的标尺中央数值是0。小数点为一位
八、中学化学实验中温度计的使用分哪三种情况以及哪些实验需要温度计
1.测反应混合物的温度:这种类型的实验需要测出反应混合物的准确温度,因此,应将温度计插入混合物中间。①测物质溶解度。②实验室制乙烯。
2.测蒸气的温度:这种类型的实验,多用于测量物质的沸点,由于液体在沸腾时,液体和蒸气的温度相同,所以只要测蒸气的温度。①实验室蒸馏石油。②测定乙醇的沸点。
3.测水浴温度:这种类型的实验,往往只要使反应物的温度保持相对稳定,所以利用水浴加热,温度计则插入水浴中。①温度对反应速率影响的反应。②苯的硝化反应。
九、常见物质分离提纯的10种方法
1.结晶和重结晶:利用物质在溶液中溶解度随温度变化较大,如NaCl,KNO3。
2.蒸馏冷却法:在沸点上差值大。乙醇中(水):加入新制的CaO吸收大部分水再蒸馏。
3.过滤法:溶与不溶。
4.升华法:SiO2(I2)。
5.萃取法:如用CCl4来萃取I2水中的I2。
6.溶解法:Fe粉(A1粉):溶解在过量的NaOH溶液里过滤分离。
7.增加法:把杂质转化成所需要的物质:CO2(CO):通过热的CuO;CO2(SO2):通过NaHCO3溶液。
8.吸收法:除去混合气体中的气体杂质,气体杂质必须被药品吸收:N2(O2):将混合气体通过铜网吸收O2。
9.转化法:两种物质难以直接分离,加药品变得容易分离,然后再还原回去:Al(OH)3,Fe(OH)3:先加NaOH溶液把Al(OH)3溶解,过滤,除去Fe(OH)3,再加酸让NaAlO2转化成A1(OH)3。
十、常用的去除杂质的方法10种
1.杂质转化法:欲除去苯中的苯酚,可加入氢氧化钠,使苯酚转化为酚钠,利用酚钠易溶于水,使之与苯分开。欲除去Na2CO3中的NaHCO3可用加热的方法。
2.吸收洗涤法:欲除去二氧化碳中混有的少量氯化氢和水,可使混合气体先通过饱和碳酸氢钠的溶液后,再通过浓硫酸。
3.沉淀过滤法:欲除去硫酸亚铁溶液中混有的少量硫酸铜,加入过量铁粉,待充分反应后,过滤除去不溶物,达到目的。
4.加热升华法:欲除去碘中的沙子,可用此法。
5.溶剂萃取法:欲除去水中含有的少量溴,可用此法。
6.溶液结晶法(结晶和重结晶):欲除去硝酸钠溶液中少量的氯化钠,可利用二者的溶解度不同,降低溶液温度,使硝酸钠结晶析出,得到硝酸钠纯晶。
7.分馏蒸馏法:欲除去乙醚中少量的酒精,可采用多次蒸馏的方法。
8.分液法:欲将密度不同且又互不相溶的液体混合物分离,可采用此法,如将苯和水分离。
9.渗析法:欲除去胶体中的离子,可采用此法。如除去氢氧化铁胶体中的氯离子。
10.综合法:欲除去某物质中的杂质,可采用以上各种方法或多种方法综合运用。
11.配制一定物质的量浓度的溶液所需的仪器有:托盘天平(或量筒)、烧杯、玻璃棒、容量瓶(要注明体积)、胶头滴管;容量瓶要先检漏;使用天平时,要先将游码放回零处调零;称量氢氧化钠时,必须放在小烧杯中。定容时,先沿玻璃棒加水至刻度线1-2cm处,再改用胶头滴管加水至凹液面的最低处与刻度线相切。视线偏高,浓度偏大。
十一、化学实验中的先与后22例
1.加热试管时,应先均匀加热后局部加热。
2.用排水法收集气体时,先拿出导管后撤酒精灯。
3.制取气体时,先检验气密性后装药品。
4.收集气体时,先排净装置中的空气后再收集。
5.稀释浓硫酸时,烧杯中先装一定量蒸馏水后再沿器壁缓慢注入浓硫酸。
6.点燃H2、CH4、C2H4、C2H2等可燃气体时,先检验纯度再点燃。
7.检验卤化烃分子的卤元素时,在水解后的溶液中先加稀HNO3再加AgNO3溶液。
8.检验NH3(用红色石蕊试纸)、Cl2(用淀粉KI试纸)、H2S[用Pb(Ac)2试纸]等气体时,先用蒸馏水润湿试纸后再与气体接触。
9.做固体药品之间的反应实验时,先单独研碎后再混合。
10.配制FeCl3,SnCl2等易水解的盐溶液时,先溶于少量浓盐酸中,再稀释。
11.中和滴定实验时,用蒸馏水洗过的滴定管先用标准液润洗后再装标准掖;先用待测液润洗后再移取液体;滴定管读数时先等一二分钟后再读数;观察锥形瓶中溶液颜色的改变时,先等半分钟颜色不变后即为滴定终点。
12.焰色反应实验时,每做一次,铂丝应先沾上稀盐酸放在火焰上灼烧到无色时,再做下一次实验。
13.用H2还原CuO时,先通H2流,后加热CuO,反应完毕后先撤酒精灯,冷却后再停止通H2。
14.配制物质的量浓度溶液时,先用烧杯加蒸馏水至容量瓶刻度线1cm~2cm后,再改用胶头滴管加水至刻度线。
15.安装发生装置时,遵循的原则是:自下而上,先左后右或先下后上,先左后右。
16.浓H2SO4不慎洒到皮肤上,先迅速用布擦干,再用水冲洗,最后再涂上3%一5%的NaHCO3溶液。沾上其他酸时,先水洗,后涂NaHCO3溶液。
17.碱液沾到皮肤上,先水洗后涂硼酸溶液。
18.酸(或碱)流到桌子上,先加NaHCO3溶液(或醋酸)中和,再水洗,最后用布擦。
19.检验蔗糖、淀粉、纤维素是否水解时,先在水解后的溶液中加NaOH溶液中和H2SO4,再加银氨溶液或Cu(OH)2悬浊液。
20.用pH试纸时,先用玻璃棒沾取待测溶液涂到试纸上,再把试纸的颜色跟标准比色卡对比,定出pH。
21.配制和保存Fe2+,Sn2+等易水解、易被空气氧化的盐溶液时;先把蒸馏水煮沸赶走O2,再溶解,并加入少量的相应金属粉末和相应酸。
22.称量药品时,先在盘上各放二张大小,重量相等的纸(腐蚀药品放在烧杯等玻璃器皿),再放药品。加热后的药品,先冷却,后称量。
十二、有机实验的八项注意
有机实验是中学化学教学的重要内容,是高考会考的常考内容。对于有机实验的操作及复习必须注意以下八点内容。
1.注意加热方式
有机实验往往需要加热,而不同的实验其加热方式可能不一样。
⑴酒精灯加热。酒精灯的火焰温度一般在400~500℃,所以需要温度不太高的实验都可用酒精灯加热。教材中用酒精灯加热的有机实验是:“乙烯的制备实验”、“乙酸乙酯的制取实验”“蒸馏石油实验”和“石蜡的催化裂化实验”。
⑵酒精喷灯加热。酒精喷灯的火焰温度比酒精灯的火焰温度要高得多,所以需要较高温度的有机实验可采用酒精喷灯加热。教材中用酒精喷灯加热的有机实验是:“煤的干馏实验”。
⑶水浴加热。水浴加热的温度不超过100℃。教材中用水浴加热的有机实验有:“银镜实验(包括醛类、糖类等的所有的银镜实验)”、“硝基苯的制取实验(水浴温度为60℃)”、“酚醛树酯的制取实验(沸水浴)”、“乙酸乙酯的水解实验(水浴温度为70℃~80℃)”和“糖类(包括二糖、淀粉和纤维素等)水解实验(热水浴)”。
⑷用温度计测温的有机实验有:“硝基苯的制取实验”、“乙酸乙酯的制取实验”(以上两个实验中的温度计水银球都是插在反应液外的水浴液中,测定水浴的温度)、“乙烯的实验室制取实验”(温度计水银球插入反应液中,测定反应液的温度)和“石油的蒸馏实验”(温度计水银球应插在具支烧瓶支管口处,测定馏出物的温度)。
2、注意催化剂的使用
⑴硫酸做催化剂的实验有:“乙烯的制取实验”、“硝基苯的制取实验”、“乙酸乙酯的制取实验”、“纤维素硝酸酯的制取实验”、“糖类(包括二糖、淀粉和纤维素)水解实验”和“乙酸乙酯的水解实验”。
其中前四个实验的催化剂为浓硫酸,后两个实验的催化剂为稀硫酸,其中最后一个实验也可以用氢氧化钠溶液做催化剂
⑵铁做催化剂的实验有:溴苯的制取实验(实际上起催化作用的是溴与铁反应后生成的溴化铁)。
⑶氧化铝做催化剂的实验有:石蜡的催化裂化实验。
3、注意反应物的量
有机实验要注意严格控制反应物的量及各反应物的比例,如“乙烯的制备实验”必须注意乙醇和浓硫酸的比例为1:3,且需要的量不要太多,否则反应物升温太慢,副反应较多,从而影响了乙烯的产率。
4、注意冷却
有机实验中的反应物和产物多为挥发性的有害物质,所以必须注意对挥发出的反应物和产物进行冷却。
⑴需要冷水(用冷凝管盛装)冷却的实验:“蒸馏水的制取实验”和“石油的蒸馏实验”。
⑵用空气冷却(用长玻璃管连接反应装置)的实验:“硝基苯的制取实验”、“酚醛树酯的制取实验”、“乙酸乙酯的制取实验”、“石蜡的催化裂化实验”和“溴苯的制取实验”。
这些实验需要冷却的目的是减少反应物或生成物的挥发,既保证了实验的顺利进行,又减少了这些挥发物对人的危害和对环境的污染。
5、注意除杂
有机物的实验往往副反应较多,导致产物中的杂质也多,为了保证产物的纯净,必须注意对产物进行净化除杂。如“乙烯的制备实验”中乙烯中常含有CO2和SO2等杂质气体,可将这种混合气体通入到浓碱液中除去酸性气体;再如“溴苯的制备实验”和“硝基苯的制备实验”,产物溴苯和硝基苯中分别含有溴和NO2,因此,产物可用浓碱液洗涤。
6、注意搅拌
注意不断搅拌也是有机实验的一个注意条件。如“浓硫酸使蔗糖脱水实验”(也称“黑面包”实验)(目的是使浓硫酸与蔗糖迅速混合,在短时间内急剧反应,以便反应放出的气体和大量的热使蔗糖炭化生成的炭等固体物质快速膨胀)、“乙烯制备实验”中醇酸混合液的配制。
7、注意使用沸石(防止暴沸)
需要使用沸石的有机实验:⑴实验室中制取乙烯的实验;⑵石油蒸馏实验。
8、注意尾气的处理
有机实验中往往挥发或产生有害气体,因此必须对这种有害气体的尾气进行无害化处理。
⑴如甲烷、乙烯、乙炔的制取实验中可将可燃性的尾气燃烧掉;⑵“溴苯的制取实验”和“硝基苯的制备实验”中可用冷却的方法将有害挥发物回流。

高考化学考点专题归纳复习 化学计算


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考点38化学计算

一、常用计算公式

1.有关物质的量(mol)的计算公式

(1)物质的量(mol)=(2)物质的量(mol)=

(3)气体物质的量(mol)=

(4)溶质的物质的量(mol)=物质的量浓度(mol/L)×溶液体积(L)

2.有关溶液的计算公式

(1)基本公式

①溶液密度(g/mL)=②溶质的质量分数=

③物质的量浓度(mol/L)=

(2)溶质的质量分数、溶质的物质的量浓度及溶液密度之间的关系:

①溶质的质量分数=

②物质的量浓度=

3.平均摩尔质量或平均式量的计算公式

(1)已知混合物的总质量m(混)和总物质的量n(混):

说明:这种求混合物平均摩尔质量的方法,不仅适用于气体,而且对固体或液体也同样适用。

(2)已知标准状况下,混合气体的密度ρ(混):

注意:该方法只适用于处于标准状况下(0℃,1.01×105Pa)的混合气体。

4.化学平衡计算公式

对于可逆反应:

(1)各物质的变化量之比=方程式中相应系数比

(2)反应物的平衡量=起始量-消耗量

生成物的平衡量=起始量+增加量

表示为(设反应正向进行):

5.溶液的pH值计算公式

(1)pH=-lg[c(H+)]若c(H+)=10-nmol/L,则pH=n若c(H+)=m×10-nmol/L,则pH=n-lgm

(2)任何水溶液中,由水电离产生的c(H+)与c(OH-)总是相等的,即:c水(H+)=c水(OH-)

(3)常温(25℃)时:c(H+)•c(OH-)=1×10-14

(4)n元强酸溶液中c(H+)=n•c酸;n元强碱溶液中c(OH-)=n•c碱

6.元素化合价与元素在周期表中的位置关系

(1)对于非金属元素:最高正价+|最低负价|=8(对于氢元素,负价为-1,正价为+1)。

(2)主族元素的最高价=主族序数=主族元素的最外层电子数。

7.烃的分子式的确定方法

(1)先求烃的最简式和相对分子质量,再依(最简式相对分子质量)n=相对分子质量,求得分子式。

(2)商余法:商为C原子数,余数为H原子数。

注意:一个C原子的质量=12个H原子的质量

二、计算常用方法:在解计算题中常用到的方法:守恒法(质量守恒法、元素守恒法、电荷守恒法、电子守恒法、差量法(质量差量法、体积差量法)、极限法、关系式法、十字交叉法和平均值法。(非氧化还原反应:原子守恒、电荷平衡、物料平衡用得多,氧化还原反应:电子守恒用得多)

中学化学常见的守恒主要分为质量守恒、电荷守恒、电子守恒、粒子数守恒、能量守恒五大类10余种守恒。

(一)、质量守恒

1.质量守恒化学反应前后的总质量不变。

例1某物质A在一定条件下发生分解反应为

2A(g)B(g)+2C(g)+2D(g)。若测得生成的混合气体对氢气的相对密度为n,则A的相对分子质量为

A.7nB.5nC.3.5nD.2.5n

2.原子守恒反应前后某元素原子的数量不变

例2有0.4g铁的氧化物,用足量的CO在高温下将其还原,把生成的全部CO2通入足量澄清石灰水中,得到0.75g固体测沉淀,则这种铁的氧化物的化学式为()

A.FeOB.Fe2O3C.Fe3O4D.FeO、Fe2O3

(二)、电荷守恒

1.在电解质溶液中,阳离子电荷总数等于阴离子电荷总数(电中性原理)

例3某1L的混合溶液中含有0.5×10-4molSO42-,2.5×10-4molCl-,2.5×10-4molNO3-,5×10-4mol

Na+则此溶液的PH为()

A.3B.4C.5D.6

2.在离子方程式中,参加反应的离子电荷总数一定等于反应后生成的离子电荷总数。

例4在一定条件下,RO3n-和I-发生反应的离子方程式如下:RO3n-+6I-+6H+=R-+3I2+3H2O则RO3n-中R元素的化合价是。

(三)电子守恒

1.在氧化还原反应中,氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。

例5将mmolCu2S和足量稀硝酸反应,生成Cu(NO3)2、H2SO4、NO和H2O。则参加反应的硝酸中被还原的硝酸的物质的量是()A.4mmolB.10mmolC.10m/3molD.2m/3mol

2.电子守恒计算在电化学中,原电池的负极或电解池的阳极所失去的电量一定等于原电池的正极或电解池的阴极所得到的电量,也等于电路上流动的电子的电量。

例6由铜片、锌片和300ml稀H2SO4组成的原电池中,若锌片只发生电化腐蚀,当铜片上共放出3.36L(标准状况)气体时,H2SO4刚好用完,则产生这些气体消耗锌g,有个电子通过了导线,原稀H2SO4的物质的量浓度为mol/L。

3.化合价守恒

化合价升高总数等于化合价降低总数。

例75.21g纯铁粉溶于适量稀H2SO4中,加热条件下,用2.53gKNO3氧化Fe2+,充分反应后还需0.009molCI2才能完全氧化Fe2+,则KNO3的还原产物中氮元素的化合价为。

(四)、粒子数守恒

1.中和守恒计算n(H+)=n(OH-)

例8有一未知浓度的盐酸25ml,在加入0.5mol/LAgNO3溶液50ml后,改用NaOH溶液,结果用去1.0mol/LNaOH溶液25ml恰好完全中和。则盐酸的物质的量浓度是()

A.0.5mol/LB.1.0mol/LC.1.5mol/LD.2.0mol/L

2.物料守恒

按物质的组成原子个数或原子个数比守恒

例9在H2S溶液中存在着多种离子和分子,下列关系不正确的是()

A.c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)B.c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)

C.c(OH-)=c(HS-)+c(H+)+2c(H2S)D.c(OH-)=c(HS-)+2c(H+)+c(H2S)

3.质子守恒(H+守恒)

水产生的:c(H+)=c(OH-)

上例中由于水电离出来的c(OH-)=c(H+),则c(OH-)=c(HS-)+c(H+)+2c(H2S)。

4.离子守恒反应前后某离子的数量不变。

例10向0.1mol/L100mlFeCI2溶液中,通入CI2,然后向溶液中加入2mol/L的NaOH溶液125ml,充分反应后,过滤出沉淀;在滤液中加入1.5mol/L的盐酸20ml,溶液恰好呈中性。计算通入CI2的体积(标准状况)。

(五)、能量守恒

反应体系中的能量守恒,即吸收的热量等于放出的热量。

例11燃烧6.00g炭生成CO2气体时,所放出的热量全部被水吸收,可使1.00kg水温度升高47.0℃

(水的比热容为4.18j/g℃)。写出炭燃烧的热化学方程式。

C(s)+O2(g)CO2(g),△H=-xKj/mol

四、几个很有必要熟记的相等式量

NeCaCO3FeCuOAr

20100KHCO356CaO80SO340Ca

HFMg3N2KOHBr、NH4NO3MgO

NaOH

N2H2SO4C3H8SO2CuSO4CH3COOH

28C2H49844CO264160Fe2O360CH3CH2CH2OH

COH3PO4N2OCuBr2HCOOCH3

1.常用相对分子质量

Na2O2:78Na2CO3:106NaHCO3:84Na2SO4:142

BaSO4:233Al(OH)3:78C6H12O6:180

2.常用换算

5.6L——0.25mol2.8L——0.125mol15.68L——0.7mol

20.16L——0.9mol16.8L——0.75mol

高考化学考点专题归纳复习 电化学


考点26电化学
一、原电池的原理
1.构成原电池的四个条件(以铜锌原电池为例)
①活拨性不同的两个电极②电解质溶液③自发的氧化还原反应④形成闭合回路
2.原电池正负极的确定
①活拨性较强的金属作负极,活拨性弱的金属或非金属作正极。
②负极发生失电子的氧化反应,正极发生得电子的还原反应
③外电路由金属等导电。在外电路中电子由负极流入正极
④内电路由电解液导电。在内电路中阳离子移向正极,阴离子会移向负极区。
Cu-Zn原电池:负极:Zn-2e=Zn2+正极:2H++2e=H2↑总反应:Zn+2H+=Zn2++H2↑
氢氧燃料电池,分别以KOH和H2SO4作电解质的电极反应如下:
碱作电解质:负极:H2—2e-+2OH-=2H2O正极:O2+4e-+2H2O=4OH-
酸作电解质:负极:H2—2e-=2H+正极:O2+4e-+4H+=2H2O
总反应都是:2H2+O2=2H2O
二、电解池的原理
1.构成电解池的四个条件(以NaCl的电解为例)
①构成闭合回路②电解质溶液③两个电极④直流电源
2.电解池阴阳极的确定
①与电源负极相连的一极为阴极,与电源正极相连的一极为阳极
②电子由电源负极→导线→电解池的阴极→电解液中的(被还原),电解池中阴离子(被氧化)→电解池的阳极→导线→电源正极
③阳离子向负极移动;阴离子向阳极移动
④阴极上发生阳离子得电子的还原反应,阳极上发生阴离子失电子的氧化反应。
注意:在惰性电极上,各种离子的放电顺序
三.原电池与电解池的比较
原电池电解池
(1)定义化学能转变成电能的装置电能转变成化学能的装置
(2)形成条件合适的电极、合适的电解质溶液、形成回路电极、电解质溶液(或熔融的电解质)、外接电源、形成回路
(3)电极名称负极正极阳极阴极
(4)反应类型氧化还原氧化还原
(5)外电路电子流向负极流出、正极流入阳极流出、阴极流入
四、在惰性电极上,各种离子的放电顺序:
1、放电顺序:
如果阳极是惰性电极(Pt、Au、石墨),则应是电解质溶液中的离子放电,应根据离子的放电顺序进行书写书写电极反应式。
阴极发生还原反应,阳离子得到电子被还原的顺序为:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>(酸电离出的H+)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(水电离出的H+)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。
阳极(惰性电极)发生氧化反应,阴离子失去电子被氧化的顺序为:S2->SO32->I->Br->Cl->OH->水电离的OH->含氧酸根离子>F-。
(注:在水溶液中Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、K+这些活泼金属阳离子不被还原,这些活泼金属的冶炼往往采用电解无水熔融态盐或氧化物而制得)。
2、电解时溶液pH值的变化规律
电解质溶液在电解过程中,有时溶液pH值会发生变化。判断电解质溶液的pH值变化,有时可以从电解产物上去看。
①若电解时阴极上产生H2,阳极上无O2产生,电解后溶液pH值增大;
②若阴极上无H2,阳极上产生O2,则电解后溶液pH值减小;
③若阴极上有,阳极上有,且VO2=2VH2,则有三种情况:a如果原溶液为中性溶液,则电解后pH值不变;b如果原溶液是酸溶液,则pH值变小;c如果原溶液为碱溶液,则pH值变大;
④若阴极上无H2,阳极上无O2产生,电解后溶液的pH可能也会发生变化。如电解CuCl2溶液(CuCl2溶液由于Cu2+水解显酸性),一旦CuCl2全部电解完,pH值会变大,成中性溶液。
3、进行有关电化学计算,如计算电极析出产物的质量或质量比,溶液pH值或推断金属原子量等时,一定要紧紧抓住阴阳极或正负极等电极反应中得失电子数相等这一规律。
三、电解原理的应用
(1)制取物质:例如用电解饱和食盐水溶液可制取氢气、氯气和烧碱。
(2)电镀:应用电解原理,在某些金属表面镀上一薄层其它金属或合金的过程。电镀时,镀件作阴极,镀层金属作阳极,选择含有镀层金属阳离子的盐溶液为电解质溶液。电镀过程中该金属阳离子浓度不变。
(3)精炼铜:以精铜作阴极,粗铜作阳极,以硫酸铜为电解质溶液,阳极粗铜溶解,阴极析出铜,溶液中Cu2+浓度减小
(4)电冶活泼金属:电解熔融状态的Al2O3、MgCl2、NaCl可得到金属单质。
四、电解举例
(1)电解质本身:阳离子和阴离子放电能力均强于水电离出H+和OH-。如无氧酸和不活泼金属的无氧酸盐。
①HCl(aq):阳极(Cl->OH-)2Cl――2e-=Cl2↑阴极(H+)2H++2e-=H2↑
总方程式2HClH2↑+Cl2↑
②CuCl2(aq):阳极(Cl->OH-)2Cl――2e-=Cl2↑阴极(Cu2+>H+)Cu2++2e-=Cu
总方程式CuCl2Cu+Cl2↑
(2)电解水:阳离子和阴离子放电能力均弱于水电离出H+和OH-。如含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐。
①H2SO4(aq):阳极(SO42-<OH-=4OH――4e-=2H2O+O2↑阴极(H+)2H++2e-=H2↑
总方程式2H2O2H2↑+O2↑
②NaOH(aq):阳极(OH-)4OH――4e-=2H2O+O2↑阴极:(Na+<H+=2H++2e-=H2↑
总方程式2H2O2H2↑+O2↑
③Na2SO4(aq):阳极(SO42-<OH-=4OH――4e-=2H2O+O2↑阴极:(Na+<H+=2H++2e-=H2↑
总方程式2H2O2H2↑+O2↑
(3)电解水和电解质:阳离子放电能力强于水电离出H+,阴离子放电能力弱于水电离出OH-,如活泼金属的无氧酸盐;阳离子放电能力弱于水电离出H+,阴离子放电能力强于水电离出OH-,如不活泼金属的含氧酸盐。
①NaCl(aq):阳极(Cl->OH-)2Cl――2e-=Cl2↑阴极:(Na+<H+=2H++2e-=H2↑
总方程式2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
②CuSO4(aq):阳极(SO42-<OH-=4OH――4e-=2H2O+O2↑阴极(Cu2+>H+)Cu2++2e-=Cu
总方程式2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑

高考化学考点专题归纳复习 胶体


考点23胶体一、分散系的概念、种类1、分散系:由一种物质(或几种物质)以粒子形式分散到另一种物质里所形成的混合物。分散系中分散成粒子的物质叫做分散质;另一种物质叫分散剂。2、分散系的种类及其比较:根据分散质微粒的大小,分散系可分为溶液、胶体和浊液(悬浊液和乳浊液)。由于其分散质微粒的大小不同,从而导致某些性质的差异。现将它们的比较如下:

分散系

溶液

胶体

悬浊液、乳浊液

微粒直径小于1nm1nm—100nm大于100nm外观均一透明多数均一透明不均一、不透明分散质微粒组成单个分子或离子许多离子、分子的集合体,或高分子巨大数量分子或离子的集合体能否透过滤纸能能悬浊液不能能否透过半透膜能不能不能实例食盐水,碘酒Fe(OH)3胶体、淀粉胶体泥水、牛奶二、胶体:1、胶体的本质特征:分散质粒子大小在1nm—100nm之间2、胶体的制备与提纯:实验室制备胶体的方法一般用凝聚法,利用盐类的水解或酸、碱、盐之间的复分解反应来制备。例如Fe(OH)3、Al(OH)­3胶体就是利用盐类的水解方法来制得。利用胶体中的杂质离子或分子能穿透半透膜,而胶体微粒不能透过半透膜的特点,可用渗析法来提纯、精制胶体。3、胶体的性质与应用:(1)从胶体微粒大小,认识胶体的某些特征。由于胶体微粒在1nm—100nm之间,它对光有一定的散射作用,因而胶体有特定的光学性质——丁达尔现象;也正是由于胶粒直径不大,所以胶体也有它的力学性质——布朗运动;胶体粒子较小,其表面积较大,具有强大的吸附作用,它选择吸附了某种离子,带有电荷,互相排斥,因而胶体具有相对稳定性,且显示胶体的电学性质——电泳现象。(2)根据胶体的性质,理解胶体发生凝聚的几种方法。正是由于胶体微粒带有同种电荷,当加入电解质或带相反电荷的胶粒时,胶体会发生凝聚;加热胶体,胶粒吸附的离子受到影响,胶体也会凝聚。如果胶粒和分散剂一起凝聚成不流动的冻状物,这便是凝胶。(3)利用胶体的性质和胶体的凝聚,可区别溶液和胶体。1)胶体有丁达尔现象,而溶液则无这种现象。2)加入与分散质不发生化学反应的电解质,溶液无明显现象,而胶体会产生凝聚。三、胶体的制备方法制备溶胶的必要条件是要使分散质粒子大小在lnm~100nm之间。由于溶胶是热力学不稳定体系,在制备过程中还要加入稳定剂(如电解质或表面活性物质)。制备方法原则上有两种,一是使固体颗粒变小的分散法,一是使分子或离子聚结成胶体的凝聚法。例如利用水解反应教材中介绍的Fe(OH)3溶胶的制备,利用的就是FeCl3的水解反应:

FeCl3(稀溶液)+H2O!--?xml:namespaceprefix=vns="urn:schemas-microsoft-com:vml"/--Fe(OH)3(溶胶)+3HCl如果将碱金属硅酸盐类水解,则可制得硅酸溶胶:

Na2SiO3(稀溶液)+2H20H2SiO3(溶胶)+2NaOH

文章来源:http://m.jab88.com/j/98203.html

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