内容正文:
专题2 研究物质的基本方法
专题2 研究物质的基本方法
化学 必修 第一册 S
考点一 混合物的分离与提纯
1.“固+固”混合物的分离与提纯
专题2 研究物质的基本方法
化学 必修 第一册 S
2.“固+液”混合物的分离与提纯
专题2 研究物质的基本方法
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3.“液+液”混合物的分离与提纯
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化学 必修 第一册 S
【例1】 屠呦呦团队宣布青蒿素应用取得科研新进展。已知:青蒿素难溶于水、易溶于乙醚。实验室模拟从青蒿中提取青蒿素流程如图,该提取过程不需要用到的仪器或装置是( )
B
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解析:
由流程可知,研磨后乙醚浸泡,过滤除去不溶性固体,蒸馏分离出乙醚和青蒿素。研磨需要使用装置A,A错误;分液漏斗用于分液,根据流程,没有用到分液,B正确;蒸馏需要使用装置C,C错误;过滤需要使用装置D,D错误。
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考点二 物质的检验
1.物质检验常用的两种方法
(1)物理方法:利用物质的颜色、气味、溶解性等加以区分,如区分CuSO4溶液和Na2SO4溶液可根据其颜色;区分Na2CO3和CaCO3可根据其溶解性。
(2)化学方法:常用加指示剂、点燃、加热、加其他能反应的试剂等方法,如区分盐酸、NaOH溶液和NaCl溶液,可选用石蕊溶液。
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2.离子检验的思维流程
对溶液中含有的离子进行检验时,通常按如下思路进行:
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【例2】 向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,结论正确的是( )
B
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解析:
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考点三 以物质的量为中心的计算
1.以物质的量为中心的各物理量之间的转换
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考点四 一定物质的量浓度溶液的配制
1.溶液配制的口诀
计算称量做先锋,溶解冷却随后行;移液洗涤三两次,玻棒引流记心中;胶头滴管来定容,视线液面刻度平;倒转移入试剂瓶,贴好标签便告成。
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2.溶液配制的考查点
(1)考查实验仪器:本实验用到的仪器有托盘天平(称量固体溶质)、烧杯、量筒、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管等。
(2)考查容量瓶的使用:①要注明容量瓶的规格;②容量瓶只能用来配制溶液,不必干燥,不能长时间储存溶液;③容量瓶使用前要查漏。
(3)考查实验操作:①移液要用玻璃棒引流,②NaOH固体应在小烧杯中称量,③定容时应平视。
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【例3】 在花瓶中加入“鲜花保鲜剂”可延长鲜花的寿命。下表是1 L“鲜花保鲜剂”的成分(其中阿司匹林不含K+,其存在也不会干扰成分中其他离子的检验),回答下列问题:
成分 蔗糖 硫酸钾 阿司匹林 高锰酸钾
质量/g 50.00 0.50 0.35 0.50
摩尔质量/(g·mol-1) 342 174 180 158
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(1)“鲜花保鲜剂”中物质的量浓度最大的成分是________(填写名称)。
(2)“鲜花保鲜剂”中K+的物质的量浓度为________ mol·L-1。(只要求写表达式,不用化简,不需计算)
(3)如图所示的仪器中,在配制一定量浓度的“鲜花保鲜剂”溶液时肯定不需要的是________(填标号),还缺少的玻璃仪器有____________(填仪器名称)。
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解析:
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1.下列物质的分离方法中,利用微粒大小差异进行分离的是( )
A
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解析:
过滤是一种分离不溶性固体与液体的方法,过滤豆浆是利用不溶性固体的颗粒大于滤布的缝隙,而溶剂的微粒小于滤布的缝隙,A正确;酿酒蒸馏是利用混合物各成分的沸点不同将混合物分离,与其微粒大小无关,B错误;精油萃取是利用溶质在不同溶剂中溶解度的不同将其分离,与微粒大小无关,C错误;海水晒盐是利用溶质不挥发而溶剂易挥发进行蒸发分离的方法,与其微粒大小无关,D错误。
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2.“水飞”是传统中医将药材与适量水共研,制取极细药材粉末的方法。《医学入门》中记载了提纯铜绿的方法,“水洗净,细研水飞,去石澄清,慢火熬干”。文中不涉及的操作方法是( )
A.萃取 B.溶解
C.洗涤 D.蒸发
A
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解析:
根据提纯铜绿的方法“水洗净,细研水飞,去石澄清,慢火熬干”,可知洗涤后与适量水共研,去除较大块难溶物后慢火熬干,即文中涉及的操作方法是洗涤、溶解、研磨、过滤、蒸发,不涉及萃取,A正确。
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3.我国明代《本草纲目》中收载药物1 892种,其中“烧酒”条目下写道:“自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上……其清如水,味极浓烈,盖酒露也。”这里所用的“法”是指( )
A.萃取 B.过滤
C.蒸馏 D.蒸发
C
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解析:
本法涉及两步变化为“液体→气体→液体”,为蒸馏过程。
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4.青花瓷,俗称青花,是中国瓷器的主流品种之一。某同学利用如下方法来粗略测定青花瓷瓶的容积,把32.76 g NaCl晶体放入500 mL烧杯中,加入200 mL蒸馏水,待NaCl完全溶解后,将溶液(包括洗涤液)全部转移到该瓶中,用蒸馏水稀释至完全充满容器。从中取出100 mL溶液,该溶液恰好能与10 mL 0.100 mol·L-1的AgNO3溶液完全反应。则下列说法不正确的是( )
C
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A.该青花瓷瓶的容积约为56 L
B.常温下,该青花瓷瓶几乎能容纳56 kg H2O
C.常温常压下,该青花瓷瓶能容纳70 g N2
D.标准状况下,充满HCl气体,加满水后所得溶液物质的量浓度约为0.045 mol·L-1
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A
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6.阅读并分析体检报告,(1 mmol=1×10-3 mol,1 mg=1×10-3 g)下列说法不正确的是( )
D
序号 项目名称 英文缩写 检查结果 单位 参考范围
12 *钾 K 4.1 mmol·L-1 3.5~5.5
13 *钠 Na 140 mmol·L-1 135~145
14 *氯 Cl 103 mmol·L-1 96~111
15 *钙 Ca 0.68 mmol·L-1 2.13~2.70
16 胱抑素C CysC 0.78 mg·L-1 0.59~1.03
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序号 项目名称 英文缩写 检查结果 单位 参考范围
18 *尿素 Urea 4.18 mmol·L-1 2.78~7.14
19 *葡萄糖 Glu 5.1 mmol·L-1 3.9~6.1
21 *无机磷 P 1.19 mmol·L-1 0.81~1.45
22 *总胆固醇 TC 4.65 mmol·L-1 2.85~5.70
23 *甘油三酯 TG 1.50 mmol·L-1 0.45~1.70
24 高密度脂蛋
白胆固醇 HDLC 1.08 mmol·L-1 0.93~1.81
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A.报告单表示葡萄糖指标的物理量是物质的量浓度
B.报告单各项目指标的物理量只有胱抑素C不是物质的量浓度
C.根据以上体检报告可以诊断为缺钙
D.若某人血液中葡萄糖(C6H12O6,简称血糖,相对分子质量为180)的指标单位为mg·L-1,检查结果为360 mg·L-1,经换算,结合以上参考范围,可诊断为高血糖
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7. 过滤在实验、生产、生活中有着广泛的应用。某研究性学习小组在实验室测定某含NaCl杂质的碳酸钠样品中Cl-的含量,其实验步骤如下:
①将100 g样品溶于水得到溶液A。
②向A中加入稀硝酸酸化后,再加入沉淀剂B,
使Cl-完全沉淀下来。
③进行如图所示操作,得到固体C,洗涤,干燥。
④称量得固体C的质量为2.87 g。
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(1)沉淀剂B为________(填化学式)。
(2)向A中加入稀硝酸酸化的目的是________________________________。
(3)如何洗涤固体C:____________________________________。如果得到固体C后直接干燥、称量,会使样品中氯元素的质量分数________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)该样品中氯元素的质量分数为________。
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谢谢观看!
操作
现象
结论
A
滴加Ba(NO3)2溶液和稀硝酸
生成白色沉淀
原溶液中有CO
B
滴加NaCl溶液后加稀硝酸
生成白色沉淀
原溶液中有Ag+
操作
现象
结论
C
用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应
火焰呈黄色
原溶液中有Na+,无K+
D
滴加稀NaOH溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口
试纸不变蓝
原溶液中无NH
与Ba(NO3)2溶液反应生成的白色沉淀可能是BaSO4或BaCO3,BaCO3能溶于稀硝酸,A错误;黄色火焰可以掩盖K+的紫色火焰,故检验K+需透过蓝色钴玻璃观察火焰,C错误;NH3极易溶于水,若溶液中NH的浓度较低,滴加稀NaOH溶液且不加热则生成NH3·H2O而不放出氨气,D错误;与Cl-反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀是AgCl,B正确。
2.核心公式
(1)n====cB·V溶液。
(2)c1V1=c2V2,m1w1=m2w2(稀释定律)。
(3)c=,w=×100%(饱和溶液)。
(4)
(4)市面上,有一种营养液可用于无土栽培,该营养液中有KCl和K2SO4,其中K+的浓度为0.5 mol·L-1,Cl-的浓度为0.1 mol·L-1,则100 mL该营养液中n(SO)=________ mol。
答案:(1)蔗糖 (2)+ (3)ac 玻璃棒、烧杯 (4)0.02
(1)c(蔗糖)= mol·L-1,c(硫酸钾)= mol·L-1,c(阿司匹林)= mol·L-1,c(高锰酸钾)= mol·L-1,所以“鲜花保鲜剂”中物质的量浓度最大的成分是蔗糖。(2)c(K+)=2c(硫酸钾)+c(高锰酸钾)=(+)mol·L-1。(3)配制一定物质的量浓度的溶液所需要的仪器包括:托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管,不需要使
用烧瓶和分液漏斗。(4)根据电荷守恒c(K+)=c(Cl-)+2c(SO),c(SO)=0.2 mol·L-1,n(SO)=0.2 mol·L-1×0.1 L=0.02 mol。
设NaCl的物质的量浓度为x,由溶液恰好能与10 mL 0.100 mol·L-1的AgNO3溶液完全反应,则0.1 L×x=0.01 L×0.100 mol·L-1,x=0.010 0 mol·L-1,设青花瓷瓶的容积为V,则V×0.010 0 mol·L-1=,解得V=56 L,A正确;因常温下,56 L水的质量为56×1 000 mL×1 g·mL-1=56 kg,则该青花瓷瓶几乎能容纳56 kg H2O,B正确;若为标准状况下,该青花瓷的容积为56 L,故可以盛气体的物质的
量n===2.5 mol,m=nM=2.5 mol×28 g·mol-1=70 g,因在常温常压下气体的摩尔体积大于22.4 L·mol-1,则该青花瓷瓶容纳的氮气质量小于70 g,C错误;标准状况下充满HCl气体,n(HCl)==2.5 mol,加满水后所得溶液物质的量浓度为≈0.045 mol·L-1,D正确。
5.东风17导弹是目前中国突防能力最强的导弹之一,能对中近程目标实施精确打击,其原因是导弹中使用了含有稀土元素(60Nd)的永磁材料。下列说法正确的是( )
A.Nd与Nd互为同位素
B.Nd与Nd的性质相同
C.Nd与Ce的质子数相等
D.Nd与Nd所含的中子数分别是142、144
Nd与Nd是质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子,互为同位素,A正确;Nd与Nd核外电子数相同,化学性质相同,物理性质不同,B错误;Nd与Ce的质子数分别为60、58,不相等,C错误;Nd与Nd所含的中子数分别是142-60=82、144-60=84,D错误。
报告单表示葡萄糖指标的物理量单位是mmol·L-1,指的是物质的量浓度,A正确;报告单各项目指标中,只有胱抑素C单位是mg·L-1表示的是密度,其他指标的单位都是mmol·L-1,表示的是物质的量浓度,B正确;根据体检报告可以看出:该人的检测结果中只有钙元素的含量比最低值还少,其他各个物理量都在正常范围内,因此可诊断该人钙元素含量偏低,缺钙,C正确;若某人血液中葡萄糖指标单位为mg·L-1,检查结果为360 mg·L-1,则用物质的量浓度表示为
=2×10-3 mol·L-1=2 mmol·L-1<3.9 mmol·L-1,可诊断为低血糖,D错误。
答案:(1)AgNO3
(2)排除CO对Cl-测定的影响
(3)向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复操作2~3次 偏大
(4)0.71%
根据实验流程可知,样品溶于水得到氯化钠和碳酸钠溶液;向溶液中加入稀硝酸酸化,硝酸会与碳酸钠反应生成硝酸钠、二氧化碳和水,从而排除CO对Cl-测定的影响,然后加入过量沉淀剂B,使Cl-完全沉淀下来,氯离子和银离子反应生成AgCl沉淀,则沉淀剂B为AgNO3;由于固体表面会残留溶液中的溶质离子,称量固体质量之前必须洗涤,否则会使称得质量偏大。根据Cl原子守恒得m(Cl-)=2.87 g×=
0.71 g,则氯元素质量分数为×100%=0.71%。
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