内容正文:
单元一 物质的性质与应用
第4讲 水和溶液
必做实验3 水的组成及变化的探究
【实验目的】通过实验探究水的组成。
实验
用品 实验
仪器 电解器、酒精灯、试管、烧杯、铁架台(带铁夹)等
实验
药品 蒸馏水、氢氧化钠(或硫酸钠)、氢气
实验项目 探究水的组成 水的沸腾
实验原理 化学反应前后元素的种类 在标准状态下,水的沸点为
℃
电解水 氢气燃烧
实验装置
注意事项 装置的气密性要好 用干冷的小烧杯 试管口要向上倾斜,与桌面夹角约为45°;铁夹夹在试管的中上部
2H2O 2H2↑+O2↑
2H2+O2 2H2O
不变
100
实验步骤 1.连接装置;
2.接通直流电;
3.将一根带火星的木条放在与电源正极相连的玻璃管的尖嘴处,打开活塞;
4.打开与电源负极相连的玻璃管的活塞,在玻璃管的尖嘴处点燃 1.检验氢气的纯度;
2.点燃氢气,在火焰上方罩一只干冷的小烧杯 1.把盛有少量水的试管固定在铁架台上;
2.在试管底部小心加热至水沸腾;
3.把一块洁净的玻璃片移近试管口
注意事项 1.要使用直流电;
2.加入少许氢氧化钠或硫酸钠,目的是
点燃前要检验氢气的纯度,防止
选用干冷的玻璃片进行实验
实验现象 1.玻璃管中有气泡产生,与负极、正极相连的玻璃管中气体体积比约为 ;
2.带火星的木条 ;
3.氢气燃烧,产生 色火焰,放出热量 试管中的水沸腾,玻璃片上有 出现
增强水的导电性
2∶1
复燃
淡蓝
气体不纯引起爆炸
氢气燃烧,产生淡蓝色火焰,放出热量,烧杯内壁有水雾出现
小水滴
实验结论 水沸腾是
变化
水是由氢元素和氧元素组成的
物理
【实验分析与评价】
1.在做水的电解实验时,小明发现与负极、正极相连的玻璃管中气体体积比大于2∶1,可能的原因是
(任写一点)。
氢气比氧气难溶于水(或部分氧气与电极发生了反应,或装置气密性不好,合理即可)
2.从微观角度分析,水通电分解与水蒸发的本质区别为
水通电分解,水分子发生了改变;水蒸发,水分子本身不变,只是分子间的间隔发生了改变(合理即可) 。
【实验拓展】
1、装置改进
图1的优点是 ;图2的优点是
。
图1
图2
装置操作简单
废物利用、方便携带、现象明显
2、知识拓展
1783年,拉瓦锡利用右图装置探究水的组成:往A中滴加少量水,水通过灼热的铁管时发生汽化,水蒸气与灼热的铁反应,生成了一种黑色固体(四氧化三铁)和“可燃空气”,将气体通过放在冷水中的铜管,在B装置中收集纯净的“可燃空气”。最终,拉瓦锡证明了水的组成。
(1)气体通过放在冷水中的铜管可除去 。
(2)“可燃空气”的名称是 。
(3)该实验可得出 的结论。
(4) Fe3O4中氧元素的质量与“可燃空气”的质量之和
反应的水的质量。
等于
水蒸气
氢气
水由氢元素、氧元素组成
必做实验4 一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制
【实验目的】
1.学习一定溶质质量分数的溶液的配制方法和过程。
2.通过实验,掌握一定溶质质量分数的溶液配制过程中的基本操作。
【实验过程】
实验用品 实验仪器 实验药品
托盘天平(含砝码)、药匙、烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒等 氯化钠、蒸馏水
实验内容 实验步骤 实验流程图及实验注意事项
配制50 g溶质质量分数为15%的氯化钠溶液 1.计算:需要氯化钠的质量为 g,需要水的体积为
mL。
2.称量:使用托盘天平称取氯化钠之前,先要
;然后在两个托盘上分别放一张干净的材质、大小相同的纸片,用镊子夹取 g砝码,置于天平 托盘中,并将游码调到 刻度(5 g以下用游码)处。用药匙向天平 托盘的纸片上加氯化钠,待天平平衡后,将称好的氯化钠倒入烧杯中。
3.量取:用 量筒量取所需的蒸馏水,将其倒入盛有氯化钠的烧杯中。
4.溶解:用玻璃棒不断搅拌,使氯化钠完全溶解。
5.装瓶:氯化钠完全溶解后,将氯化钠溶液转移到指定的容器中,贴上标签备用 实验流程图:
注意事项:
用量筒量取一定体积的液体,在读数时应注意的是
7.5
42.5
调节天平平衡
5
右
2.5
左
50 mL
视线要与凹液面的最低处保持水平
【实验分析与评价】
1.在溶液配制过程中,使用玻璃棒的目的是
。
2.若要加快氯化钠的溶解速率,可以采取的措施有
。
3.在称量氯化钠时,发现指针偏右,正确的做法是
。
继续向左托盘添加氯化钠至天平平衡
搅拌,加快溶解速率
搅拌 、适当提高温度、将氯化钠研碎等
4.若配制的氯化钠溶液的质量分数偏大,可能的原因有:
(1) ;(2) ;
(3) 。
量取的水没有全部倒入烧杯(合理即可)
量取水时俯视读数
砝码生锈
若配制的氯化钠溶液的质量分数偏小,可能的原因有:
(1) ;(2) ; (3) ;
(4) 。
氯化钠中混有杂质
称量氯化钠时将砝码放在了左盘(合理即可)
配制溶液的烧杯用少量蒸馏水润洗
量取水时仰视读数
【实验拓展】
1.在实验室中使用浓硫酸配制一定质量分数的稀硫酸。
(1)实验步骤为 。
计算、量取、混匀
(2)用10 g 98%的浓硫酸配制10%的稀硫酸,需要水的体积为 mL ;稀释浓硫酸的正确操作为
,切不可将水倒入浓硫酸中,原因是
水的密度较小,会浮在浓硫酸上面,溶解时放出的热量使水立刻沸腾,使硫酸液滴向四周飞溅,造成危险 。
将浓硫酸沿着容器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌
88
2.某实验小组利用图甲所示仪器进行“配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液”的实验。
甲 乙 丙
(1)按实验要求,甲中还缺少的玻璃仪器是 (填仪器名称)。
(2)乙中所示称取氯化钠的操作出现了明显的错误,该错误操作导致称量的氯化钠的实际质量为 g。
(3)若依据丙所示的量取蒸馏水的体积推测,该实验小组原计划配制的氯化钠溶液的溶质质量分数为 。(水的密度为1 g·cm-3)
18%
玻璃棒
12
水资源与水的净化
1.(2023·贵州节选)生活中使用活性炭净化水,主要利用了活性炭的 性。
吸附
1.1 人类的日常生活和工农业生产离不开水。下列关于水的叙述不正确的是 ( )
A.水与冰块混合得到混合物
B.净水常用的方法有沉淀、过滤、吸附、蒸馏等
C.硬水是指含有较多可溶性钙、镁化合物的水
D.水电解时所产生的氢气和氧气的质量比为1∶8
A
1.2 2023年“中国水周”的活动主题为“强化依法治水 携手共护母亲河”。下列说法正确的是 ( )
A.地球上的淡水资源十分丰富
B.部分结冰的蒸馏水属于混合物
C.水是由氢分子和氧原子构成的
D.硬水中含有较多可溶性钙、镁化合物
D
溶解度与溶解度曲线及溶液的配制
2.(2023·贵州节选)(1)水是常见的溶剂。“果蔬洗盐”是一种果蔬清洁剂,某“果蔬洗盐”的部分标签如图1所示,配料中物质的溶解度曲线如图2所示。
①取15 g“果蔬洗盐”放入1 kg 20 ℃的水中,加快溶解的方法是 ,形成的溶液是NaCl的 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
不饱和
用玻璃棒搅拌(合理即可)
②“果蔬洗盐”溶液可除去果蔬上残留的酸性有害物质,若配制“果蔬洗盐”溶液过稀,会影响清洁效果,原因是
,
。
不能除尽果蔬上残留的酸性有害物质
配制的“果蔬洗盐”溶液过稀
(2)利用溶解性的差异,可提纯和分离混合物。
①分别将50 ℃时NaCl、NaHCO3、Na2CO3三种物质的饱和溶液降温到20 ℃,所得溶液的溶质质量分数由大到小的顺序是
。
②除去NaCl样品中少量的Na2CO3,可用溶解→蒸发→过滤的方法,其中过滤要在40 ℃左右进行的原因是
。
40 ℃左右,碳酸钠的溶解度大,能减少碳酸钠的析出
NaCl>Na2CO3>NaHCO3
2.1 甲、乙两物质的溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.甲的溶解度大于乙的溶解度
B.t1 ℃时,甲、乙的饱和溶液中溶质的质量分数相等
C.t2 ℃时,60 g甲的饱和溶液稀释到20%,需加水10 g
D.将t1 ℃时相同质量的甲、乙的饱和溶液升温到t2 ℃时,溶液中溶质的质量:甲大于乙
B
2.2 实验室配制溶质质量分数为6%的NaCl溶液。下列图示操作正确的是 ( )
A.取用NaCl B.称量NaCl C.量取H2O D.溶解NaCl
C
3.(2022·贵阳节选)(1)化学实验室中经常用到水,如溶液的配制。配制50 g溶质质量分数为6%的氯化钠溶液,需要氯化钠的质量为3 g,需要水的质量为 g。
47
(2)水常用作溶剂。
①KNO3与NaCl在水中的溶解度曲线如图1所示,20 ℃时,NaCl的溶解度为 g。
36.0
②KNO3中混有少量NaCl,提纯KNO3可采用的方法是
。
③10 ℃时,将等质量的KNO3、NaCl固体,分别加入盛有100 g水的两个烧杯中,搅拌,充分溶解,现象如图2所示。烧杯中一定是饱和溶液的是 (选填“KNO3”或“NaCl”)溶液。
KNO3
降温结晶(或冷却热的饱和溶液)
④Ca(OH)2的溶解度曲线如图3所示,将A点对应的Ca(OH)2溶液溶质质量分数增大,采取的方法是
。
降低温度到50℃以下,再加溶质或蒸发溶剂
$$