专题02 研究物质的基本方法（寒假复习讲义）高一化学苏教版

专题02 研究物质的基本方法 考点聚焦：复习要点+知识网络，有的放矢 重点专攻：知识点和关键点梳理，查漏补缺 难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升 提升专练：真题感知+提升专练，全面突破 一、研究物质的实验方法 1．实验安全与基本规范 （1）实验安全 ①实验前：做好预习和准备，熟悉实验药品，掌握仪器、药品安全使用要领，理解实验原理，熟悉实验步骤和操作要求。 ②实验中：规范操作和取用药品、仔细观察和记录实验现象、同组分工协作、沉着冷静处理突发状况、树立环保意识，减少实验排出的废气、废液和固体废物对环境的影响等。 ③实验后：收拾干净药品和仪器，保持实验室整洁卫生。正确处理实验用剩的试剂以防污染等。 （2）实验基本规范 ①化学药品的保存 i.固体一般保存在广口瓶，固体一般保存在细口瓶。 ⅱ.碱性物质保存在带橡胶塞的玻璃瓶中，酸（如硫酸）、汽油等物质保存在带玻璃塞的玻璃瓶中。 ⅲ.易吸水、易潮解、易被氧化或易与空气中的CO2反应的物质应密封存放，如NaOH等；白磷易自燃要保存在水中。 ⅳ.见光易分解的物质应选用棕色瓶，并存放在冷暗处，如硝酸等。 ⅴ.易燃、易爆、有毒、有腐蚀性的药品要密封存放冷暗处；易燃、易爆药品应远离火源和电源；剧毒药品要单独专柜保存。 （3）药品的取用 ①原则：①三不：不能用手直接取用或接触药品；不要凑到容器口去闻药品(特别是气体)的气味；不能尝药品的味道。②少量：如果没有说明用量，液体一般取1～2 mL，固体盖住试管底部即可。 ②方法：固体粉状（颗粒）用钥匙或纸槽，块状（片状）用镊子。液体少量用胶头滴管，一定量用量筒，较多量直接倾倒。 ③处理：①实验用剩的试剂(钠、钾等除外)一般不放回原试剂瓶。②废气不能直接排入空气（回收），废液不能直接倒入下水道（指定容器中），废渣不能随意丢弃（分类处理）。 （4）实验操作中的先后关系 ①加热法制取气体且用排水法收集该气体，实验结束时的操作是先将导气管从水中取出，再熄灭酒精灯。 ②点燃氢气、甲烷、一氧化碳等可燃性气体之前，要检验它们的纯度，是因为可燃性气体不纯(混有氧气)点燃时可能发生爆炸。 ③用氢气还原氧化铜，其实验开始时的操作是先通入氢气，再点燃酒精灯，实验结束时熄灭酒精灯后还要继续通入氢气。 ④稀释浓硫酸时，将浓硫酸沿器壁缓缓加入水中，边加边搅拌，然后冷却。 【温馨提示】①酒精灯的安全使用：绝对禁止向燃着的酒精灯里添加酒精，以免引起火灾； 绝对禁止用燃着的酒精灯点燃另一个酒精灯；用完酒精灯，必须用灯帽盖灭，不可用嘴吹灭；不要碰倒酒精灯，万一洒出的酒精在桌面上燃烧起来，应迅速用湿抹布盖灭。 ②加热仪器和方法的选择：能直接加热的仪器有试管、坩埚、蒸发皿、燃烧匙等；需垫石棉网加热的仪器有烧杯、烧瓶、锥形瓶等；给液体加热时，可使用试管、烧杯、烧瓶、蒸发皿等；给固体加热时，可使用试管或坩埚。 ③加热操作：容器外壁不能有水，底部不能与酒精灯的灯芯接触；加热试管先进行预热；给试管内的液体加热时管口不能对着人，给试管内的固体加热时，管口略向下倾斜；灼热的实验仪器应放在石棉网上。 ④加热时几个数据：酒精灯内酒精的量不能少于容积的1/4，也不能多于2/3；试管在加热时所加液体不能超过试管容积的1/3；用试管夹夹试管时，应夹在离管口处1/3。蒸发皿在加热液体时，盛液体量不超过其容积的2/3，烧杯、烧瓶加热时盛液体量应在其容积的1/3～2/3之间。 2．物质的分离提纯 （1）分离提纯概念：物质的分离是将混合物中的各组分分开，得到纯净的物质的过程；物质的提纯是除去混合物中的杂质，保留主要物质的过程。 （2）分离提纯依据：混合物分离提纯的依据是混合物中各组分性质（如状态、沸点、水溶性等）的差异。分离和提纯过程中，应尽量减少所需物质的损失。 （3）分离提纯方法 ①过滤 适用范围：过滤适用于固液混合物的分离； 主要仪器：漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台、滤纸等。 【注意事项】①一贴：滤纸紧贴漏斗内壁；②二低：滤纸边缘略低于漏斗边缘；液体的液面略低于滤纸的边缘；③三靠：向漏斗中倾倒液体时，烧杯的尖嘴应靠到玻璃棒上；玻璃棒的底端应轻靠到漏斗三层滤纸一侧；漏斗颈的末端尖嘴应靠到烧杯的内壁上。 ②蒸发结晶 原理：蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的溶质就会呈晶体析出，叫蒸发结晶，蒸发结晶适用于将可溶于溶剂的溶质分离出来。 主要仪器：蒸发皿、三脚架或铁架台(带铁圈)、酒精灯、玻璃棒。 【注意事项】①在加热蒸发过程中，应用玻璃棒不断搅拌，防止由于局部过热造成液滴飞溅；②加热到蒸发皿中剩余少量液体时(出现较多晶体时)应停止加热，用余热蒸干；③热的蒸发皿应用坩埚钳取下，不能直接放在实验台上，以免烫坏实验台或引起蒸发皿破裂要垫在石棉网上。 ③冷却结晶 原理：在较高温度下蒸发溶剂，形成饱和溶液，降低温度，溶质溶解度降低，析出晶体的过程叫冷却结晶。 应用：冷却结晶主要适用于分离溶解度随温度变化有较大差异的物质。如实验室从KCl和MnO2的混合物中分离、回收这两种物质的实验方案：将混合物加适量水，使KCl完全溶解，将混合物过滤，滤渣洗涤、干燥，得到MnO2，将滤液蒸发，得到KCl固体。 【注意事项】蒸发结晶：蒸发溶剂，如海水“晒盐”。蒸发时要注意：蒸发皿可直接受热；加热时用玻璃棒不断地搅动(防止热液溅出)，发现溶液出现较多固体时撤火，利用余热将溶液蒸干。 降温结晶：降低饱和溶液温度，如硝酸钾的结晶提纯法。先蒸发浓缩，形成较高温度下的饱和溶液，再冷却，即有晶体析出，最后过滤得硝酸钾晶体。 ④蒸馏 实验原理：将液态物质加热至沸点，使之汽化，然后将蒸气重新冷凝为液体的操作过程称为蒸馏。 实验装置： 实验应用：运用蒸馏，可分离沸点相差较大的液体混合物，也可以除去水等液体中难挥发或不挥发的杂质。 主要仪器：蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计、接收管（牛角管）、锥形瓶、酒精灯。 操作顺序：安装蒸馏装置→加入待蒸馏的物质和沸石→通冷凝水→加热→弃去前馏分→收集馏分→停止加热→停止通冷凝水。 【注意事项】温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处；蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的，也不能少于；冷凝管中冷却水从下口进，上口出；先接通冷凝水，再加热；蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片——防液体暴沸；剩余少量溶液时即可停止加热，溶液不可蒸干。 ⑤分液 实验原理：如果两种液体互不相溶，就可以用分液的方法分离这两种液体。 实验仪器：铁架台、分液漏斗、烧杯。 操作过程：装液（将要分离的液体倒入分液漏斗中，塞上分液漏斗顶部的塞子，将分液漏斗倒转过来，充分振荡，打开活塞放气，再关闭活塞）→静置（将分液漏斗放在铁架台上，分液漏斗下端尖嘴紧贴烧杯壁）→放液(打开分液漏斗顶部塞子，再打开活塞，将下层液体恰好放出到烧杯中，关闭活塞)→倒液（另取一只烧杯，将上层液体倒入烧杯中）。 ⑥萃取 实验原理：萃取是利用物质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，将物质从一种溶剂中转移到另一种溶剂（即萃取剂）中，从而实现分离的方法。 萃取的条件：a.与原溶剂互不相溶；b.与原溶剂及溶质都不反应；c.溶质在萃取剂中的溶解度要远大于其在原溶剂中的溶解度。 【注意事项】分液操作注意事项：①分液漏斗使用前要洗涤并检漏；②振荡时，要不时旋开活塞放气，以防止分液漏斗内压强过大引起危险；③分液时，要将漏斗下端管口尖嘴紧贴烧杯内壁，使液体顺利流下，防止液体飞溅；④下层液体要从下口放出，恰好流尽时及时关闭活塞，防止上层液体流出；⑤上层液体要从上口倒出，保证上层液体尽量少地沾附下层液体。 3．物质的检验 （1）思想方法：人们常依据某物质参加化学反应时产生的特殊现象及某些物理特征进行物质的检验。 （2）检验方法 离子 试剂 现象 注意 沉淀法 Cl－ HNO3和AgNO3 白色沉淀 先用稀HNO3酸化 SO 稀HCl和BaCl2 白色沉淀 须先用HCl酸化 Fe3＋ 稀NaOH溶液 红褐色沉淀 — 气体法 CO 稀盐酸和石灰水 石灰水变浑浊 HCO等也有此现象 仪器分析法 元素分析仪确定物质中是否含有C、H、O、N、S、Cl、Br等元素；红外光谱仪确定物质中是否存在某些有机原子团；原子吸收光谱仪确定物质中含有哪些金属元素。 （3）几种常见离子的检验方法 离子 所用试剂 实验操作或现象 相关反应的化学方程式 NH4+ 浓氢氧化钠溶液、湿润红色石蕊试纸 与浓氢氧化钠溶液共热， 产生能使湿润的红色石蕊 试纸变蓝色的气体 NH4Cl＋NaOHNaCl＋H2O＋NH3↑ Cl－ 硝酸银溶液、 稀硝酸 滴加硝酸银溶液，产生 不溶于稀硝酸的白色沉淀 NH4Cl＋AgNO3===AgCl↓＋NH4NO3 SO 稀盐酸、 氯化钡溶液 滴加稀盐酸无明显现象， 加氯化钡溶液产生白色沉淀 (NH4)2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NH4Cl 【温馨提示】①物质检验的基本要求 i.反应要有明显的现象，如颜色变化、沉淀的生成或溶解、气体的生成等。 ⅱ.试剂易得，用量要少；方法易行，操作简单，反应条件容易达到。 ⅲ.排除干扰物的影响：需要检验的物质中如果有干扰物存在，则需要选择试剂对干扰物进行排除；要注意多次加入不同的鉴别试剂进行检验时，应及时排除前次加入试剂可能引入的干扰物质。 如检验Cl－时，CO能与Ag＋结合，生成沉淀，故应加稀硝酸除去。 如检验SO时，CO、SO均能与Ba2＋ 结合生成白色沉淀，故先加入稀盐酸排除上述两种离子存在的可能，但不能加入稀硝酸，因硝酸能将SO氧化成SO。 ②物质检验的基本步骤 i.观察外观：观察颜色、状态、气味等。 ⅱ.判断预测：根据观察，结合物质的分类，预测物质可能的组成或性质。 ⅲ.实验验证：设计实验方案，进行实验验证。 ⅳ.分析结论：根据实验现象，分析结果，得出结论。 ③很多金属或它们的化合物在灼烧时的火焰都会呈现特殊颜色，这叫做焰色反应。根据灼烧时火焰呈现的特殊颜色，可以检验金属或金属离子的存在。且焰色反应是物理变化，不是化学变化，在灼烧时，被检验物质可能发生化学变化，但与火焰的颜色无关。观察钾的焰色时，要透过蓝色钴玻璃去观察，这样可以滤去黄光，避免其中含钠杂质所造成的黄色干扰。 4．物质性质和变化的探究 （1）探究化学问题的一般思路 ①确定要研究的化学问题 ②提出假设：依据已有的知识和一定的化学原理提出假设 ③设计化学实验方案：控制某些因素，选择适宜的条件、试剂和仪器。 ④实施实验：观察、记录化学反应的现象、数据。 ⑤得出结论：整理分析有关资料，基于实验证据推理判断，检验所作的假设或解释是否合理。 （2）设计实验探究铝的性质 实验操作 主要现象 结论 打磨铝片，观察 打磨后的铝片呈银白色 铝是银白色金属，铝在空气中易被氧化，形成一层氧化膜 加热未打磨的铝片，轻轻晃动铝片 铝片内部熔融但不下滴 表层有一层Al2O3，且熔点高于Al单质 铝片均溶解，且均有气泡产生 Al既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应 化学方程式 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ （3）设计实验方案探究影响双氧水分解速率的因素 实验 序号 实验方案 现象 结论 ① 气泡产生较慢 ①浓度越大，H2O2分解速率越快 ②温度越高，H2O2分解速率越快 ③加催化剂，H2O2分解速率加快 ② 气泡产生非常慢 ③ 气泡产生较快 ④ 气泡产生非常快 【温馨提示】用控制变量法探究物质的性质和变化 物质变化往往受到多个因素的影响，在研究化学反应与外界因素之间的关系时，对影响物质变化规律的因素或条件加以人为控制，使其他几个因素不变，集中研究其中一个因素的变化所产生的影响，有利于在研究过程中，迅速寻找到物质变化的规律。 二、溶液组成的定量研究 1．物质的量浓度 （1）概念：用单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量表示溶液组成的物理量。符号为cB，单位：mol/L或mol·L－1。 （2）表达式：cB＝ 。 2．配制一定物质的量浓度的溶液（以配制480mLNaOH溶液为例） （1）容量瓶的规格 常用的容量瓶有多种规格，如100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL等。配溶液时要选择相应体积的容量瓶。 （2）配制过程：以配制480 mL 1.00 mol·L－1 NaCl溶液为例 ①主要仪器：托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、500mL容量瓶。 ②实验步骤： 配制步骤 仪器 操作图解 注意事项 ① 计算 如配制480 mL溶液，应按500 mL来计算 ② 称量 小烧杯、托盘天平 天平使用(托盘天平精确到0.1 g)，NaOH不能放纸上 量取 量筒、滴定管 量筒残留液不要洗涤(精确到0.1 mL) ③ 溶解/稀释 小烧杯、玻璃棒 在小烧杯中用蒸馏水将称出的固体溶解，并用玻璃棒棒不断搅拌(玻璃棒的作用是：搅拌) ④ 冷却 溶液冷却到室温，否则会使所配溶液的浓度偏大 ⑤ 移液 500mL容量瓶 待烧杯内溶液恢复室温后，用玻璃棒(作用是：引流)，将其缓缓注入500mL的容量瓶中 ⑥ 洗涤 用蒸馏水将烧杯内壁和玻璃棒洗涤2～3次，并将洗涤液全部注入容量瓶。转移后，烧杯未洗涤会使所配溶液浓度偏小 ⑦ 振荡 使溶液充分混合 ⑧ 定容 胶头滴管 将蒸馏水注入容量瓶，液面距离容量瓶颈刻度线1～2 cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面最低处与刻度线相切 使用胶头滴管的目的是：便于控制加水量，定容时，俯视标线会使所配溶液的浓度偏大 ⑨ 摇匀 塞好瓶塞，用食指摁住瓶塞，另一只手托住瓶底，把容量瓶反复倒转，使溶液混合均匀 准确定容振荡静置后，液面低于标线所配溶液的浓度：无影响 ⑩ 装瓶贴签 试剂瓶 将容量瓶中的溶液倒入试剂瓶中，贴上标签，标明浓度 （3）误差分析 凡是使m或nB增大的因素，使cB偏大。 凡是使m或nB减小的因素，使cB偏小。 凡是使V增大的因素，使cB偏小。 凡是使V减小的因素，使cB偏大。 ②常见误差分析 步骤 可能引起误差的原因 因变量 c n V 称量 需要使用游码且物质、砝码位置颠倒 偏小 — 偏低 称量NaOH时使用滤纸 偏小 — 偏低 量取 用量筒量取浓溶液时仰视 偏大 — 偏高 用量筒量取浓溶液时俯视 偏小 — 偏低 将量取浓溶液所用量筒洗涤，并将洗涤液注入容量瓶中 偏大 — 偏高 溶解 不慎将溶液溅到烧杯外面 偏小 — 偏低 冷却 转移 未冷却至室温就转入容量瓶中 — 偏小 偏高 转移前，容量瓶内有少量蒸馏水 — — 无影响 转移时有少量溶液流到容量瓶外 偏小 — 偏低 洗涤 未洗涤或只洗涤了1次烧杯和玻璃棒 偏小 — 偏低 定容 定容时仰视刻度线 — 偏大 偏低 定容时俯视刻度线 — 偏小 偏高 定容时液面超过刻度线，立即用吸管吸出 偏小 — 偏低 定容摇匀后液面低于刻度线，又加蒸馏水至刻度线 — 偏大 偏低 【温馨提示】容量瓶仰视或俯视刻度线的图解 ①仰视刻度线（图1）。由于操作时是以刻度线为基准加水，从下向上看，最先看见的是刻度线，刻度线低于液面的实际刻度，故加水量偏多，导致溶液体积偏大，结果偏低。 ②俯视刻度线（图2）。恰好相反，刻度线高于液面的实际读数，使得加水量偏少，结果偏高。 3．物质的量浓度与质量分数的关系 （1）推导过程：设溶液体积为1 L，溶液密度为ρ g·mL－1，溶质的质量分数为w，溶质的摩尔质量为M g·mol－1。 则c＝＝＝ mol·L－1。 （2）结论：c＝ mol·L－1(ρ的单位为g·mL－1或g·cm－3)。 4．化学反应的计算 （1）物质的量在化学方程式计算中的应用 化学反应中参加反应的的各物质的物质的量之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比。 化学方程式 CH4(g)＋2O2(g)CO2(g)＋2H2O(g) 化学计量数之比 1∶2∶1∶2 扩大NA倍之后 NA∶2NA∶NA∶2NA 物质的量之比 1mol∶2mol∶1mol∶2mol 结论 化学方程式中各物质的化学计量数之比＝各物质的物质的量之比 （2）化学反应的计算的基本步骤 写（写出相关的化学方程式）→标（在化学方程式中有关物质的化学式下面标出已知物质和所求物质有关物理量的关系，并代入已知量和未知量）→列（列出比例式）→解（根据比例式求解）→答（简明地写出答案） 【温馨提示】有关物质的量的计算中的“三个规范” ①书写规范：各种符号的书写要规范，大写字母与小写字母的意义各不相同。如“M”表示摩尔质量，而“m”表示质量，“N”表示微粒数，而“n”表示物质的量。 ②符号规范： i.设未知数直接用各物理量的符号表示，且要注明物质(或粒子)的符号。如设参加反应HCl溶液的体积为V[HCl(aq)]。 ⅱ.各物理量及单位、物质的名称、公式等尽量用符号表示。如已知NaOH溶液的体积和物质的量浓度，求NaOH溶液的质量时就写成：m(NaOH)＝c(NaOH)×V[NaOH(aq)]×M(NaOH)。 ③单位规范：把已知量代入计算式中计算时都要带单位且单位要统一。 三、人类对原子结构的认识 1．人类认识原子结构模型的历程 （1）德谟克利特（古希腊）的古代原子学说 认为万物都是由间断的、不可分割的微粒即原子构成的，原子的结合和分离是万物变化的根本原因。 （2）道尔顿（英国）的近代原子学说 他认为物质由原子构成，原子不能被创造，也不能被毁灭，在化学变化中不可再分割。 （3）汤姆生（英国）的“葡萄干面包式”原子结构模型 物理学家汤姆生他在1897年发现了原子中存在电子，并用实验方法测出了电子的质量。他推测这种粒子均匀地嵌在云状的正电荷球体中。 （4）卢瑟福（英国）的带核原子结构模型 物理学家卢瑟福根据α粒子散射现象，提出了带核的原子结构模型。推测原子中心存在原子核，带正电，电子带负电，在其周围高速运行，就像行星围绕太阳运转一样。 （5）玻尔（丹麦）的轨道原子结构模型 物理学家玻尔指出：原子核外，电子在一系列稳定的轨道上运动，每个轨道都具有一个确定的能量值；核外电子在这些稳定的轨道上运动时，既不放出能量，也不吸收能量。 （6）电子云模型(现代原子结构学说) 20世纪初，科学家提出，原子核外电子的运动不遵循经典力学的原理，必须用量子力学模型描述核外电子的运动。即现代量子力学模型（电子云模型）。 【温馨提示】原子结构模型的演变过程对我们有何启示： ①化学认识发展的形式与科学认识发展的形式一样,都是继承、积累、突破和革命； ②实验方法是科学研究的一种重要方法,实验手段的不断进步是化学发展的一个关键； ③科学研究、科学发现是无止境的。 2．原子核的构成 （1）构成：原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成的，原子核又是由质子和中子构成的，质子带正电，中子不带电。 （2）质量数：将原子核内所有的质子和中子的相对质量取整数值，加起来所得的数值。 （3）原子的表示符号：X表示质子数是Z，质量数为A的一种X原子。 （4）两个主要关系 ①质量关系：质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。 ②电性关系：原子：原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数； 阴离子：质子数＝核外电子数－电荷数；阳离子：质子数＝核外电子数＋电荷数。 （5）同位素的应用 ①14C在考古工作中用于测定文物的年代； ②U用于制造原子弹、核发电； ③H、H用于制造氢弹； ④放射性同位素释放的射线可用于育种、治疗恶性肿瘤等。+c 【温馨提示】①、X、Xd+、Xe中各个字母的含义：a表示元素X的质子数；b表示元素X的质量数，表示一个特定的原子，即表示具有a个质子，a个电子和(b－a)个中子的原子。＋c表示元素X的化合价为＋c。d＋表示该离子带有d个单位的正电荷；e表示1个分子中含有e个X原子。 ②元素、核素、同位素的比较 元　素 核　素 同位素 概 念 具有相同核电荷数(质子数)的同一类原子的总称 具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子 质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同原子或同一种元素的不同核素 范 围 宏观概念，对同类原子而言，既有游离态又有化合态 微观概念，对某种元素的一种原子而言 微观概念，对某种元素的原子而言。因同位素的存在而使原子种类多于元素种类 联系 特 性 主要通过形成的单质或化合物来体现 不同的核素可能质子数相同，或中子数相同，或质量数相同，或各数均不相同 同位素(之间)质量数不同，化学性质基本相同 实 例 氢元素、氧元素 H、H、N、C、 Mg是不同的核素 H、H、H为氢元素的同位素 3．原子核外电子排布 （1）电子层 根据电子的能量差异和主要运动区域的不同，认为核外电子处于不同的电子层上。 电子层n 1 2 3 4 5 6 7 符号 K L M N O P Q 特点 离核由近到远，电子的能量由低到高。 （2）原子核外电子排布的一般规律 ①能量规律（能量最低原理）：核外电子总是尽可能先排布在能量最低的电子层上，然后依次由内向外排布在能量较高的电子层上。 ②数量规律： i.每层最多容纳2n2个电子； ⅱ.最外层电子数目不超过8个（K层为最外层时不超过2个）； ⅲ.次外层电子数目不超过18个，倒数第三层电子数目不超过32个。 （3）核外电子排布的表示方法——原子结构示意图 ①原子结构示意图： i．用小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核和核电荷数。 ⅱ．用弧线表示电子层。 ⅲ．弧线上的数字表示该电子层上的电子数。 ⅳ．原子结构示意图中，核内质子数＝核外电子数。 ②离子结构示意图： i．当主族中的金属元素原子失去最外层所有电子变为离子时，电子层数减少一层，形成与上一周期稀有气体元素原子相同的电子层结构(电子层数相同，每层上所排布的电子数也相同)。如 ⅱ．非金属元素的原子得电子形成简单离子时，形成和同周期稀有气体元素原子相同的电子层结构。如 （4）原子结构与元素性质的关系 元素的性质与原子的核外电子排布密切相关，元素的化学性质主要取决于原子的最外层电子排布，元素的化合价的数值也与原子的电子层结构特别是最外层电子数有关。 ①金属元素原子最外层电子数一般小于4，较易失去电子，化合价常显正价。 ②非金属元素原子最外层电子数一般大于或等于4，通常易得到电子，在化合物中化合价常显负价。 ③稳定结构与不稳定结构 i.稳定结构：原子最外层有8个电子(He为2)处于稳定状态，既不容易失去电子又不容易得到电子，化学性质稳定(如He、Ne、Ar)。 ⅱ.不稳定结构：原子容易失去电子或得到电子转化为最外电子层上为8(有些为2)个电子的稳定结构(如易失电子的金属元素、易得电子的非金属元素)。 【温馨提示】原子和离子中微粒间的数量关系： ①原子：核外电子数＝质子数＝核电荷数。如N原子，核外电子数为7 ②阳离子：核外电子数＝质子数－所带电荷数。如Na＋的结构示意图：，核外电子数为10 ③阴离子：核外电子数＝质子数＋所带电荷数。如S2－的结构示意图：，核外电子数为18 强化点一 蒸发结晶和降温结晶 1．蒸发结晶 蒸发溶剂，如海水“晒盐”。蒸发时要注意：蒸发皿可直接受热；加热时用玻璃棒不断地搅动(防止热液溅出)，发现溶液出现较多固体时撤火，利用余热将溶液蒸干。 2．降温结晶 降低饱和溶液温度，如硝酸钾的结晶提纯法。先蒸发浓缩，形成较高温度下的饱和溶液，再冷却，即有晶体析出，最后过滤得硝酸钾晶体。 【典例】参照溶解度曲线，设计实验方案提纯混有少量KCl的KNO3。 【答案】将固体混合物用90℃以上的热水溶解，形成热的浓溶液，冷却至室温，过滤，将晶体洗涤、干燥，得到KNO3晶体。 强化点二 物质的检验方法 1．物理方法 常利用物质的颜色、气味、溶解性等加以区别，如可根据颜色区分FeCl3溶液和NaCl溶液，可根据溶解性区分Na2CO3和CaCO3。 2．化学方法 常用酸碱指示剂、点燃、加热、加试剂等方法，如区分盐酸、NaOH溶液和NaCl溶液，可用紫色石蕊溶液。 3．物质检验应注意的问题 物质检验时，应按照取样→操作→现象→结论的顺序进行描述，具体如下： （1）“先取样，后操作”，若试样是固体，一般先配成溶液再检验。 （2）“取少量溶液分别加入几支试管中”，不得在原试剂瓶中进行检验。 （3）“先现象，后结论”，如向BaCl2溶液中加入稀H2SO4时，现象是“有白色沉淀生成”，不能说成“有白色的BaSO4沉淀生成”。 强化点三 物质的量浓度与溶液体积的关系及一定物质的量浓度溶液的配制 1．物质的量浓度与溶液体积的关系 （1）一定物质的量浓度的某溶液，其浓度不因所取体积不同而变化。 （2）表达式中的体积(V)是指溶液的体积，不是溶剂的体积，也不是溶质与溶剂的体积之和。 （3）若将气体通入溶液中，则不能将气体体积与溶剂体积进行简单加和。例如：将1 L HCl气体(标准状况)通入1 L 1 mol·L－1盐酸中，盐酸的体积将发生变化，既不等于1 L，也不等于2 L，准确的体积需要通过计算求得。 （4）溶液与溶液相混合，除特殊说明溶液体积可相加外，其他情况仍用公式V溶液＝计算。 2．一定物质的量浓度溶液的配制 （1）容量瓶的选择与使用 ①容量瓶是配制一定物质的量浓度溶液的专用仪器。容量瓶上的标注有容积、温度、刻度线；常见规格有50 mL、100 mL、250 mL、500 mL及1 000 mL。 ②使用前要检验容量瓶是否漏水。检验程序：加水→塞瓶塞→倒立→查漏→正立，瓶塞旋转180°→倒立→查漏。 ③选择容量瓶时应遵循“大而近”的原则，即所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。例如，配制450 mL 0.1 mol·L－1的NaCl溶液，需选择500 mL容量瓶。 ④使用容量瓶注意“五不”：不能溶解固体；不能稀释浓溶液；不能加热；不能作反应容器；不能长期贮存溶液。 （2）配制溶液操作要点 ①玻璃棒的作用：搅拌促进溶解，引流。 ②配制一定浓度的碳酸钠溶液时，碳酸钠在烧杯中溶解后，要冷却至室温后才能将溶液转移到容量瓶中，如果溶液未冷却，液体膨胀，向容量瓶中所加的水偏少，这样所配溶液浓度偏高。 ③定容时先向容量瓶中加蒸馏水直到容量瓶中的液面距离刻度线1~2cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面的最低点刚好与刻度线相平。观察所加液体是否达到容量瓶的刻度线，一定要平视。 ③定容时如果加水超过刻度线，应将所配溶液倒掉，洗净容量瓶重新配制。 真题感知 1．（2023高一上·江苏南通·期末）下列制取、净化、干燥、收集氯气实验的装置中，能够达到实验目的的是（ ） A．制取Cl2 B．除HCl C．干燥Cl2 D．收集Cl2 2．（2022·江苏常州奔牛高级中学高一期中）下列有关化学实验基本知识和基本操作的描述不正确的是（ ） A．“日照澄洲江雾开”，指日光加热使雾的颗粒聚沉 B．过滤和蒸发操作均用到玻璃棒，但玻璃棒的作用不相同 C．加入盐酸，能产生使澄清石灰水变浑浊的气体，则溶液中一定含有 CO D．先加入稀 HCl 无现象，再加入 BaCl2 溶液产生白色沉淀，证明含大量的 SO 3．（2024·江苏连云港海州四校高一期中）进行化学实验时应强化安全意识。下列做法正确的是（ ） A．金属钠着火时使用泡沫灭火器灭火 B．用试管加热碳酸氢钠固体时要使试管口竖直向上 C．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 D．浓硫酸溅到皮肤上时立即用稀氢氧化钠溶液冲洗 4．（2024·江苏洪泽中学六校联考高一上期中）三国时期曹植在《七步诗》中这样写道：“煮豆持作羹，漉豉以为汁。萁在釜下燃，豆在釜中泣……”诗文中所说的“漉”涉及的化学实验基本操作是（ ） A． B． C． D． 5．（2023高一下·江苏南京·期末）我国化学家侯德榜提出的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出重要贡献。其方法是将二氧化碳通入氨化的氯化钠饱和溶液(又称为氨盐水)中，发生：NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，析出碳酸氢钠晶体，过滤并加热使其转化为纯碱，处理后续溶液可得到副产品氯化铵。副产品NH4Cl可与NaNO2反应：NH4Cl+NaNO2=NaCl+N2↑+2H2O，反应放热且产生气体，可用于冬天石油开采。某化学兴趣小组在实验室中模拟侯氏制碱法进行化学实验，其中能达到实验目的的是（ ） A．制备CO2 B．析出NaHCO3 C．分离出NaHCO3 D．制取Na2CO3 6．（2024高一上·江苏盐城·射阳中学期末）用固体配制0.100 mol⋅L 溶液100 mL，下列操作正确的是（ ） A．用托盘天平准确称量固体10.60 g B．容量瓶中有水，无需干燥处理 C．溶解过程中有少量液体溅出烧杯外，再添加少量固体 D．摇匀后发现凹液面低于刻度线，用胶头滴管继续滴加至刻度线 7．（2022·江苏淮安高一期中）欲除去某溶液里混有的少量杂质，下列做法中不正确的是（括号内的物质为杂质）（      ） A．NaCl溶液（BaCl2）：加过量Na2CO3溶液，过滤，再加适量盐酸再加热 B．KNO3溶液（AgNO3）:加入过量KCl溶液，过滤 C．NaCl溶液（Br2）：加CCl4，萃取分液 D．碘单质I2（NaCl）：加热升华后，再凝华 8．（2024高一上·江苏泰州·靖江高级中学期末）青蒿素是无色针状晶体，易溶于有机溶剂，几乎不溶于水，熔点为156~157°C，热稳定性差；乙醚的沸点为35°C．屠呦呦提取青蒿素的流程可简化如下： 下列说法错误的是（ ） A．破碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素浸取率 B．操作Ⅰ需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯 C．操作II利用了乙醚与青蒿素的沸点相差较大 D．操作III的主要过程是加水溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 9．（2023高一上·江苏苏州·期末）用Na2CO3•10H2O晶体配制500mL0.100mol•L-1Na2CO3溶液。下列说法正确的是（ ） A．称取5.30gNa2CO3•10H2O晶体在烧杯中溶解 B．将溶解所得溶液转移至未经干燥的容量瓶中 C．溶解所用烧杯未洗涤会使所配溶液浓度偏大 D．定容后摇匀，液面低于刻度线，可以补加适量水 10．（2023高一上·江苏南京·南京师大附中期末）下列依据相关实验得出的结论正确的是（ ） A．用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，该溶液一定是钠盐溶液 B．某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水显红色，该溶液中一定含 C．某溶液中加硝酸银，出现白色沉淀，则该溶液中一定含有 D．向某黄色溶液中滴入几滴淀粉碘化钾溶液，溶液变蓝，则原溶液一定是氯水 11．（2022·江苏南通如皋高一期中教学质量调研）下列有关化学用语表示正确的是（ ） A．中子数为14的铝原子： B．烧碱的化学式：Na2CO3 C．镁离子的结构示意图： D．NaHCO3的电离方程式：NaHCO3==Na++H++CO 12．（2022·江苏连云港东海高一期中）短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是原子序数最小的元素，Y元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4个；Z元素原子最外层有1个电子；W元素原子K层和M层电子总数等于其L层电子数。下列说法正确的是（ ） A．Y元素形成的简单阴离子的结构示意图为    B．Z的单质可与Y的单质化合生成Z2Y2或Z2Y C．含X、Y、Z、W四种元素的化合物的化学式可能为NaHCO3 D．Z的单质与X2Y反应的离子方程式为Na + H2O = Na＋ + OH- + H2↑ 13．（2023·江苏常州第三中学期中）高氯酸铵是复合火箭推进剂的重要成分，实验室可通过下列反应制取。 （1）氯酸钠受热分解生成高氯酸钠和氯化钠的化学方程式为 。 （2）反应得到的混合溶液中和的质量分数分别为和，从混合溶液中获得较多晶体的实验操作依次为(填操作名称) 、 、 、冰水洗涤、干燥。用冰水洗涤的目的是 。 若氯化铵溶液用氨气和浓盐酸代替，则该反应不需要加热就能进行，其原因是 。 14．（2022·江苏奔牛高级中学高一期中）回答下列问题 （1）现有①硫酸②酒精③液氨④纯碱⑤熔融的氢氧化钠⑥水银⑦三氧化硫⑧澄清石灰水等物质中，属于盐的是(填序号，下同) ，属于酸性氧化物的是 ，能导电的是 ，属于电解质的是 。 （2）有甲、乙、丙三种元素，甲元素M层的电子数是其K层的电子数的，乙元素原子核内无中子，丙元素原子核内有8个质子。 ①写出丙元素的元素符号 。 ②写出甲、乙、丙三种元素组成的化合物在水中的电离方程式 。 ③画出甲元素的原子结构示意图 。 提升专练 1．下列实验操作中，主要不是从安全角度考虑的是（ ） A．酒精灯在不使用时，必须盖上灯帽 B．给试管里的固体加热时，试管口应略向下倾斜，外壁干燥后再加热 C．给试管里的液体加热时，试管口应略向上倾斜，外壁干燥后再加热 D．用氢气还原氧化铜时，应先通一会儿氢气，再加热氧化铜 2．下列各项操作，错误的有（ ） A．用酒精萃取溴水中的溴单质的操作可选用分液漏斗，而后静置分液 B．进行分液时，分液漏斗中的下层液体，从下口流出，上层液体则从上口倒出 C．萃取、分液前需对分液漏斗检漏 D．为保证分液漏斗内的液体顺利流出，需将上面的塞子拿下 3．下列有关实验操作、原理和装置不能达到实验目的的是（ ） A．用装置甲除去食盐水中的泥沙 B．用装置乙灼烧海带 C．用装置丙分离酒精和水的混合物 D．用装置丁制取少量蒸馏水 4．欲除去某溶液里混有的少量杂质，下列做法中不正确的是(括号内的物质为杂质)（ ） A．NaCl溶液(BaCl2)：加过量Na2CO3溶液，过滤，再加适量盐酸再加热 B．KNO3溶液(AgNO3)：加入过量KCl溶液，过滤 C．NaCl溶液(Br2)：加CCl4，萃取分液 D．碘单质I2(NaCl)：加热升华后，再凝华 5．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（ ） 选项 操作 现象 结论 A 滴加BaCl2溶液 生成白色沉淀 原溶液中有SO B 先滴加足量稀硝酸，再滴入AgNO3溶液 开始无明显现象，后产生白色沉淀 原溶液中有Cl－ 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，将湿润红色石蕊试纸置于试管口 试纸不变蓝 原溶液中无NH 6．下表所示为各物质中所含有的少量杂质以及除去这些杂质应选用的试剂或操作方法。 序号 物质 杂质 除杂质应选用的试剂或操作方法 ① KNO3溶液 KOH 加入FeCl3溶液，并过滤 ② FeSO4溶液 CuSO4 加入过量铁粉，并过滤 ③ H2 CO2 通过盛有NaOH溶液的洗气瓶，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶 ④ NaNO3 CaCO3 溶解、过滤、蒸发、结晶 对应正确的有（ ） A．①②③④ B．仅③④ C．仅②③④ D．仅①②③ 7．某溶液可能含有SO、CO、Cl－中的一种或几种，为确定该溶液的离子组成，现进行如下实验：①取少量溶液滴加硝酸钡溶液，产生白色沉淀；②然后继续加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性气味，且能使澄清石灰水变浑浊的无色气体，白色沉淀部分溶解；③取上层清液继续滴加硝酸钡溶液至无沉淀时，再滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀。根据实验，以下推测不正确的是（ ） A．一定有SO B．一定有CO C．不能确定Cl－是否存在 D．不能确定SO是否存在 8．下列叙述正确的是（ ） A．含1 mol溶质的任何溶液，物质的量浓度一定相等 B．配制1 mol·L－1 NaCl溶液1 L，其方法是将58.5 g NaCl溶于1 L水中即可 C．体积相同、物质的量浓度相同的同种溶液所含溶质的微粒数一定相同 D．1 L 0.5 mol·L－1 CaCl2溶液中，Ca2＋和Cl－的物质的量浓度都是0.5 mol·L－1 9．实验室需要480mL0.2mol·L-1的氢氧化钠溶液，配制中下列说法正确的是（ ） A．用托盘天平称取3.8gNaOH固体 B．若其他操作正确，将NaOH固体放在烧杯中溶解后，立即转移至容量瓶中定容，所得溶质物质的量浓度偏大 C．若其他操作正确，定容摇匀后，溶液凹液面最低点低于刻度线，用胶头滴管加水至刻度线，所得溶质物质的量浓度偏大 D．定容时，为防止液滴飞溅，胶头滴管紧贴容量瓶内壁 10．下列说法正确的是（ ） A．道尔顿根据一些元素化合时的质量比例关系，提出了原子学说 B．汤姆生通过阴极射线发现电子后，提出了“行星模型” C．卢瑟福根据α粒子散射现象，提出了“葡萄干面包式”的原子结构模型 D．泰勒根据氢原子光谱，引入量子论观点，提出了“原子轨道模型” 11．下列说法正确的是（ ） A．某微粒核外电子排布为2、8、8结构，则该微粒一定是氩原子 B．最外层电子达到稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子 C．F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋是与Ne原子具有相同电子层结构的离子 D．某元素原子的最外层只有2个电子，则该元素一定是金属元素 12．X、Y、Z、W为四种短周期主族元素，原子序数依次增大，X和W位于同一主族，X元素原子的最外层电子数是内层电子数的三倍，Y最外层电子数是最内层电子数的一半，Z是地壳中含量最高的金属元素，下列说法正确的是（ ） A．简单氢化物的稳定性：X<W B．原子半径X<Y<Z<W C．最高价氧化物对应的水化物的碱性Y<Z D．化合物Y2X2中既有离子键又有共价键 13．薰衣草精油常用作芳香剂、驱虫剂的原料。“DIY”兴趣小组在实验室从新鲜薰衣草中提取少量精油。 查阅资料：薰衣草精油成分复杂，沸点范围为100 ℃～220 ℃，相同温度时在水中溶解度小于在苯、四氯化碳(有毒、沸点76.8 ℃)等溶剂中的溶解度。 设计方案：小组讨论后提出如下提取方案。(在横线上填写操作名称) （1）步骤①在研钵中将薰衣草捣碎，转移至小烧杯中并加入适量蒸馏水，搅拌使充分溶解后__________； （2）步骤②在薰衣草水中加入适量CCl4进行____________； （3）步骤③将CCl4层进行________________。 实施实验：按预先设计的方案进行实验。 （4）步骤②使用到的主要仪器有________(填字母)。 具体操作为振荡、________、静置、分液。溶有精油的CCl4层在________层(填“上”或“下”)。 （5）步骤③使用如图实验装置，其中仪器e的名称为________，冷却水从________口(填字母)通入。加热，收集温度在________℃的馏分(该馏分可循环使用)。 14．某溶液中含有MgSO4和Na2SO4两种溶质，选择适当试剂将溶液中的镁离子转化为沉淀或固体分离出来，设计实验流程如下： （1）欲证明滤液中存在SO、CO，选用的方案是先取少量的滤液滴加过量的________，发现有气泡生成，再向其中加入________溶液，出现白色沉淀，则可证明SO、CO均存在。 （2）如何洗涤MgCO3沉淀？_______________________________________________________。 （3）如何检验MgCO3沉淀是否洗涤干净？___________________________________________。 15．如表是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 （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，在配制一定物质的量浓度的“鲜花保鲜剂”溶液时肯定不需要的是________(填字母)，还缺少的玻璃仪器有____________(填仪器名称)。 （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。 16．已知元素X、Y、Z质子数都小于18，并且质子数X＋Y＝Z。X原子的电子层数与它的核外电子总数相同，Z原子有两个电子层，外层电子数是内层的电子数的三倍，则 （1）X是________，Z是________；Y原子结构示意图____________。 （2）由Y和Z组成，且Y和Z的质量比为7∶20的化合物的分子式是____________。 （3）X、Z可以形成两种化合物A和B，A中原子个数比为2∶1，则A的摩尔质量是________。B中两原子个数比为1∶1，实验室常用B制备少量的氧气，写出该反应的化学反应方程式____________。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题02 研究物质的基本方法 考点聚焦：复习要点+知识网络，有的放矢 重点专攻：知识点和关键点梳理，查漏补缺 难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升 提升专练：真题感知+提升专练，全面突破 一、研究物质的实验方法 1．实验安全与基本规范 （1）实验安全 ①实验前：做好预习和准备，熟悉实验药品，掌握仪器、药品安全使用要领，理解实验原理，熟悉实验步骤和操作要求。 ②实验中：规范操作和取用药品、仔细观察和记录实验现象、同组分工协作、沉着冷静处理突发状况、树立环保意识，减少实验排出的废气、废液和固体废物对环境的影响等。 ③实验后：收拾干净药品和仪器，保持实验室整洁卫生。正确处理实验用剩的试剂以防污染等。 （2）实验基本规范 ①化学药品的保存 i.固体一般保存在广口瓶，固体一般保存在细口瓶。 ⅱ.碱性物质保存在带橡胶塞的玻璃瓶中，酸（如硫酸）、汽油等物质保存在带玻璃塞的玻璃瓶中。 ⅲ.易吸水、易潮解、易被氧化或易与空气中的CO2反应的物质应密封存放，如NaOH等；白磷易自燃要保存在水中。 ⅳ.见光易分解的物质应选用棕色瓶，并存放在冷暗处，如硝酸等。 ⅴ.易燃、易爆、有毒、有腐蚀性的药品要密封存放冷暗处；易燃、易爆药品应远离火源和电源；剧毒药品要单独专柜保存。 （3）药品的取用 ①原则：①三不：不能用手直接取用或接触药品；不要凑到容器口去闻药品(特别是气体)的气味；不能尝药品的味道。②少量：如果没有说明用量，液体一般取1～2 mL，固体盖住试管底部即可。 ②方法：固体粉状（颗粒）用钥匙或纸槽，块状（片状）用镊子。液体少量用胶头滴管，一定量用量筒，较多量直接倾倒。 ③处理：①实验用剩的试剂(钠、钾等除外)一般不放回原试剂瓶。②废气不能直接排入空气（回收），废液不能直接倒入下水道（指定容器中），废渣不能随意丢弃（分类处理）。 （4）实验操作中的先后关系 ①加热法制取气体且用排水法收集该气体，实验结束时的操作是先将导气管从水中取出，再熄灭酒精灯。 ②点燃氢气、甲烷、一氧化碳等可燃性气体之前，要检验它们的纯度，是因为可燃性气体不纯(混有氧气)点燃时可能发生爆炸。 ③用氢气还原氧化铜，其实验开始时的操作是先通入氢气，再点燃酒精灯，实验结束时熄灭酒精灯后还要继续通入氢气。 ④稀释浓硫酸时，将浓硫酸沿器壁缓缓加入水中，边加边搅拌，然后冷却。 【温馨提示】①酒精灯的安全使用：绝对禁止向燃着的酒精灯里添加酒精，以免引起火灾； 绝对禁止用燃着的酒精灯点燃另一个酒精灯；用完酒精灯，必须用灯帽盖灭，不可用嘴吹灭；不要碰倒酒精灯，万一洒出的酒精在桌面上燃烧起来，应迅速用湿抹布盖灭。 ②加热仪器和方法的选择：能直接加热的仪器有试管、坩埚、蒸发皿、燃烧匙等；需垫石棉网加热的仪器有烧杯、烧瓶、锥形瓶等；给液体加热时，可使用试管、烧杯、烧瓶、蒸发皿等；给固体加热时，可使用试管或坩埚。 ③加热操作：容器外壁不能有水，底部不能与酒精灯的灯芯接触；加热试管先进行预热；给试管内的液体加热时管口不能对着人，给试管内的固体加热时，管口略向下倾斜；灼热的实验仪器应放在石棉网上。 ④加热时几个数据：酒精灯内酒精的量不能少于容积的1/4，也不能多于2/3；试管在加热时所加液体不能超过试管容积的1/3；用试管夹夹试管时，应夹在离管口处1/3。蒸发皿在加热液体时，盛液体量不超过其容积的2/3，烧杯、烧瓶加热时盛液体量应在其容积的1/3～2/3之间。 2．物质的分离提纯 （1）分离提纯概念：物质的分离是将混合物中的各组分分开，得到纯净的物质的过程；物质的提纯是除去混合物中的杂质，保留主要物质的过程。 （2）分离提纯依据：混合物分离提纯的依据是混合物中各组分性质（如状态、沸点、水溶性等）的差异。分离和提纯过程中，应尽量减少所需物质的损失。 （3）分离提纯方法 ①过滤 适用范围：过滤适用于固液混合物的分离； 主要仪器：漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台、滤纸等。 【注意事项】①一贴：滤纸紧贴漏斗内壁；②二低：滤纸边缘略低于漏斗边缘；液体的液面略低于滤纸的边缘；③三靠：向漏斗中倾倒液体时，烧杯的尖嘴应靠到玻璃棒上；玻璃棒的底端应轻靠到漏斗三层滤纸一侧；漏斗颈的末端尖嘴应靠到烧杯的内壁上。 ②蒸发结晶 原理：蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的溶质就会呈晶体析出，叫蒸发结晶，蒸发结晶适用于将可溶于溶剂的溶质分离出来。 主要仪器：蒸发皿、三脚架或铁架台(带铁圈)、酒精灯、玻璃棒。 【注意事项】①在加热蒸发过程中，应用玻璃棒不断搅拌，防止由于局部过热造成液滴飞溅；②加热到蒸发皿中剩余少量液体时(出现较多晶体时)应停止加热，用余热蒸干；③热的蒸发皿应用坩埚钳取下，不能直接放在实验台上，以免烫坏实验台或引起蒸发皿破裂要垫在石棉网上。 ③冷却结晶 原理：在较高温度下蒸发溶剂，形成饱和溶液，降低温度，溶质溶解度降低，析出晶体的过程叫冷却结晶。 应用：冷却结晶主要适用于分离溶解度随温度变化有较大差异的物质。如实验室从KCl和MnO2的混合物中分离、回收这两种物质的实验方案：将混合物加适量水，使KCl完全溶解，将混合物过滤，滤渣洗涤、干燥，得到MnO2，将滤液蒸发，得到KCl固体。 【注意事项】蒸发结晶：蒸发溶剂，如海水“晒盐”。蒸发时要注意：蒸发皿可直接受热；加热时用玻璃棒不断地搅动(防止热液溅出)，发现溶液出现较多固体时撤火，利用余热将溶液蒸干。 降温结晶：降低饱和溶液温度，如硝酸钾的结晶提纯法。先蒸发浓缩，形成较高温度下的饱和溶液，再冷却，即有晶体析出，最后过滤得硝酸钾晶体。 ④蒸馏 实验原理：将液态物质加热至沸点，使之汽化，然后将蒸气重新冷凝为液体的操作过程称为蒸馏。 实验装置： 实验应用：运用蒸馏，可分离沸点相差较大的液体混合物，也可以除去水等液体中难挥发或不挥发的杂质。 主要仪器：蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计、接收管（牛角管）、锥形瓶、酒精灯。 操作顺序：安装蒸馏装置→加入待蒸馏的物质和沸石→通冷凝水→加热→弃去前馏分→收集馏分→停止加热→停止通冷凝水。 【注意事项】温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处；蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的，也不能少于；冷凝管中冷却水从下口进，上口出；先接通冷凝水，再加热；蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片——防液体暴沸；剩余少量溶液时即可停止加热，溶液不可蒸干。 ⑤分液 实验原理：如果两种液体互不相溶，就可以用分液的方法分离这两种液体。 实验仪器：铁架台、分液漏斗、烧杯。 操作过程：装液（将要分离的液体倒入分液漏斗中，塞上分液漏斗顶部的塞子，将分液漏斗倒转过来，充分振荡，打开活塞放气，再关闭活塞）→静置（将分液漏斗放在铁架台上，分液漏斗下端尖嘴紧贴烧杯壁）→放液(打开分液漏斗顶部塞子，再打开活塞，将下层液体恰好放出到烧杯中，关闭活塞)→倒液（另取一只烧杯，将上层液体倒入烧杯中）。 ⑥萃取 实验原理：萃取是利用物质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，将物质从一种溶剂中转移到另一种溶剂（即萃取剂）中，从而实现分离的方法。 萃取的条件：a.与原溶剂互不相溶；b.与原溶剂及溶质都不反应；c.溶质在萃取剂中的溶解度要远大于其在原溶剂中的溶解度。 【注意事项】分液操作注意事项：①分液漏斗使用前要洗涤并检漏；②振荡时，要不时旋开活塞放气，以防止分液漏斗内压强过大引起危险；③分液时，要将漏斗下端管口尖嘴紧贴烧杯内壁，使液体顺利流下，防止液体飞溅；④下层液体要从下口放出，恰好流尽时及时关闭活塞，防止上层液体流出；⑤上层液体要从上口倒出，保证上层液体尽量少地沾附下层液体。 3．物质的检验 （1）思想方法：人们常依据某物质参加化学反应时产生的特殊现象及某些物理特征进行物质的检验。 （2）检验方法 离子 试剂 现象 注意 沉淀法 Cl－ HNO3和AgNO3 白色沉淀 先用稀HNO3酸化 SO 稀HCl和BaCl2 白色沉淀 须先用HCl酸化 Fe3＋ 稀NaOH溶液 红褐色沉淀 — 气体法 CO 稀盐酸和石灰水 石灰水变浑浊 HCO等也有此现象 仪器分析法 元素分析仪确定物质中是否含有C、H、O、N、S、Cl、Br等元素；红外光谱仪确定物质中是否存在某些有机原子团；原子吸收光谱仪确定物质中含有哪些金属元素。 （3）几种常见离子的检验方法 离子 所用试剂 实验操作或现象 相关反应的化学方程式 NH4+ 浓氢氧化钠溶液、湿润红色石蕊试纸 与浓氢氧化钠溶液共热， 产生能使湿润的红色石蕊 试纸变蓝色的气体 NH4Cl＋NaOHNaCl＋H2O＋NH3↑ Cl－ 硝酸银溶液、 稀硝酸 滴加硝酸银溶液，产生 不溶于稀硝酸的白色沉淀 NH4Cl＋AgNO3===AgCl↓＋NH4NO3 SO 稀盐酸、 氯化钡溶液 滴加稀盐酸无明显现象， 加氯化钡溶液产生白色沉淀 (NH4)2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NH4Cl 【温馨提示】①物质检验的基本要求 i.反应要有明显的现象，如颜色变化、沉淀的生成或溶解、气体的生成等。 ⅱ.试剂易得，用量要少；方法易行，操作简单，反应条件容易达到。 ⅲ.排除干扰物的影响：需要检验的物质中如果有干扰物存在，则需要选择试剂对干扰物进行排除；要注意多次加入不同的鉴别试剂进行检验时，应及时排除前次加入试剂可能引入的干扰物质。 如检验Cl－时，CO能与Ag＋结合，生成沉淀，故应加稀硝酸除去。 如检验SO时，CO、SO均能与Ba2＋ 结合生成白色沉淀，故先加入稀盐酸排除上述两种离子存在的可能，但不能加入稀硝酸，因硝酸能将SO氧化成SO。 ②物质检验的基本步骤 i.观察外观：观察颜色、状态、气味等。 ⅱ.判断预测：根据观察，结合物质的分类，预测物质可能的组成或性质。 ⅲ.实验验证：设计实验方案，进行实验验证。 ⅳ.分析结论：根据实验现象，分析结果，得出结论。 ③很多金属或它们的化合物在灼烧时的火焰都会呈现特殊颜色，这叫做焰色反应。根据灼烧时火焰呈现的特殊颜色，可以检验金属或金属离子的存在。且焰色反应是物理变化，不是化学变化，在灼烧时，被检验物质可能发生化学变化，但与火焰的颜色无关。观察钾的焰色时，要透过蓝色钴玻璃去观察，这样可以滤去黄光，避免其中含钠杂质所造成的黄色干扰。 4．物质性质和变化的探究 （1）探究化学问题的一般思路 ①确定要研究的化学问题 ②提出假设：依据已有的知识和一定的化学原理提出假设 ③设计化学实验方案：控制某些因素，选择适宜的条件、试剂和仪器。 ④实施实验：观察、记录化学反应的现象、数据。 ⑤得出结论：整理分析有关资料，基于实验证据推理判断，检验所作的假设或解释是否合理。 （2）设计实验探究铝的性质 实验操作 主要现象 结论 打磨铝片，观察 打磨后的铝片呈银白色 铝是银白色金属，铝在空气中易被氧化，形成一层氧化膜 加热未打磨的铝片，轻轻晃动铝片 铝片内部熔融但不下滴 表层有一层Al2O3，且熔点高于Al单质 铝片均溶解，且均有气泡产生 Al既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应 化学方程式 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ （3）设计实验方案探究影响双氧水分解速率的因素 实验 序号 实验方案 现象 结论 ① 气泡产生较慢 ①浓度越大，H2O2分解速率越快 ②温度越高，H2O2分解速率越快 ③加催化剂，H2O2分解速率加快 ② 气泡产生非常慢 ③ 气泡产生较快 ④ 气泡产生非常快 【温馨提示】用控制变量法探究物质的性质和变化 物质变化往往受到多个因素的影响，在研究化学反应与外界因素之间的关系时，对影响物质变化规律的因素或条件加以人为控制，使其他几个因素不变，集中研究其中一个因素的变化所产生的影响，有利于在研究过程中，迅速寻找到物质变化的规律。 二、溶液组成的定量研究 1．物质的量浓度 （1）概念：用单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量表示溶液组成的物理量。符号为cB，单位：mol/L或mol·L－1。 （2）表达式：cB＝ 。 2．配制一定物质的量浓度的溶液（以配制480mLNaOH溶液为例） （1）容量瓶的规格 常用的容量瓶有多种规格，如100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL等。配溶液时要选择相应体积的容量瓶。 （2）配制过程：以配制480 mL 1.00 mol·L－1 NaCl溶液为例 ①主要仪器：托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、500mL容量瓶。 ②实验步骤： 配制步骤 仪器 操作图解 注意事项 ① 计算 如配制480 mL溶液，应按500 mL来计算 ② 称量 小烧杯、托盘天平 天平使用(托盘天平精确到0.1 g)，NaOH不能放纸上 量取 量筒、滴定管 量筒残留液不要洗涤(精确到0.1 mL) ③ 溶解/稀释 小烧杯、玻璃棒 在小烧杯中用蒸馏水将称出的固体溶解，并用玻璃棒棒不断搅拌(玻璃棒的作用是：搅拌) ④ 冷却 溶液冷却到室温，否则会使所配溶液的浓度偏大 ⑤ 移液 500mL容量瓶 待烧杯内溶液恢复室温后，用玻璃棒(作用是：引流)，将其缓缓注入500mL的容量瓶中 ⑥ 洗涤 用蒸馏水将烧杯内壁和玻璃棒洗涤2～3次，并将洗涤液全部注入容量瓶。转移后，烧杯未洗涤会使所配溶液浓度偏小 ⑦ 振荡 使溶液充分混合 ⑧ 定容 胶头滴管 将蒸馏水注入容量瓶，液面距离容量瓶颈刻度线1～2 cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面最低处与刻度线相切 使用胶头滴管的目的是：便于控制加水量，定容时，俯视标线会使所配溶液的浓度偏大 ⑨ 摇匀 塞好瓶塞，用食指摁住瓶塞，另一只手托住瓶底，把容量瓶反复倒转，使溶液混合均匀 准确定容振荡静置后，液面低于标线所配溶液的浓度：无影响 ⑩ 装瓶贴签 试剂瓶 将容量瓶中的溶液倒入试剂瓶中，贴上标签，标明浓度 （3）误差分析 凡是使m或nB增大的因素，使cB偏大。 凡是使m或nB减小的因素，使cB偏小。 凡是使V增大的因素，使cB偏小。 凡是使V减小的因素，使cB偏大。 ②常见误差分析 步骤 可能引起误差的原因 因变量 c n V 称量 需要使用游码且物质、砝码位置颠倒 偏小 — 偏低 称量NaOH时使用滤纸 偏小 — 偏低 量取 用量筒量取浓溶液时仰视 偏大 — 偏高 用量筒量取浓溶液时俯视 偏小 — 偏低 将量取浓溶液所用量筒洗涤，并将洗涤液注入容量瓶中 偏大 — 偏高 溶解 不慎将溶液溅到烧杯外面 偏小 — 偏低 冷却 转移 未冷却至室温就转入容量瓶中 — 偏小 偏高 转移前，容量瓶内有少量蒸馏水 — — 无影响 转移时有少量溶液流到容量瓶外 偏小 — 偏低 洗涤 未洗涤或只洗涤了1次烧杯和玻璃棒 偏小 — 偏低 定容 定容时仰视刻度线 — 偏大 偏低 定容时俯视刻度线 — 偏小 偏高 定容时液面超过刻度线，立即用吸管吸出 偏小 — 偏低 定容摇匀后液面低于刻度线，又加蒸馏水至刻度线 — 偏大 偏低 【温馨提示】容量瓶仰视或俯视刻度线的图解 ①仰视刻度线（图1）。由于操作时是以刻度线为基准加水，从下向上看，最先看见的是刻度线，刻度线低于液面的实际刻度，故加水量偏多，导致溶液体积偏大，结果偏低。 ②俯视刻度线（图2）。恰好相反，刻度线高于液面的实际读数，使得加水量偏少，结果偏高。 3．物质的量浓度与质量分数的关系 （1）推导过程：设溶液体积为1 L，溶液密度为ρ g·mL－1，溶质的质量分数为w，溶质的摩尔质量为M g·mol－1。 则c＝＝＝ mol·L－1。 （2）结论：c＝ mol·L－1(ρ的单位为g·mL－1或g·cm－3)。 4．化学反应的计算 （1）物质的量在化学方程式计算中的应用 化学反应中参加反应的的各物质的物质的量之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比。 化学方程式 CH4(g)＋2O2(g)CO2(g)＋2H2O(g) 化学计量数之比 1∶2∶1∶2 扩大NA倍之后 NA∶2NA∶NA∶2NA 物质的量之比 1mol∶2mol∶1mol∶2mol 结论 化学方程式中各物质的化学计量数之比＝各物质的物质的量之比 （2）化学反应的计算的基本步骤 写（写出相关的化学方程式）→标（在化学方程式中有关物质的化学式下面标出已知物质和所求物质有关物理量的关系，并代入已知量和未知量）→列（列出比例式）→解（根据比例式求解）→答（简明地写出答案） 【温馨提示】有关物质的量的计算中的“三个规范” ①书写规范：各种符号的书写要规范，大写字母与小写字母的意义各不相同。如“M”表示摩尔质量，而“m”表示质量，“N”表示微粒数，而“n”表示物质的量。 ②符号规范： i.设未知数直接用各物理量的符号表示，且要注明物质(或粒子)的符号。如设参加反应HCl溶液的体积为V[HCl(aq)]。 ⅱ.各物理量及单位、物质的名称、公式等尽量用符号表示。如已知NaOH溶液的体积和物质的量浓度，求NaOH溶液的质量时就写成：m(NaOH)＝c(NaOH)×V[NaOH(aq)]×M(NaOH)。 ③单位规范：把已知量代入计算式中计算时都要带单位且单位要统一。 三、人类对原子结构的认识 1．人类认识原子结构模型的历程 （1）德谟克利特（古希腊）的古代原子学说 认为万物都是由间断的、不可分割的微粒即原子构成的，原子的结合和分离是万物变化的根本原因。 （2）道尔顿（英国）的近代原子学说 他认为物质由原子构成，原子不能被创造，也不能被毁灭，在化学变化中不可再分割。 （3）汤姆生（英国）的“葡萄干面包式”原子结构模型 物理学家汤姆生他在1897年发现了原子中存在电子，并用实验方法测出了电子的质量。他推测这种粒子均匀地嵌在云状的正电荷球体中。 （4）卢瑟福（英国）的带核原子结构模型 物理学家卢瑟福根据α粒子散射现象，提出了带核的原子结构模型。推测原子中心存在原子核，带正电，电子带负电，在其周围高速运行，就像行星围绕太阳运转一样。 （5）玻尔（丹麦）的轨道原子结构模型 物理学家玻尔指出：原子核外，电子在一系列稳定的轨道上运动，每个轨道都具有一个确定的能量值；核外电子在这些稳定的轨道上运动时，既不放出能量，也不吸收能量。 （6）电子云模型(现代原子结构学说) 20世纪初，科学家提出，原子核外电子的运动不遵循经典力学的原理，必须用量子力学模型描述核外电子的运动。即现代量子力学模型（电子云模型）。 【温馨提示】原子结构模型的演变过程对我们有何启示： ①化学认识发展的形式与科学认识发展的形式一样,都是继承、积累、突破和革命； ②实验方法是科学研究的一种重要方法,实验手段的不断进步是化学发展的一个关键； ③科学研究、科学发现是无止境的。 2．原子核的构成 （1）构成：原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成的，原子核又是由质子和中子构成的，质子带正电，中子不带电。 （2）质量数：将原子核内所有的质子和中子的相对质量取整数值，加起来所得的数值。 （3）原子的表示符号：X表示质子数是Z，质量数为A的一种X原子。 （4）两个主要关系 ①质量关系：质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。 ②电性关系：原子：原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数； 阴离子：质子数＝核外电子数－电荷数；阳离子：质子数＝核外电子数＋电荷数。 （5）同位素的应用 ①14C在考古工作中用于测定文物的年代； ②U用于制造原子弹、核发电； ③H、H用于制造氢弹； ④放射性同位素释放的射线可用于育种、治疗恶性肿瘤等。+c 【温馨提示】①、X、Xd+、Xe中各个字母的含义：a表示元素X的质子数；b表示元素X的质量数，表示一个特定的原子，即表示具有a个质子，a个电子和(b－a)个中子的原子。＋c表示元素X的化合价为＋c。d＋表示该离子带有d个单位的正电荷；e表示1个分子中含有e个X原子。 ②元素、核素、同位素的比较 元　素 核　素 同位素 概 念 具有相同核电荷数(质子数)的同一类原子的总称 具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子 质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同原子或同一种元素的不同核素 范 围 宏观概念，对同类原子而言，既有游离态又有化合态 微观概念，对某种元素的一种原子而言 微观概念，对某种元素的原子而言。因同位素的存在而使原子种类多于元素种类 联系 特 性 主要通过形成的单质或化合物来体现 不同的核素可能质子数相同，或中子数相同，或质量数相同，或各数均不相同 同位素(之间)质量数不同，化学性质基本相同 实 例 氢元素、氧元素 H、H、N、C、 Mg是不同的核素 H、H、H为氢元素的同位素 3．原子核外电子排布 （1）电子层 根据电子的能量差异和主要运动区域的不同，认为核外电子处于不同的电子层上。 电子层n 1 2 3 4 5 6 7 符号 K L M N O P Q 特点 离核由近到远，电子的能量由低到高。 （2）原子核外电子排布的一般规律 ①能量规律（能量最低原理）：核外电子总是尽可能先排布在能量最低的电子层上，然后依次由内向外排布在能量较高的电子层上。 ②数量规律： i.每层最多容纳2n2个电子； ⅱ.最外层电子数目不超过8个（K层为最外层时不超过2个）； ⅲ.次外层电子数目不超过18个，倒数第三层电子数目不超过32个。 （3）核外电子排布的表示方法——原子结构示意图 ①原子结构示意图： i．用小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核和核电荷数。 ⅱ．用弧线表示电子层。 ⅲ．弧线上的数字表示该电子层上的电子数。 ⅳ．原子结构示意图中，核内质子数＝核外电子数。 ②离子结构示意图： i．当主族中的金属元素原子失去最外层所有电子变为离子时，电子层数减少一层，形成与上一周期稀有气体元素原子相同的电子层结构(电子层数相同，每层上所排布的电子数也相同)。如 ⅱ．非金属元素的原子得电子形成简单离子时，形成和同周期稀有气体元素原子相同的电子层结构。如 （4）原子结构与元素性质的关系 元素的性质与原子的核外电子排布密切相关，元素的化学性质主要取决于原子的最外层电子排布，元素的化合价的数值也与原子的电子层结构特别是最外层电子数有关。 ①金属元素原子最外层电子数一般小于4，较易失去电子，化合价常显正价。 ②非金属元素原子最外层电子数一般大于或等于4，通常易得到电子，在化合物中化合价常显负价。 ③稳定结构与不稳定结构 i.稳定结构：原子最外层有8个电子(He为2)处于稳定状态，既不容易失去电子又不容易得到电子，化学性质稳定(如He、Ne、Ar)。 ⅱ.不稳定结构：原子容易失去电子或得到电子转化为最外电子层上为8(有些为2)个电子的稳定结构(如易失电子的金属元素、易得电子的非金属元素)。 【温馨提示】原子和离子中微粒间的数量关系： ①原子：核外电子数＝质子数＝核电荷数。如N原子，核外电子数为7 ②阳离子：核外电子数＝质子数－所带电荷数。如Na＋的结构示意图：，核外电子数为10 ③阴离子：核外电子数＝质子数＋所带电荷数。如S2－的结构示意图：，核外电子数为18 强化点一 蒸发结晶和降温结晶 1．蒸发结晶 蒸发溶剂，如海水“晒盐”。蒸发时要注意：蒸发皿可直接受热；加热时用玻璃棒不断地搅动(防止热液溅出)，发现溶液出现较多固体时撤火，利用余热将溶液蒸干。 2．降温结晶 降低饱和溶液温度，如硝酸钾的结晶提纯法。先蒸发浓缩，形成较高温度下的饱和溶液，再冷却，即有晶体析出，最后过滤得硝酸钾晶体。 【典例】参照溶解度曲线，设计实验方案提纯混有少量KCl的KNO3。 【答案】将固体混合物用90℃以上的热水溶解，形成热的浓溶液，冷却至室温，过滤，将晶体洗涤、干燥，得到KNO3晶体。 强化点二 物质的检验方法 1．物理方法 常利用物质的颜色、气味、溶解性等加以区别，如可根据颜色区分FeCl3溶液和NaCl溶液，可根据溶解性区分Na2CO3和CaCO3。 2．化学方法 常用酸碱指示剂、点燃、加热、加试剂等方法，如区分盐酸、NaOH溶液和NaCl溶液，可用紫色石蕊溶液。 3．物质检验应注意的问题 物质检验时，应按照取样→操作→现象→结论的顺序进行描述，具体如下： （1）“先取样，后操作”，若试样是固体，一般先配成溶液再检验。 （2）“取少量溶液分别加入几支试管中”，不得在原试剂瓶中进行检验。 （3）“先现象，后结论”，如向BaCl2溶液中加入稀H2SO4时，现象是“有白色沉淀生成”，不能说成“有白色的BaSO4沉淀生成”。 强化点三 物质的量浓度与溶液体积的关系及一定物质的量浓度溶液的配制 1．物质的量浓度与溶液体积的关系 （1）一定物质的量浓度的某溶液，其浓度不因所取体积不同而变化。 （2）表达式中的体积(V)是指溶液的体积，不是溶剂的体积，也不是溶质与溶剂的体积之和。 （3）若将气体通入溶液中，则不能将气体体积与溶剂体积进行简单加和。例如：将1 L HCl气体(标准状况)通入1 L 1 mol·L－1盐酸中，盐酸的体积将发生变化，既不等于1 L，也不等于2 L，准确的体积需要通过计算求得。 （4）溶液与溶液相混合，除特殊说明溶液体积可相加外，其他情况仍用公式V溶液＝计算。 2．一定物质的量浓度溶液的配制 （1）容量瓶的选择与使用 ①容量瓶是配制一定物质的量浓度溶液的专用仪器。容量瓶上的标注有容积、温度、刻度线；常见规格有50 mL、100 mL、250 mL、500 mL及1 000 mL。 ②使用前要检验容量瓶是否漏水。检验程序：加水→塞瓶塞→倒立→查漏→正立，瓶塞旋转180°→倒立→查漏。 ③选择容量瓶时应遵循“大而近”的原则，即所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。例如，配制450 mL 0.1 mol·L－1的NaCl溶液，需选择500 mL容量瓶。 ④使用容量瓶注意“五不”：不能溶解固体；不能稀释浓溶液；不能加热；不能作反应容器；不能长期贮存溶液。 （2）配制溶液操作要点 ①玻璃棒的作用：搅拌促进溶解，引流。 ②配制一定浓度的碳酸钠溶液时，碳酸钠在烧杯中溶解后，要冷却至室温后才能将溶液转移到容量瓶中，如果溶液未冷却，液体膨胀，向容量瓶中所加的水偏少，这样所配溶液浓度偏高。 ③定容时先向容量瓶中加蒸馏水直到容量瓶中的液面距离刻度线1~2cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面的最低点刚好与刻度线相平。观察所加液体是否达到容量瓶的刻度线，一定要平视。 ③定容时如果加水超过刻度线，应将所配溶液倒掉，洗净容量瓶重新配制。 真题感知 1．（2023高一上·江苏南通·期末）下列制取、净化、干燥、收集氯气实验的装置中，能够达到实验目的的是（ ） A．制取Cl2 B．除HCl C．干燥Cl2 D．收集Cl2 【答案】D 【解析】浓盐酸与二氧化锰共热发生氧化还原反应生成氯气，装置中缺酒精灯，无法制得氯气，A错误；饱和食盐水除去氯气中的氯化氢应该长管进短管出，B错误；氯气能与碱石灰反应，不能用碱石灰干燥氯气，应选用硅胶或五氧化二磷，C错误；氯气的密度大于空气，故用长管进短管出收集氯气，D正确。 2．（2022·江苏常州奔牛高级中学高一期中）下列有关化学实验基本知识和基本操作的描述不正确的是（ ） A．“日照澄洲江雾开”，指日光加热使雾的颗粒聚沉 B．过滤和蒸发操作均用到玻璃棒，但玻璃棒的作用不相同 C．加入盐酸，能产生使澄清石灰水变浑浊的气体，则溶液中一定含有 CO D．先加入稀 HCl 无现象，再加入 BaCl2 溶液产生白色沉淀，证明含大量的 SO 【答案】C 【解析】“日照澄洲江雾开”，涉及到胶体的性质，描述的是日光加热，使雾的颗粒聚沉，A正确；过滤和蒸发操作均用到玻璃棒，过滤是用于引流，蒸发用于搅拌，所以玻璃棒的作用不相同，B正确；加入盐酸，能产生使澄清石灰水变浑浊的气体，则溶液中不一定含有 CO，也可能含HCO、SO等，C错误；先加入稀 HCl 无现象，再加入 BaCl2 溶液产生白色沉淀，证明溶液中含大量的SO，D正确。 3．（2024·江苏连云港海州四校高一期中）进行化学实验时应强化安全意识。下列做法正确的是（ ） A．金属钠着火时使用泡沫灭火器灭火 B．用试管加热碳酸氢钠固体时要使试管口竖直向上 C．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 D．浓硫酸溅到皮肤上时立即用稀氢氧化钠溶液冲洗 【答案】C 【解析】金属钠着火生成过氧化钠，过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气，氧气是助燃气体，因此金属钠着火不能用泡沫灭火器灭火，应用沙土覆盖灭火，A错误；碳酸氢钠不稳定，加热碳酸氢钠固体，碳酸氢钠分解为碳酸钠、二氧化碳、水，水蒸气遇冷凝结成液态水，倒流到试管底部，容易炸裂试管，因此加热碳酸氢钠固体时，试管口略向下倾斜，B错误；做有毒气体的实验时，应在通风厨中进行，为防止污染空气，应对尾气进行适当处理，C正确；浓硫酸溅到皮肤上应用抹布轻轻擦去，然后涂抹小苏打溶液，D错误。 4．（2024·江苏洪泽中学六校联考高一上期中）三国时期曹植在《七步诗》中这样写道：“煮豆持作羹，漉豉以为汁。萁在釜下燃，豆在釜中泣……”诗文中所说的“漉”涉及的化学实验基本操作是（ ） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】漉豉以为汁，属于固液分离，“漉”涉及的化学实验基本操作是过滤，选C。 5．（2023高一下·江苏南京·期末）我国化学家侯德榜提出的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出重要贡献。其方法是将二氧化碳通入氨化的氯化钠饱和溶液(又称为氨盐水)中，发生：NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，析出碳酸氢钠晶体，过滤并加热使其转化为纯碱，处理后续溶液可得到副产品氯化铵。副产品NH4Cl可与NaNO2反应：NH4Cl+NaNO2=NaCl+N2↑+2H2O，反应放热且产生气体，可用于冬天石油开采。某化学兴趣小组在实验室中模拟侯氏制碱法进行化学实验，其中能达到实验目的的是（ ） A．制备CO2 B．析出NaHCO3 C．分离出NaHCO3 D．制取Na2CO3 【答案】B 【解析】稀硫酸和碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶，附着在碳酸钙表面会阻止反应的进行，不能用来制备二氧化碳，A错误；氨气极易溶于水，二氧化碳在水中的溶解度小，首先把氨气通入饱和食盐水中，然后再通入二氧化碳即可析出碳酸氢钠，B正确；过滤时应该用玻璃棒引流，C错误；加热碳酸氢钠时应该用坩埚，不能用蒸发皿，D错误。 6．（2024高一上·江苏盐城·射阳中学期末）用固体配制0.100 mol⋅L 溶液100 mL，下列操作正确的是（ ） A．用托盘天平准确称量固体10.60 g B．容量瓶中有水，无需干燥处理 C．溶解过程中有少量液体溅出烧杯外，再添加少量固体 D．摇匀后发现凹液面低于刻度线，用胶头滴管继续滴加至刻度线 【答案】B 【解析】托盘天平精确度为0.1g，用Na2CO3固体配制0.100mol•L-1Na2CO3溶液100mL，需要溶质的质量为0.100g/mol×0.1L×106g/mol≈1.1g，A错误；定容操作仍然需要加入蒸馏水，所以容量瓶中有水，不需要进行干燥处理，B正确；溶解过程中有少量液体溅出烧杯外，不确定添加溶质的多少，故不能再添加少量Na2CO3固体，C错误；摇匀后发现凹液面低于刻度线，用胶头滴管继续滴加至刻度线，导致溶液体积偏大，溶液浓度偏低，D错误。 7．（2022·江苏淮安高一期中）欲除去某溶液里混有的少量杂质，下列做法中不正确的是（括号内的物质为杂质）（      ） A．NaCl溶液（BaCl2）：加过量Na2CO3溶液，过滤，再加适量盐酸再加热 B．KNO3溶液（AgNO3）:加入过量KCl溶液，过滤 C．NaCl溶液（Br2）：加CCl4，萃取分液 D．碘单质I2（NaCl）：加热升华后，再凝华 【答案】B 【解析】氯化钡和碳酸钠反应，过滤后，过量的碳酸钠可与盐酸反应除去，加热可除去氯化氢，A正确；氯化钾过量，引入新杂质，应加入适量的KCl，B错误；溴易溶于四氯化碳，可用分液的方法分离，C正确；碘单质易升华，氯化钠难挥发，D正确。 8．（2024高一上·江苏泰州·靖江高级中学期末）青蒿素是无色针状晶体，易溶于有机溶剂，几乎不溶于水，熔点为156~157°C，热稳定性差；乙醚的沸点为35°C．屠呦呦提取青蒿素的流程可简化如下： 下列说法错误的是（ ） A．破碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素浸取率 B．操作Ⅰ需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯 C．操作II利用了乙醚与青蒿素的沸点相差较大 D．操作III的主要过程是加水溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 【答案】D 【解析】破碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素浸取率，A正确；将固液分离操作I是过滤，需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯，B正确；操作II是蒸馏，利用了乙醚与青蒿素的沸点相差较大，C正确；青蒿素易溶于有机溶剂，几乎不溶于水，热稳定性差，操作III是重结晶，但不能用水溶解，D错误。 9．（2023高一上·江苏苏州·期末）用Na2CO3•10H2O晶体配制500mL0.100mol•L-1Na2CO3溶液。下列说法正确的是（ ） A．称取5.30gNa2CO3•10H2O晶体在烧杯中溶解 B．将溶解所得溶液转移至未经干燥的容量瓶中 C．溶解所用烧杯未洗涤会使所配溶液浓度偏大 D．定容后摇匀，液面低于刻度线，可以补加适量水 【答案】B 【解析】用Na2CO3•10H2O晶体配制500mL0.100mol•L-1Na2CO3溶液，需要Na2CO3•10H2O晶体的质量是0.5L×0.1mol/L×286g/mol=14.3g，因此需要称取14.3gNa2CO3•10H2O晶体在烧杯中溶解，A错误；洗涤后的容量瓶不需要干燥，所以可将溶解所得溶液转移至未经干燥的容量瓶中，B正确；溶解所用烧杯未洗涤导致溶质的质量减少，会使所配溶液浓度偏小，C错误；定容后摇匀，液面低于刻度线，属于正常现象，若补加适量水，溶液体积增加，会使所配溶液浓度偏小，D错误。 10．（2023高一上·江苏南京·南京师大附中期末）下列依据相关实验得出的结论正确的是（ ） A．用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，该溶液一定是钠盐溶液 B．某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水显红色，该溶液中一定含 C．某溶液中加硝酸银，出现白色沉淀，则该溶液中一定含有 D．向某黄色溶液中滴入几滴淀粉碘化钾溶液，溶液变蓝，则原溶液一定是氯水 【答案】B 【解析】用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，该溶液不一定是钠盐溶液，也可能是氢氧化钠溶液，A错误；某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水显红色，说明该溶液中一定含 Fe2+，氯气将 Fe2+氧化为 Fe3+而显色，B正确；某溶液中加硝酸银，出现白色沉淀，不能证明该溶液中一定含有 Cl−，也可能含碳酸根、硫酸根，C错误；向某黄色溶液中滴入几滴淀粉碘化钾溶液，溶液变蓝，不能说明原溶液一定是氯水，也可能为氯化铁溶液，D错误。 11．（2022·江苏南通如皋高一期中教学质量调研）下列有关化学用语表示正确的是（ ） A．中子数为14的铝原子： B．烧碱的化学式：Na2CO3 C．镁离子的结构示意图： D．NaHCO3的电离方程式：NaHCO3==Na++H++CO 【答案】C 【解析】铝原子质子数为13，中子数为14的铝原子表示为，A错误；烧碱是氢氧化钠，化学式为NaOH，B错误；镁离子核外有10个电子，结构示意图为，故C正确；NaHCO3的电离方程式为NaHCO3==Na++H++CO，D错误。 12．（2022·江苏连云港东海高一期中）短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是原子序数最小的元素，Y元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4个；Z元素原子最外层有1个电子；W元素原子K层和M层电子总数等于其L层电子数。下列说法正确的是（ ） A．Y元素形成的简单阴离子的结构示意图为    B．Z的单质可与Y的单质化合生成Z2Y2或Z2Y C．含X、Y、Z、W四种元素的化合物的化学式可能为NaHCO3 D．Z的单质与X2Y反应的离子方程式为Na + H2O = Na＋ + OH- + H2↑ 【答案】B 【解析】X是原子序数最小的元素，X为H元素，Y元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4个，Y为O元素，Z元素原子最外层有1个电子，原子序数大于O元素，Z为Na元素，W元素原子K层和M层电子总数等于其L层电子数，W为S元素。Y为O元素，简单阴离子的结构示意图为：  ，A错误；Z为Na元素，Y为O元素，Z的单质可与Y的单质化合生成Na2O或者Na2O2，B正确；X为H元素，Y为O元素，Z为Na元素，W为S元素，四种元素组成的化合物可能为：NaHSO3或者NaHSO4，C错误；Na和H2O反应的离子方程式为：2Na+2H2O==2Na++2OH-+H2↑，D错误。 13．（2023·江苏常州第三中学期中）高氯酸铵是复合火箭推进剂的重要成分，实验室可通过下列反应制取。 （1）氯酸钠受热分解生成高氯酸钠和氯化钠的化学方程式为 。 （2）反应得到的混合溶液中和的质量分数分别为和，从混合溶液中获得较多晶体的实验操作依次为(填操作名称) 、 、 、冰水洗涤、干燥。用冰水洗涤的目的是 。 若氯化铵溶液用氨气和浓盐酸代替，则该反应不需要加热就能进行，其原因是 。 【答案】（1）4NaClO33NaClO4+NaCl （2）蒸发浓缩 降温结晶 过滤 减少产品的溶解损失 两者均极易溶于水，且溶于水后发生中和反应放出大量的热生成氯化铵 【解析】（1）氯酸钠受热分解生成高氯酸钠和氯化钠，4NaClO33NaClO4+NaCl。 （2）NH4ClO4、NaClO4溶解度受温度影响变化较大，且低温时NH4ClO4溶解度更小，氯化钠溶解度受温度影响较小；故从混合溶液中获得较多NH4ClO4晶体的实验操作依次为蒸发浓缩、降温结晶、过滤、冰水洗涤、干燥。用冰水洗涤的目的是减少产品的溶解损失；若氯化铵溶液用氨气和浓盐酸代替，则该反应不需要加热就能进行，其原因是两者均极易溶于水，且溶于水后发生中和反应放出大量的热生成氯化铵。 14．（2022·江苏奔牛高级中学高一期中）回答下列问题 （1）现有①硫酸②酒精③液氨④纯碱⑤熔融的氢氧化钠⑥水银⑦三氧化硫⑧澄清石灰水等物质中，属于盐的是(填序号，下同) ，属于酸性氧化物的是 ，能导电的是 ，属于电解质的是 。 （2）有甲、乙、丙三种元素，甲元素M层的电子数是其K层的电子数的，乙元素原子核内无中子，丙元素原子核内有8个质子。 ①写出丙元素的元素符号 。 ②写出甲、乙、丙三种元素组成的化合物在水中的电离方程式 。 ③画出甲元素的原子结构示意图 。 【答案】（1）④ ⑦ ①⑤⑥⑧ ①④⑤ （2）O NaOH=Na++OH- 【解析】（1）根据盐是在水溶液中电离出金属阳离子或铵根离子和酸根离子的化合物，故上述物质中属于盐的是④，氧化物是指由两种元素组成其中一种是氧元素的化合物，能与碱反应生成盐和水的氧化物是酸性氧化物，故属于酸性氧化物的是⑦，含有能够自由移动的电子或者离子的物质就能导电，故能导电的是①⑤⑥⑧，在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物是电解质，所有的酸碱盐、大多数金属氧化物和水均为电解质，故属于电解质的是①④⑤。 （2）由题干信息，甲元素M层的电子数是其K层的电子数的1/2，即甲原子核外电子排布为2，8，1，即甲为Na，乙元素原子核内无中子，故乙未H，丙元素原子核内有8个质子，则丙为O。①由分析可知，丙元素的元素符号为O；②由分析可知，甲、乙、丙三种元素组成的化合物即NaOH，其属于强碱、强电解质，其在水中的电离方程式为：NaOH=Na++OH-；③甲元素是Na，则甲元素的原子结构示意图为：。 提升专练 1．下列实验操作中，主要不是从安全角度考虑的是（ ） A．酒精灯在不使用时，必须盖上灯帽 B．给试管里的固体加热时，试管口应略向下倾斜，外壁干燥后再加热 C．给试管里的液体加热时，试管口应略向上倾斜，外壁干燥后再加热 D．用氢气还原氧化铜时，应先通一会儿氢气，再加热氧化铜 【答案】A 【解析】酒精灯在不使用时必须盖上灯帽，主要是为了避免因酒精的挥发而使灯芯上的水分过多，下次使用时不易点燃。 2．下列各项操作，错误的有（ ） A．用酒精萃取溴水中的溴单质的操作可选用分液漏斗，而后静置分液 B．进行分液时，分液漏斗中的下层液体，从下口流出，上层液体则从上口倒出 C．萃取、分液前需对分液漏斗检漏 D．为保证分液漏斗内的液体顺利流出，需将上面的塞子拿下 【答案】A 【解析】酒精和水是互溶的，不能做萃取剂来萃取溴水中的溴单质，可以用四氯化碳来萃取，故A错误。 3．下列有关实验操作、原理和装置不能达到实验目的的是（ ） A．用装置甲除去食盐水中的泥沙 B．用装置乙灼烧海带 C．用装置丙分离酒精和水的混合物 D．用装置丁制取少量蒸馏水 【答案】C 【解析】过滤分离固液的操作，用装置甲能除去食盐水中的泥沙，A正确；灼烧海带使用酒精灯、坩埚、三脚架、泥三角，B正确；酒精和水互溶，不能分液分离，C错误；可以使用蒸馏的方法制取蒸馏水，D正确。 4．欲除去某溶液里混有的少量杂质，下列做法中不正确的是(括号内的物质为杂质)（ ） A．NaCl溶液(BaCl2)：加过量Na2CO3溶液，过滤，再加适量盐酸再加热 B．KNO3溶液(AgNO3)：加入过量KCl溶液，过滤 C．NaCl溶液(Br2)：加CCl4，萃取分液 D．碘单质I2(NaCl)：加热升华后，再凝华 【答案】B 【解析】BaCl2和Na2CO3反应生成BaCO3沉淀，过滤后，过量的Na2CO3可与盐酸反应除去，加热可除去HCl，A项正确；KCl过量，引入新杂质，应加入适量的KCl，B项错误；Br2易溶于CCl4，可用萃取分液的方法分离，C项正确；I2单质易升华，NaCl难分解，D项正确。 5．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（ ） 选项 操作 现象 结论 A 滴加BaCl2溶液 生成白色沉淀 原溶液中有SO B 先滴加足量稀硝酸，再滴入AgNO3溶液 开始无明显现象，后产生白色沉淀 原溶液中有Cl－ 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，将湿润红色石蕊试纸置于试管口 试纸不变蓝 原溶液中无NH 【答案】B 【解析】与BaCl2溶液反应生成的白色沉淀可能是BaSO4、BaCO3或AgCl，A项错误；黄色火焰可以覆盖K＋的紫色火焰，故检验K＋需透过蓝色钴玻璃观察火焰，C项错误；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项错误。 6．下表所示为各物质中所含有的少量杂质以及除去这些杂质应选用的试剂或操作方法。 序号 物质 杂质 除杂质应选用的试剂或操作方法 ① KNO3溶液 KOH 加入FeCl3溶液，并过滤 ② FeSO4溶液 CuSO4 加入过量铁粉，并过滤 ③ H2 CO2 通过盛有NaOH溶液的洗气瓶，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶 ④ NaNO3 CaCO3 溶解、过滤、蒸发、结晶 对应正确的有（ ） A．①②③④ B．仅③④ C．仅②③④ D．仅①②③ 【答案】C 【解析】加入FeCl3溶液会引入杂质Cl－，①不正确；加入铁置换出铜，通过过滤可除去铜及过量的铁粉，②正确；利用NaOH溶液吸收CO2气体，再利用浓硫酸干燥氢气，③正确；碳酸钙不溶于水，将NaNO3(CaCO3)溶解后过滤，再蒸发滤液即可得到NaNO3晶体，④正确。 7．某溶液可能含有SO、CO、Cl－中的一种或几种，为确定该溶液的离子组成，现进行如下实验：①取少量溶液滴加硝酸钡溶液，产生白色沉淀；②然后继续加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性气味，且能使澄清石灰水变浑浊的无色气体，白色沉淀部分溶解；③取上层清液继续滴加硝酸钡溶液至无沉淀时，再滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀。根据实验，以下推测不正确的是（ ） A．一定有SO B．一定有CO C．不能确定Cl－是否存在 D．不能确定SO是否存在 【答案】D 【解析】向①中继续滴加过量稀盐酸时，沉淀部分溶解，且产生二氧化碳气体，证明原溶液中一定含有SO和CO；加入硝酸银溶液产生白色沉淀氯化银，但并不能确定原溶液中是否有Cl－，因为原溶液中已经加入了稀盐酸。 8．下列叙述正确的是（ ） A．含1 mol溶质的任何溶液，物质的量浓度一定相等 B．配制1 mol·L－1 NaCl溶液1 L，其方法是将58.5 g NaCl溶于1 L水中即可 C．体积相同、物质的量浓度相同的同种溶液所含溶质的微粒数一定相同 D．1 L 0.5 mol·L－1 CaCl2溶液中，Ca2＋和Cl－的物质的量浓度都是0.5 mol·L－1 【答案】C 【解析】A中没有指明溶液的体积，无法比较物质的量浓度；B中1 L是水的体积不是溶液的体积，所以B不正确；C中不论是不是电解质，只要是同种溶液体积相同，物质的量浓度也相同，微粒数必定相等；D中，CaCl2溶液中c(CaCl2)∶c(Ca2＋)∶c(Cl－)＝1∶1∶2，所以c(Cl－)＝1.0 mol·L－1，D不正确。 9．实验室需要480mL0.2mol·L-1的氢氧化钠溶液，配制中下列说法正确的是（ ） A．用托盘天平称取3.8gNaOH固体 B．若其他操作正确，将NaOH固体放在烧杯中溶解后，立即转移至容量瓶中定容，所得溶质物质的量浓度偏大 C．若其他操作正确，定容摇匀后，溶液凹液面最低点低于刻度线，用胶头滴管加水至刻度线，所得溶质物质的量浓度偏大 D．定容时，为防止液滴飞溅，胶头滴管紧贴容量瓶内壁 【答案】B 【解析】实验室没有480mL规格的容量瓶，应用500mL容量瓶进行配制，则相当于配制500mL0.2mol·L-1的氢氧化钠溶液，需要NaOH固体的质量为0.5L×0.2mol/L×40g/mol=4.0g，A错误；溶解后应冷却至室温再转移、定容，若立即转移至容量瓶中定容，所得溶液体积偏小，浓度偏大，B正确；定容摇匀后，溶液凹液面最低点低于刻度线，用胶头滴管加水至刻度线，溶液的体积偏大，浓度偏小，C错误；定容时胶头滴管应该悬空垂直，不能紧贴容量瓶内壁，D错误。 10．下列说法正确的是（ ） A．道尔顿根据一些元素化合时的质量比例关系，提出了原子学说 B．汤姆生通过阴极射线发现电子后，提出了“行星模型” C．卢瑟福根据α粒子散射现象，提出了“葡萄干面包式”的原子结构模型 D．泰勒根据氢原子光谱，引入量子论观点，提出了“原子轨道模型” 【答案】A 【解析】B项，汤姆生提出“葡萄干面包式”，错误；C项，卢瑟福提出了“有核模型”或“行星模型”，错误；D项，玻尔根据氢原子光谱，引入量子论观点，提出“原子轨道模型”，错误。 11．下列说法正确的是（ ） A．某微粒核外电子排布为2、8、8结构，则该微粒一定是氩原子 B．最外层电子达到稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子 C．F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋是与Ne原子具有相同电子层结构的离子 D．某元素原子的最外层只有2个电子，则该元素一定是金属元素 【答案】C 【解析】电子排布为2、8、8结构的微粒还可能为S2－、Cl－等，A项错误；O2－、F－、Cl－、Li＋、Na＋、Mg2＋等微粒最外层电子数均达到了稳定结构，B项错误；F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋核外电子排布均为2、8结构，与Ne原子的电子层结构相同，C项正确；He原子的最外层只有2个电子，但He元素是稀有气体元素，D项错误。 12．X、Y、Z、W为四种短周期主族元素，原子序数依次增大，X和W位于同一主族，X元素原子的最外层电子数是内层电子数的三倍，Y最外层电子数是最内层电子数的一半，Z是地壳中含量最高的金属元素，下列说法正确的是（ ） A．简单氢化物的稳定性：X<W B．原子半径X<Y<Z<W C．最高价氧化物对应的水化物的碱性Y<Z D．化合物Y2X2中既有离子键又有共价键 【答案】D 【解析】X、Y、Z、W为四种短周期主族元素，X和W位于同一主族，X元素原子的最外层电子数是内层电子数的三倍，则X是O，W为S，Y最外层电子数是最内层电子数的一半，则Y为Na，Z是地壳中含量最高的金属元素，则Z为Al。元素非金属性越强，其简单氢化物越稳定，非金属性：O＞S，则简单氢化物的稳定性：H2O＞H2S，A错误；同一周期主族元素从左向右，原子半径逐渐减小，同一主族元素从上向下，原子半径逐渐增大，则原子半径r(O)＜r(S)＜r(Al)＜r(Na)，B错误；元素金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，金属性：Na>Al，最高价氧化物对应的水化物的碱性：NaOH>Al(OH)3，C错误；化合物Y2X2为Na2O2，既有离子键，又有氧氧非极性共价键，D正确。 13．薰衣草精油常用作芳香剂、驱虫剂的原料。“DIY”兴趣小组在实验室从新鲜薰衣草中提取少量精油。 查阅资料：薰衣草精油成分复杂，沸点范围为100 ℃～220 ℃，相同温度时在水中溶解度小于在苯、四氯化碳(有毒、沸点76.8 ℃)等溶剂中的溶解度。 设计方案：小组讨论后提出如下提取方案。(在横线上填写操作名称) （1）步骤①在研钵中将薰衣草捣碎，转移至小烧杯中并加入适量蒸馏水，搅拌使充分溶解后__________； （2）步骤②在薰衣草水中加入适量CCl4进行____________； （3）步骤③将CCl4层进行________________。 实施实验：按预先设计的方案进行实验。 （4）步骤②使用到的主要仪器有________(填字母)。 具体操作为振荡、________、静置、分液。溶有精油的CCl4层在________层(填“上”或“下”)。 （5）步骤③使用如图实验装置，其中仪器e的名称为________，冷却水从________口(填字母)通入。加热，收集温度在________℃的馏分(该馏分可循环使用)。 【答案】（1）过滤　 （2）萃取分液　 （3）蒸馏　 （4）b　放气　下　 （5）蒸馏烧瓶　g　76.8(76.8 ℃～100 ℃间均可) 【解析】（1）薰衣草先捣碎，再溶解，然后过滤分离。 （2）薰衣草精油易溶于CCl4，但在水中的溶解度小，故采用萃取分液法，将薰衣草精油萃取出来。 （3）CCl4和薰衣草精油的沸点不同，可采用蒸馏法分离。 （4）分液时，需要用分液漏斗，振荡过程中要放气，减小分液漏斗内的压强。CCl4的密度比水大，故在下层。 （5）CCl4可以循环利用，反复作萃取剂，故应收集76.8 ℃的馏分。 14．某溶液中含有MgSO4和Na2SO4两种溶质，选择适当试剂将溶液中的镁离子转化为沉淀或固体分离出来，设计实验流程如下： （1）欲证明滤液中存在SO、CO，选用的方案是先取少量的滤液滴加过量的________，发现有气泡生成，再向其中加入________溶液，出现白色沉淀，则可证明SO、CO均存在。 （2）如何洗涤MgCO3沉淀？_______________________________________________________。 （3）如何检验MgCO3沉淀是否洗涤干净？___________________________________________。 【答案】（1）稀盐酸　BaCl2(其他答案合理也可)　 （2） 沿玻璃棒向过滤器中注入少量蒸馏水，使水刚好浸没沉淀，让水自然流下，重复2～3次。 （3）取少量最后一次洗涤液，滴加稀盐酸和BaCl2溶液，若有沉淀生成则说明没有洗净；反之，已洗涤干净(答案合理也可)。 【解析】（1）熟悉CO、SO检验所用的试剂和先后顺序。常用含有H＋的酸来检验CO，常用含有Ba2＋的可溶性钡盐检验SO。因CO可与Ba2＋生成BaCO3沉淀，干扰SO的检验，故在检验SO之前应先检验CO，并将其除去。 （2）过滤完毕，过滤器中的固体表面总是残留部分母液溶质离子，用蒸馏水在原过滤器中冲洗即可。 （3）检验沉淀是否洗净时，实际上是检验最后一次洗涤液是否含有母液中的溶质离子，此题可通过检验最后一次洗涤液中是否含有SO达到目的。 15．如表是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 （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，在配制一定物质的量浓度的“鲜花保鲜剂”溶液时肯定不需要的是________(填字母)，还缺少的玻璃仪器有____________(填仪器名称)。 （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）(2×＋) 　（3）ac　玻璃棒、烧杯 　（4）0.02 【解析】（1）c(蔗糖)≈0.146 mol·L－1，c(硫酸钾)≈0.003 mol·L－1，c(阿司匹林)≈0.002 mol·L－1，c(高锰酸钾)≈0.003 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)＝(2×＋) 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。 16．已知元素X、Y、Z质子数都小于18，并且质子数X＋Y＝Z。X原子的电子层数与它的核外电子总数相同，Z原子有两个电子层，外层电子数是内层的电子数的三倍，则 （1）X是________，Z是________；Y原子结构示意图____________。 （2）由Y和Z组成，且Y和Z的质量比为7∶20的化合物的分子式是____________。 （3）X、Z可以形成两种化合物A和B，A中原子个数比为2∶1，则A的摩尔质量是________。B中两原子个数比为1∶1，实验室常用B制备少量的氧气，写出该反应的化学反应方程式____________。 【答案】（1）H元素　O元素　 　（2）N2O5 （3）18 g·mol－1　2H2O22H2O＋O2↑ 【解析】元素X、Y、Z质子数都小于18，X原子的电子层数与它的核外电子总数相同，则X为H元素；Z原子有两个电子层，外层电子数是内层的电子数的三倍，最外层电子数为6，则Z为O元素；由于质子数X＋Y＝Z，故Y质子数＝8－1＝7，故Y为N元素。 （1）X是H元素，Z是O元素；Y为N元素，原子结构示意图为； （2）m(N)∶m(O)＝7∶20，可知n(N)∶n(O)＝∶＝2∶5，故该化合物为N2O5； （3）H、O可以形成两种化合物A和B，A中X、Z原子个数比为2∶1，则A为H2O，则A的摩尔质量是18 g·mol－1；B中两原子个数比为1∶1，则B为H2O2，实验室常用H2O2制备少量的氧气，反应的化学反应方程式为2H2O22H2O＋O2↑。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$