内容正文:
专题01 化学基本概念
目 录
实验1 胶体的制备及其性质
实验2 探究溶液中离子反应的实质及发生条件
实验3 配制一定物质的量浓度的溶液
实验1 胶体的制备及其性质
实验装置
CuSO4 溶液 Fe(OH)3 胶体
实验原理
①胶体可发生丁达尔效应,即当光束通过胶体时,会产生光亮的通路。
②氢氧化铁胶体制备:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl。
实验用品
蒸馏水、CuSO4 溶液、泥水、水、FeCl3 饱和溶液;酒精灯、铁架台、石棉网、烧杯、胶头滴管、激光笔(或手电筒)。
实验步骤
①取两个100mL小烧杯,分别加入 40mL 蒸馏水和40mL CuSO4 溶液。将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾,向沸水中逐滴加入 5~6 滴 FeCl3 饱和溶液。继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热。观察制得的 Fe(OH)3 胶体,并与CuSO4 溶液比较。
②把盛有CuSO4溶液和Fe(OH)3胶体的烧杯置于暗处,分别用红色激光笔照射烧杯中的液体,在与光束垂直的方向进行观察,并记录实验现象。
实验现象
①当光束通过CuSO4溶液时,无光路现象出现。当光束通过 Fe(OH)3 胶体时,可以看到形成一条光亮的通路。
②将Fe(OH)3胶体过滤后溶液仍呈红褐色;
实验结论
溶液没有丁达尔效应,胶体有丁达尔效应。
1.氢氧化铁胶体制备注意事项
(1)自来水含有电解质等,易使胶体聚沉,需用蒸馏水制备。
(2)FeCl3 溶液要求是饱和的,是为了提高转化效率,若浓度过稀,不利于 Fe(OH)3 胶体的形成。
(3)可稍微加热沸腾,但不宜长时间加热,否则胶体会聚沉。
(4)边滴加 FeCl3 饱和溶液边振荡烧杯,但不能用玻璃棒搅拌,否则会使Fe(OH)3 胶体微粒形成大颗粒沉淀析出。
2.书写Fe(OH)3胶体制备化学方程式的四个易错点
(1)用“===”而不用“”;
(2)Fe(OH)3分子式后注明胶体而不使用“↓”符号;
(3)反应条件是“△”;
(4)HCl后不能标“↑”符号。
3.丁达尔效应是区分胶体与溶液的一种常用物理方法。
实验2 探究溶液中离子反应的实质及发生条件
1.物质的导电性
实验装置
实验原理
电解质溶液能够导电
实验用品
水;水槽、试管、直流电源、导线。
实验步骤
1.在三个烧杯中分别加入干燥的NaCl固体、KNO3固体和蒸馏水,如图所示连接装置,
将石墨电极依次放入三个烧杯中,分别接通电源,观察并记录现象;
2.取上述烧杯中的NaCl固体、KNO3固体各少许,分别加入另外两个盛有蒸馏水的烧杯中,
用玻璃棒搅拌,使固体完全溶解形成溶液。如图所示,将石墨电极依次放入NaCl溶液、KNO3溶液中,分别接通电源,观察并记录现象;
实验现象
1.将石墨电极分别放入固体NaCl、KNO3和蒸馏水中,接通电源后,小灯泡不发光。
2.将固体NaCl、KNO3分别加入两个盛有蒸馏水的烧杯中,形成溶液,再放入电极,接
通电源,小灯泡都会发光。
实验结论
1.固体NaCl、KNO3和蒸馏水不能导电;
2.NaCl、KNO3溶液可以导电。
实验说明
1.固体NaCl、KNO3不能导电。
2.NaCl溶液、KNO3溶液都能导电。
3.严格地说,蒸馏水也能导电,只是导电能力非常弱,用上述实验装置不能测出。
2. 离子反应发生的条件
实验操作
实验现象
无明显实验现象
有白色沉淀
混合前溶液中微粒
K+、Cl-、Na+、SO42-
Ba2+、Cl-、Na+、SO42-
混合后溶液中微粒
K+、Cl-、Na+、SO42-
Na+、Cl-
微粒变化
没有变化
Na+、Cl-没有变化,Ba2+、SO42-变少
1.电解质的导电原理
熔融电解质或电解质溶液中的导电微粒是自由移动的阴、阳离子,它们在外电场作用下能产生定向移动从而导电。
2.电解质溶液导电能力大小的影响因素
(1)电解质溶液导电能力的大小取决于溶液中自由移动离子的浓度和离子的电荷数。
(2)温度升高时,弱电解质电离程度增大,离子浓度增大,导电性会增强;但强电解质溶液的导电性几乎不变。
3.电解质导电性与导电能力强弱的判断
4.金属导电与电解质溶液导电原因对比
(1)金属导电是由于自由电子在电场作用下的定向移动,温度高、金属阳离子振动幅度大,自由电子定向移动阻力增大,金属导电性变弱。
(2)电解质溶液之所以导电,是由于溶液中有自由移动的离子存在。电解质溶液导电能力的大小,决定于溶液中自由移动离子的浓度和离子的电荷数,和电解质的强弱没有必然联系。但温度升高时,弱电解质电离程度增大、离子浓度增大、导电性会增强。
【特别提醒】(1)电解质溶液的导电原理:电解质电离出的阴、阳离子在外加电场的作用下,发生定向移动实现导电过程,一般情况下,自由移动离子的浓度越大,所带的电荷数越多,电解质溶液的导电能力越强。
(2)同一温度下,强电解质溶液(a)、弱电解质溶液(b)、金属导体(c)的导电能力相同,若升高温度,它们的导电能力大小顺序为b>a>c。
(3)一般来说,对于NaOH、KCl等可溶性的碱和盐,在水溶液和熔融状态都可以导电。
(4)有些难溶于水的电解质只在熔融状态下才能导电,难溶性的盐如BaSO4、金属氧化物如Fe2O3。
(5)像HCl、H2SO4等酸只能在水溶液才可以导电,但熔融状态下不导电。
5.离子反应的类型与发生的条件
离子反应类型
发生的条件
实例
离子互换反应
生成气体
NH4++OH-NH3↑+H2O H++HCO3-=CO2↑+H2O
生成沉淀
Ag++Cl-=AgCl↓ Cu2++S2-=CuS↓ 2AgI+S2-=Ag2S+2I-
生成弱电解质
H++OH-=H2O H++F-=HF NH4++OH-=NH3·H2O
实验3 配制一定物质的量浓度的溶液
一、一定物质的量浓度溶液的配制
1.容量瓶的构造及使用
(1)容量瓶上标有温度、规格和刻度线。常用规格有100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL等。
(2)容量瓶在使用前要检查是否漏水,其操作顺序为装水盖塞→倒立→正立→玻璃塞旋转180°→倒立。
2.准确配制一定物质的量浓度溶液的两个关键
(1)准确称量固体溶质的质量(或准确量取浓溶液的体积)。
(2)准确标定所配溶液的体积。
3.配制过程
以配制500 mL 1.0 mol·L-1 NaCl溶液为例:
【特别提醒】(回顾对比)质量百分比浓度、体积比浓度溶液的配制
(1)配制100 g 10%的NaCl溶液。用托盘天平称取10.0 g NaCl固体,放入烧杯中,再用100 mL量筒量取90.0 mL的水注入烧杯中,然后用玻璃棒搅拌使之溶解。
(2)用浓硫酸配制1∶4的稀硫酸50 mL。用50 mL的量筒量取40.0 mL的水注入100 mL的烧杯中,再用10 mL 的量筒量取10.0 mL浓硫酸,然后沿烧杯内壁缓缓注入烧杯中,并用玻璃棒不停地搅拌。
4.【实验2-10】的几点说明:
(1)实验2-10的四点提示:
①实验中用到的仪器:天平(溶质是固体)、烧杯、玻璃棒、容量瓶(要回答出容量瓶的规格)、胶头滴管、药匙(溶质是固体时使用)、量筒(溶质是液体时使用)。
②定容时要“平视”,不能“俯视”和“仰视”。
③溶液要冷却至室温才能转移到容量瓶中。
④玻璃棒和烧杯内壁要洗涤2~3次。
(2)实验2-10中必须强调的三个要点:
①实验步骤中易忽视“冷却”“洗涤”。
②实验仪器中易忽视胶头滴管和玻璃棒的使用。
③实际操作中易犯的错误是“俯视”或“仰视”。
二、配制溶液误差分析
1.误差分析依据
(1)依据:用来判断。
(2)关键:看溶质或溶液量的变化,凡操作使溶质的物质的量减小(或使溶液体积增大),则所配溶液浓度偏小,反之偏大。
2.配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液实验误差的主要原因及分析
1)称量或量取时所引起的误差
(1)使所配溶液的物质的量浓度偏高的主要原因及分析
①天平的砝码沾有其他物质或已锈蚀,导致称量物质的实际值是大于称量值
②称量时游码忘记归零
③调整天平零点时,游码放在了刻度线的右端
④用量筒量取液体时,仰视读数,使所量取的液体的体积增大。(如图1c)
(2)使所配溶液的物质的量浓度偏低的主要原因及分析
①直接称热的物质,含有水份,称的重,实际质量却小;
②砝码有残缺,使称取质量减小
③在敞口容器中称量易吸收空气中其他成分或易于挥发的物质时的动作过慢而变质,使称取质量减小
④用量筒量取液体时俯视读数,使所量取的液体的体积减小(如图1b)。
2)用于溶解稀释溶液的烧杯未用蒸馏水洗涤,使溶质的物质的量减少,致使溶液的浓度偏低。
3)转移或搅拌溶液时有部分液体溅出,使溶质的物质的量减少,致使溶液浓度偏低。
4)容量瓶内溶液的温度高于20℃,造成所量取的溶液的体积小于容量瓶上所标注的液体的体积,致使溶液浓度偏高。
5)在给容量瓶定容时,仰视读数会使溶液的体积增大(如图2c),致使溶液浓度偏低;俯视读数会使溶液的体积减小(如图2b),致使溶液浓度偏高。
3.配制流程与误差分析的关系
1.物质的量浓度溶液的配制
配制步骤
仪器
注意事项
①计算
②称量/量取
小烧杯、托盘天平
量筒、滴定管
托盘天平使用(精确到0.1 g)
NaOH不能放纸上,量筒残留液不要洗涤
③溶解/稀释
玻璃棒
玻璃棒的作用是:搅拌
④冷却
否则会使所配溶液的浓度偏大
⑤移液
××mL容量瓶
玻璃棒的作用是:引流
⑥洗涤
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
使用该仪器的目的是: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
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
2.配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
引起误差的一些操作
过程分析
对c的影响
(偏高、偏低、无影响)
m
V
①
溶解前烧杯中有水
不改变
不改变
无影响
②
向容量瓶中转移溶液时,少量流出
减少
不改变
偏低
③
未洗涤烧杯和玻璃棒
减少
不改变
偏低
④
定容时,水多加后用滴管吸出
减小
不改变
偏低
⑤
定容摇匀时液面下降再加水
不改变
减少
偏低
⑥
定容时俯视读数(读刻度线)
不改变
变小
偏大
⑦
定容时仰视读数(读刻度线)
不改变
变大
偏低
⑧
用水洗涤量筒
变大
不改变
偏大
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专题01 化学基本概念
目 录
实验1 胶体的制备及其性质
实验2 探究溶液中离子反应的实质及发生条件
实验3 配制一定物质的量浓度的溶液
实验1 胶体的制备及其性质
实验装置
CuSO4 溶液 Fe(OH)3 胶体
实验原理
①胶体可发生丁达尔效应,即当光束通过胶体时,会产生光亮的通路。
②氢氧化铁胶体制备:FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl。
实验用品
蒸馏水、CuSO4 溶液、泥水、水、FeCl3 饱和溶液;酒精灯、铁架台、石棉网、烧杯、胶头滴管、激光笔(或手电筒)。
实验步骤
①取两个100mL小烧杯,分别加入 40mL 蒸馏水和40mL CuSO4 溶液。将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾,向沸水中逐滴加入 5~6 滴 FeCl3 饱和溶液。继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热。观察制得的 Fe(OH)3 胶体,并与CuSO4 溶液比较。
②把盛有CuSO4溶液和Fe(OH)3胶体的烧杯置于暗处,分别用红色激光笔照射烧杯中的液体,在与光束垂直的方向进行观察,并记录实验现象。
实验现象
①当光束通过CuSO4溶液时,无光路现象出现。当光束通过 Fe(OH)3 胶体时,可以看到形成一条光亮的通路。
②将Fe(OH)3胶体过滤后溶液仍呈红褐色;
实验结论
溶液没有丁达尔效应,胶体有丁达尔效应。
1.氢氧化铁胶体制备注意事项
(1)自来水含有电解质等,易使胶体聚沉,需用蒸馏水制备。
(2)FeCl3 溶液要求是饱和的,是为了提高转化效率,若浓度过稀,不利于 Fe(OH)3 胶体的形成。
(3)可稍微加热沸腾,但不宜长时间加热,否则胶体会聚沉。
(4)边滴加 FeCl3 饱和溶液边振荡烧杯,但不能用玻璃棒搅拌,否则会使Fe(OH)3 胶体微粒形成大颗粒沉淀析出。
2.书写Fe(OH)3胶体制备化学方程式的四个易错点
(1)用“===”而不用“”;
(2)Fe(OH)3分子式后注明胶体而不使用“↓”符号;
(3)反应条件是“△”;
(4)HCl后不能标“↑”符号。
3.丁达尔效应是区分胶体与溶液的一种常用物理方法。
实验2 探究溶液中离子反应的实质及发生条件
1.物质的导电性
实验装置
实验原理
电解质溶液能够导电
实验用品
水;水槽、试管、直流电源、导线。
实验步骤
1.在三个烧杯中分别加入干燥的NaCl固体、KNO3固体和蒸馏水,如图所示连接装置,
将石墨电极依次放入三个烧杯中,分别接通电源,观察并记录现象;
2.取上述烧杯中的NaCl固体、KNO3固体各少许,分别加入另外两个盛有蒸馏水的烧杯中,
用玻璃棒搅拌,使固体完全溶解形成溶液。如图所示,将石墨电极依次放入NaCl溶液、KNO3溶液中,分别接通电源,观察并记录现象;
实验现象
1.将石墨电极分别放入固体NaCl、KNO3和蒸馏水中,接通电源后,小灯泡不发光。
2.将固体NaCl、KNO3分别加入两个盛有蒸馏水的烧杯中,形成溶液,再放入电极,接
通电源,小灯泡都会发光。
实验结论
1.固体NaCl、KNO3和蒸馏水不能导电;
2.NaCl、KNO3溶液可以导电。
实验说明
1.固体NaCl、KNO3不能导电。
2.NaCl溶液、KNO3溶液都能导电。
3.严格地说,蒸馏水也能导电,只是导电能力非常弱,用上述实验装置不能测出。
2. 离子反应发生的条件
实验操作
实验现象
无明显实验现象
有白色沉淀
混合前溶液中微粒
K+、Cl-、Na+、SO
Ba2+、Cl-、Na+、SO
混合后溶液中微粒
K+、Cl-、Na+、SO4
Na+、Cl-
微粒变化
没有变化
Na+、Cl-没有变化,Ba2+、SO42-变少
1.电解质的导电原理
熔融电解质或电解质溶液中的导电微粒是自由移动的阴、阳离子,它们在外电场作用下能产生定向移动从而导电。
2.电解质溶液导电能力大小的影响因素
(1)电解质溶液导电能力的大小取决于溶液中自由移动离子的浓度和离子的电荷数。
(2)温度升高时,弱电解质电离程度增大,离子浓度增大,导电性会增强;但强电解质溶液的导电性几乎不变。
3.电解质导电性与导电能力强弱的判断
4.金属导电与电解质溶液导电原因对比
(1)金属导电是由于自由电子在电场作用下的定向移动,温度高、金属阳离子振动幅度大,自由电子定向移动阻力增大,金属导电性变弱。
(2)电解质溶液之所以导电,是由于溶液中有自由移动的离子存在。电解质溶液导电能力的大小,决定于溶液中自由移动离子的浓度和离子的电荷数,和电解质的强弱没有必然联系。但温度升高时,弱电解质电离程度增大、离子浓度增大、导电性会增强。
【特别提醒】(1)电解质溶液的导电原理:电解质电离出的阴、阳离子在外加电场的作用下,发生定向移动实现导电过程,一般情况下,自由移动离子的浓度越大,所带的电荷数越多,电解质溶液的导电能力越强。
(2)同一温度下,强电解质溶液(a)、弱电解质溶液(b)、金属导体(c)的导电能力相同,若升高温度,它们的导电能力大小顺序为b>a>c。
(3)一般来说,对于NaOH、KCl等可溶性的碱和盐,在水溶液和熔融状态都可以导电。
(4)有些难溶于水的电解质只在熔融状态下才能导电,难溶性的盐如BaSO4、金属氧化物如Fe2O3。
(5)像HCl、H2SO4等酸只能在水溶液才可以导电,但熔融状态下不导电。
5.离子反应的类型与发生的条件
离子反应类型
发生的条件
实例
离子互换反应
生成气体
NH4++OH-NH3↑+H2O H++HCO3-=CO2↑+H2O
生成沉淀
Ag++Cl-=AgCl↓ Cu2++S2-=CuS↓ 2AgI+S2-=Ag2S+2I-
生成弱电解质
H++OH-=H2O H++F-=HF NH4++OH-=NH3·H2O
实验3 配制一定物质的量浓度的溶液
一、一定物质的量浓度溶液的配制
1.容量瓶的构造及使用
(1)容量瓶上标有温度、规格和刻度线。常用规格有100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL等。
(2)容量瓶在使用前要检查是否漏水,其操作顺序为装水盖塞→倒立→正立→玻璃塞旋转180°→倒立。
2.准确配制一定物质的量浓度溶液的两个关键
(1)准确称量固体溶质的质量(或准确量取浓溶液的体积)。
(2)准确标定所配溶液的体积。
3.配制过程
以配制500 mL 1.0 mol·L-1 NaCl溶液为例:
【特别提醒】(回顾对比)质量百分比浓度、体积比浓度溶液的配制
(1)配制100 g 10%的NaCl溶液。用托盘天平称取10.0 g NaCl固体,放入烧杯中,再用100 mL量筒量取90.0 mL的水注入烧杯中,然后用玻璃棒搅拌使之溶解。
(2)用浓硫酸配制1∶4的稀硫酸50 mL。用50 mL的量筒量取40.0 mL的水注入100 mL的烧杯中,再用10 mL 的量筒量取10.0 mL浓硫酸,然后沿烧杯内壁缓缓注入烧杯中,并用玻璃棒不停地搅拌。
4.【实验2-10】的几点说明:
(1)实验2-10的四点提示:
①实验中用到的仪器:天平(溶质是固体)、烧杯、玻璃棒、容量瓶(要回答出容量瓶的规格)、胶头滴管、药匙(溶质是固体时使用)、量筒(溶质是液体时使用)。
②定容时要“平视”,不能“俯视”和“仰视”。
③溶液要冷却至室温才能转移到容量瓶中。
④玻璃棒和烧杯内壁要洗涤2~3次。
(2)实验2-10中必须强调的三个要点:
①实验步骤中易忽视“冷却”“洗涤”。
②实验仪器中易忽视胶头滴管和玻璃棒的使用。
③实际操作中易犯的错误是“俯视”或“仰视”。
二、配制溶液误差分析
1.误差分析依据
(1)依据:用来判断。
(2)关键:看溶质或溶液量的变化,凡操作使溶质的物质的量减小(或使溶液体积增大),则所配溶液浓度偏小,反之偏大。
2.配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液实验误差的主要原因及分析
1)称量或量取时所引起的误差
(1)使所配溶液的物质的量浓度偏高的主要原因及分析
①天平的砝码沾有其他物质或已锈蚀,导致称量物质的实际值是大于称量值
②称量时游码忘记归零
③调整天平零点时,游码放在了刻度线的右端
④用量筒量取液体时,仰视读数,使所量取的液体的体积增大。(如图1c)
(2)使所配溶液的物质的量浓度偏低的主要原因及分析
①直接称热的物质,含有水份,称的重,实际质量却小;
②砝码有残缺,使称取质量减小
③在敞口容器中称量易吸收空气中其他成分或易于挥发的物质时的动作过慢而变质,使称取质量减小
④用量筒量取液体时俯视读数,使所量取的液体的体积减小(如图1b)。
2)用于溶解稀释溶液的烧杯未用蒸馏水洗涤,使溶质的物质的量减少,致使溶液的浓度偏低。
3)转移或搅拌溶液时有部分液体溅出,使溶质的物质的量减少,致使溶液浓度偏低。
4)容量瓶内溶液的温度高于20℃,造成所量取的溶液的体积小于容量瓶上所标注的液体的体积,致使溶液浓度偏高。
5)在给容量瓶定容时,仰视读数会使溶液的体积增大(如图2c),致使溶液浓度偏低;俯视读数会使溶液的体积减小(如图2b),致使溶液浓度偏高。
3.配制流程与误差分析的关系
1.物质的量浓度溶液的配制
配制步骤
仪器
注意事项
①计算
②称量/量取
小烧杯、托盘天平
量筒、滴定管
托盘天平使用(精确到0.1 g)
NaOH不能放纸上,量筒残留液不要洗涤
③溶解/稀释
玻璃棒
玻璃棒的作用是:搅拌
④冷却
否则会使所配溶液的浓度偏大
⑤移液
××mL容量瓶
玻璃棒的作用是:引流
⑥洗涤
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
使用该仪器的目的是: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
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
2.配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
引起误差的一些操作
过程分析
对c的影响
(偏高、偏低、无影响)
m
V
①
溶解前烧杯中有水
不改变
不改变
无影响
②
向容量瓶中转移溶液时,少量流出
减少
不改变
偏低
③
未洗涤烧杯和玻璃棒
减少
不改变
偏低
④
定容时,水多加后用滴管吸出
减小
不改变
偏低
⑤
定容摇匀时液面下降再加水
不改变
减少
偏低
⑥
定容时俯视读数(读刻度线)
不改变
变小
偏大
⑦
定容时仰视读数(读刻度线)
不改变
变大
偏低
⑧
用水洗涤量筒
变大
不改变
偏大
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