第1章 化学研究的天地（知识清单） 化学沪科版2020必修第一册

第1章 化学研究的天地 知识点1 物质的分类 ◆一 、常见的物质分类方法 1.分类法是一种行之有效、简单易行的科学研究方法。同类物质往往有相似的性质，所以分类可以预测物质的性质及可能发生的变化。常见的分类方法有： 2.单一分类法：对研究对象使用一种标准的分类法，如氧化物按组成元素分为金属氧化物、非金属氧化物。 3.交叉分类法：对同一研究对象用不同标准进行分类，物质类别间有交叉部分，可弥补单一分类方法分类标准的局限性和信息量少等不足，从不同角度对研究对象进行比较全面的分析。如下图所示： 4.树状分类法：对同类事物按照同一标准进行再分类，同一层次的物质类别间一般相互独立，可以区分出物质的从属关系，但未突出物质的特性。 ( 金属单质，如 Na 、K、Ca、Mg、Fe、Cu、Al 等。 )5.根据物质的组成和性质特点对物质进行分类（树状分类法）。 ( 单质 （同种元素） ) ( 非金属单质， 如 S 、C、P 4 、Cl 2 、O 2 、N 2 、H 2 等。 ) ( 稀有气体，如 He 、Ne、Ar、Kr 等。 ) ( 金属氢化物，如 NaH、 CaH 2 等。 ) ( 氢化物 ) ( 非金属氢化物，如 NH 3 、 H 2 O 等。 ) ( 金属氧化物，如 Na 2 O 、 CaO、Fe 2 O 3 等。 ) ( 纯净物 （同种物质） ) ( 氧化物 ) ( 无机 化合物 ) ( 酸：强酸（如 HCl )、弱酸（如 H 2 CO 3 ）； 一元酸（如 HNO 3 ）、二元酸（如 H 2 SO 4 ） ) ( 非金属氧化物，如 CO 2 、 SO 2 、NO 2 等。 ) ( 碱：强碱（如 NaOH )、弱碱（如 NH 3 ·H 2 O ）； 一元碱（如 KOH ）、二元酸[如 Ca(OH) 2 ] ) ( 物 质 ) ( 化合物 （不同种元素） ) ( 盐 ： 可溶性盐（如 Na 2 CO 3 )、不溶性盐（如 BaSO 4 )；含氧酸盐（如 Na 2 SO 4 )、无氧酸盐（如 K 2 S ） ) ( 烃：烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃 ) ( 有机 化合物 ) ( 烃的衍生物：含氧衍生物、含氮衍生物等。 ) ( 糖类、油脂、蛋白质 ) ( 混合物 （不同种物质） ) ( 有机高分子化合物 ) ( 导体，如 Cu、Al、石墨 等。 )6.依据不同的分类标准（溶解性、导电性、聚集状态）对物质进行分类（交叉分类法）。 ( 依据导电性 ) ( 半导体，如 Si、Se、Ge、 砷化镓 等。 ) ( 绝缘体，如 塑料、橡胶、玻璃、陶瓷、空气、CO 2 等。 ) ( 易溶物，如 KNO 3 、 Na 2 CO 3 、 NH 4 Cl、NH3、HCl、乙醇 等。 ) ( 依据溶解性 ) ( 物 质 ) ( 可溶物，如 C aSO 4 、 CO 2 、SO 2 、NaCl 等。 ) ( 微溶物，如 C a(OH) 2 、 CaSO 4 、 Ag 2 SO 4 、MgCO 3 等。 ) ( 难溶物，如 C aCO 3 、A gCl 、 BaSO 4 、Cu(OH) 2 等。 ) ( 气体，如 C O 2 、 SO 2 、 CO 、NO、NH 3 等。 石墨 等。 ) ( 液体，如 硫酸 、 酒精 、 水、醋酸 等。 ) ( 依据聚集状态 ) ( 固体，如 Cu、Al、石墨 、食盐、碳酸钠 等。 ) ◆二、物质的聚集状态 1.常见的物质有三种聚集状态，固态、液态、气态。不同聚集状态的特性主要由构成物质的微粒之间的平均距离和作用力及运动方式 有关。 聚集状态 宏观性质（共性） 微观性质（共性） 是否有固定的形状 是否可以被压缩 微粒间距离的远近 微粒间作用力的强弱 气态 无 可以 远 弱 液态 有 否 较近 较弱 固态 有 否 镜 强 2.物质的聚集状态变化：改变微粒间距离的远近与微粒间作用力的强弱，能改变物质的聚集 ( ( 熔化 ） ( 凝固 ） （ 汽化 ） （ 液化 ） (升华 ） ( 凝华 ） 固态 液态 气态 ) 状态，即改变温度和压强等条件。升高温度，微粒间距离变大 ，微粒间作用力变大 。增大压强，微粒间距离变小 ，微粒间作用力变大 。 【重难点解析】 一、.根据物质的性质对氧化物进行分类 氧化物 酸性氧化物 碱性氧化物 定义 能与碱反应成成盐和水的氧化物 能与酸反应生成盐和水的氧化物 实例 CO2、SO3等 CaO、Fe2O3等 属类 大多数非金属氧化物 大多数金属氧化物 2.氧化物的交叉分类 二、酸、碱、盐的分类 1、酸的分类 ①根据有机无机分为 无机酸 和 有机酸 。 无机酸：无机酸是由氢和非金属元素组成的化合物。是无机化合物的酸类的总称，亦称之为矿酸，如盐酸、硫酸、硝酸等。 有机酸：是指一些具有酸性的有机化合物。最常见的有机酸是羧酸等。 ②根据是否含有氧分为 含氧酸 和 无氧酸 。 含氧酸：是指酸根中 含有氧原子 的酸。如HClO、H2SO4、HNO3等 无氧酸：酸根中 不含有氧原子 的酸。如HCl、H2S、HF等 ③根据酸分子中可以解离出的H+的个数，分为 一元酸 、 二元酸 、 三元酸 。 一元酸：是指一个酸分子 只能解离出一个H+离子 ，如HCl、HNO3、HF、CH3COOH等。 二元酸: 是指一个酸分子 只能解离出两个H+离子 ，如H2SO4、H2CO3、H2SO3等。 三元酸：是指一个酸分子 只能解离出三个H+离子 ，如H3PO4等。 ④根据酸性分子在水溶液是否能够完全解离将酸分为 强酸 ， 中强酸 ， 弱酸 。 强酸：在溶液中 完全解离离 的酸是强酸。 6大强酸：HCl、H2SO4、HNO3、HI、HBr、HClO4. ⑤根据是否是中心原子得电子分为 强氧化性酸 和 非强氧化性酸 。 强氧化性酸：与金属等发生反应时，由 中心原子得电子 。如中学阶段常见的强氧化性酸是浓硝酸、稀硝酸和浓硫酸。 非强氧化性酸：是指在反应中由 氢离子的电子 只能表现出氢离子的弱氧化性的酸。如：HCl、CH3COOH、稀硫酸等。 2、碱的分类 ①根据碱分子电离出氢氧根离子的个数分为 一元碱 、 二元碱 、 多元碱 。 一元碱：是指一个碱分子只能 解离出一个OH- 离子，如NaOH、KOH、NH3·H2O等。 二元碱: 是指一个碱分子只能 解离出两个OH- 离子，如Ba(OH)2、Ca(OH)2等。 多元碱：是指一个碱分子能 解离多个OH- 离子，如Fe(OH)3等。 ②根据溶解性分为： 可溶性碱 、 微溶性碱 、 难溶性碱 。 可溶性碱代表：NaOH、KOH、Ba(OH)2；微溶性碱代表：Ca(OH)2；难溶性碱：Fe(OH)2、Cu(OH)2等。 ③根据电离能力分： 强碱 、 弱碱 。 强碱代表：NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2；弱碱代表：NH3·H2O、Fe(OH)2. 3、盐的分类 ①根据盐中是否可以电离出氢离子或氢氧根将盐分为正盐、酸式盐、碱式盐。 正盐：盐中不能再电离出氢离子和氢氧根。如NaCl、Na2CO3、Na2SO4等。 酸式盐：盐中可以电离出氢离子。如NaHCO3、NaHSO4、NaHSO3等。 碱式盐：盐中可以电离出氢氧根离子。如Cu2(OH)2CO3等。 ②按盐中相同部分的离子成为某种盐：如Na2CO3、K2CO3都有CO32-，因此他们都属于碳酸盐。NaCl、Na2CO3、NaNO3都由Na+，因此叫钠盐。 知识点2 分散系 ◆一、分散系 1．概念：一种(或多种)物质分散到另一种(或多种)物质中所得到的体系。 2．组成：被分散的物质称为分散质，起容纳分散质作用的物质称为分散剂，分散系都是混合物。 3．分类： （1）按照分散质粒子的大小不同（本质区别），分为三种分散系 （2）按照分散质和分散剂的状态，分为9种分散系 如烟属于气固分散系；雾属于气液分散系；悬浊液属于液固分散系；合金属于固固分散系。 （3）三种分散系比较 分散系 溶液 胶体 浊液 分散质粒子直径大小 ＜1 nm 1～100 nm >100 nm 分散质微粒成分 离子或小分子 大分子或离子集合体 巨大分子或离子集合体 外观特征 均匀、透明 均匀、透明或半透明 不均匀、不透明 稳定性 稳定，静置无沉淀 较稳定 不稳定，静置有沉淀或分层 分散质能否透过滤纸 能 能 不能 分类 饱和溶液、不饱和溶液 固溶胶、液溶胶、气溶胶 悬浊液、乳浊液 实例 食盐水、蔗糖溶液 Fe(OH) 3胶体 泥水 ◆二 、胶体 1.胶体定义：分散质粒子直径在1～100 nm之间（本质特征）的分散系。 2.胶体分类： ①根据分散剂的状态分类： a．气溶胶：烟、云、雾，分散剂为气体。 b．液溶胶：豆浆、稀牛奶、墨水、Fe(OH)3胶体，分散剂为液体。 c．固溶胶：有色玻璃、烟水晶，分散剂为固体。 ②根据胶体粒子的组成分类： a．粒子胶体：Fe(OH)3胶体 b．分子胶体：淀粉胶体、蛋白质胶体 3.性质及应用： ①丁达尔效应：可见光束通过胶体时，在入射光侧面可看到一条光亮的通路，这是胶体粒子对光线散射而形成的，可用此性质来鉴别溶液和胶体。 ②布朗运动：胶粒永不停息地做无规则运动的现象叫做布朗运动，是胶体稳定的次要原因。 ③电泳：由于胶体粒子带有电荷，在电场作用下，胶体粒子在分散剂中作定向移动的现象。此性质可用于工业上的静电除尘。 ④介稳性： a．含义：胶体的稳定性介于溶液与浊液之间，在一定条件下能稳定存在，属于介稳体系，但改变条件就有可能发生聚沉。 b．原因：a.胶体粒子可以通过吸附而带有电荷，同种胶粒带同种电荷，而同种电荷会相互排斥（要使胶体聚沉，就要克服排斥力，消除胶粒所带电荷 ）。b.胶体粒子在不停地做布朗运动，与重力作用相同时便形成沉降平衡的状态。 ⑤聚沉： a．含义：在一定条件下，胶体粒子聚集成较大的颗粒，形成沉淀从分散剂中析出。此性质常用于制作豆腐、净水等。 b．方法：a).加入电解质溶液；b).加入胶粒带相反电荷的胶体；c).加热或搅拌。 ⑥渗析： a．概念：利用半透膜（如羊皮纸、膀胱膜等）使胶体和其中所含的可溶性杂质分离的过程称为渗析，又称透析。 b．原因：半透膜的细孔能让可溶性杂质的分子或离子通过，但不能让较大的胶粒通过，因而可以达到分离的目的。渗析是一种物理分离方法。 4.常见的胶体 ① 气溶胶 云、烟、雾 ② 液溶胶 豆浆、氢氧化铝胶体、Fe(OH)3胶体、硅酸胶体 ③ 固溶胶 果冻、宝石、烟水晶、有色玻璃 ③ 三种有机胶体 淀粉溶液、肥皂水、蛋白质溶液 5.胶体的应用 ①丁达尔效应常用于鉴别溶液和胶体。 ②胶体的介稳性常用于涂料、颜料、墨水的生产等领域。 ③电泳现象可用于静电除尘、电泳电镀、分离蛋白质与氨基酸、血清电泳用于诊断疾病等。 ④胶体聚沉可用于明矾净水、制肥皂、制豆腐和果冻等。 ◆三 、Fe(OH)3胶体的制备 1.原理：FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl。 2.操作：在小烧杯中加入50mL 蒸馏水，加热至沸腾，向沸水中慢慢滴入3mL氯化铁饱和溶液，用玻璃棒轻轻搅拌，继续加热至溶液刚好呈红褐色，停止加热。即可得到氢氧化铁胶体。。 3.另取两只烧杯，向其中一只烧杯加入 50 mL FeCl3稀溶液，向第二只烧杯中加入 40 mL FeCl3稀溶液和约 10 mL NaOH溶液，用玻璃棒搅拌后得到Fe(OH)3悬浊液。将这三只烧杯置于暗处，分别用红光激光笔水平照射，观察现象。将 FeCl3稀溶液、Fe(OH)3胶体和 Fe(OH)3悬浊液分别进行过滤，观察滤纸上是否有残留固体。将实验现象填入下表。 物质 光束照射时的现象 过滤后的滤纸上是否有残留固体 FeCl3稀溶液 无光亮通路 无 Fe(OH)3胶体 有光亮通路 无 Fe(OH)3悬浊液 无光亮通路 有 【重难点解析】 一、胶体的性质和应用 1.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]、FeCl3·6H2O等净化水的原因是Al3＋、Fe3＋水解生成Al(OH)3、Fe(OH)3胶体，胶体粒子具有较大的表面积，能在水中吸附悬浮固体形成沉淀，从而达到净化水的目的。 2.同种胶体粒子的电性相同，互相排斥，是胶体较稳定的主要原因，次要原因是布朗运动。 3.Fe(OH)3胶体电泳时，胶体微粒比表面积大，吸附能力强，吸附了带电离子而带电荷，所以Fe(OH)3胶体粒子带正电荷，向阴极移动。 规律：带正电荷的胶粒向阴极移动，带负电荷的胶粒向阳极移动。 4. 在胶体溶液中，胶体发生聚沉的方法有：加入电解质溶液；加入胶粒带相反电荷的胶体；加热或搅拌。 5. 丁达尔效应是由于胶体粒子对可见光的散射而产生的，是一种物理现象；丁达尔效应是胶体特有的性质，可用来鉴别胶体与其他分散系；丁达尔效应证明了胶粒的大小范围；液溶胶、气溶胶能发生丁达尔效应，大多数固溶胶无此性质。 6. 电泳现象表明胶体粒子带电荷，同种胶体粒子带同种电荷，但胶体是电中性的 (胶体不带电)。 7. 胶体粒子比表面积(单位质量粒子具有的表面积)大，具有很强的吸附作用，可吸附负离子或正离子而使胶体粒子带上了电荷；金属氢氧化物、金属氧化物的胶粒吸附正离子，胶粒带正电荷；非金属氧化物、金属硫化物、硅酸、土壤的胶粒吸附负离子，胶粒带负电荷；固体胶粒、蛋白质胶粒、淀粉胶粒等不吸附离子，不带有电荷 二、Fe(OH)3胶体的制备 1.实验操作中，必须选用氯化铁饱和溶液而不能用氯化铁稀溶液。若氯化铁溶液浓度过低，则不利于氢氧化铁胶体的形成。 2.向沸水中滴加FeCl3饱和溶液，而不是直接加热煮沸FeCl3饱和溶液，否则会因溶液浓度过大直接生成Fe(OH)3沉淀而无法得到Fe(OH)3胶体。 3.实验中必须用蒸馏水，而不能用自来水。原因是自来水中含电解质、杂质较多，易使制备的胶体发生聚沉 4.往沸水中滴加氯化铁饱和溶液后，可稍微加热煮沸，但不宜长时间加热。原因是长 时间加热将导致氢氧化铁胶体聚沉。 5.可边加热边摇动烧杯，也可以用玻璃棒轻轻地搅拌，若搅拌过重，会使Fe(OH)3胶粒碰撞成大颗粒形成沉淀。 6.在Fe(OH)3胶体中，Fe(OH)3胶体粒子的数目要远远小于原FeCl3溶液中Fe3＋的数目。 知识点3物质的量 ◆一 、物质的量和其它物理量之间的关系： ◆二．关于阿伏加德罗常数的理解与综合应用 阿伏加德罗常数问题主要有： （1）一定质量的物质中所含原子数、电子数，其中考查较多的是H2O、N2、O2、H2、NH3、P4等。 （2）一定体积的物质中所含原子数、分子数，曾考过的物质有Cl2、NH3、CH4、O2、N2、CCl4、等21世纪 （3）一定量的物质在化学反应中的电子转移数目，曾考过的有Na2O2、Cl2等。 （4）一定体积和一定物质的量浓度溶液中所含电解质离子数、分子数，如醋酸、氯化镁等。 （5）某些典型物质中化学键数目，如SiO2、Si、CH4、P4、CO2等。 （6）细微知识点（易出错）：状态问题，水、CCl4、C8H10等在标准状况下为液体或固体；D2O、T2O、18O2等物质的摩尔质量；Ne、O3、白磷等物质分子中原子个数等。 ◆三．物质的量在化学计算中的典型应用 1．物质的量与其他化学常用计量间的相互求算，是重要的基本化学计算。其解题关键是熟练掌握下列恒等式： 式中n为物质的量，单位为mol;m为物质质量，单位为g;M为摩尔质量，单位为g·mol-1; V(g)为气体体积，单位为L；Vm为标准状况下气体摩尔体积，单位为L·mol-1;N为粒子个数；NA为阿伏加德罗常数6.02×1023mol-1;c为物质的量浓度，单位为mol·L-1;V(aq)为溶液体积，单位为L；x为饱和溶液的质量，单位为g;S为溶解度，单位为g/100g水。 2．c、%、ρ之间的计算关系 （1）计算关系： （2）使用范围：同一种溶液的质量分数与物质的量浓度之间的换算 （3）推断方法： ①根据物质的量浓度的定义表达式 ②溶质的物质的量用计算 ③注意溶液体积的单位 ◆四．有关气体定律的计算 （1）气体摩尔体积的计算 对标准状况下的气体有n= （2）确定气体的分子组成 一般思路是：根据阿伏加德罗定律，由体积比推导出粒子、分子个数比，再根据质量守恒定律确定化学式。如2体积气体Ax与1体积气体By恰好完全反应生成2体积A2B，由阿伏加德罗定律可知：气体的分子数之比等于其体积比，即Ax∶By∶A2B=2∶1∶2，所以两气体反应物为双原子分子，即A2和B2。 （3）气体的相对分子质量的计算方法 ①已知标准状况下气体密度ρ，M=ρ·22.4 L·mol-1， ②根据阿伏加德罗定律计算：（同T、p、V）。 ◆五．实验室制取氯气 1.试剂选择：选取试剂的主要依据是制取气体的性质。氯气具有强氧化性，常用氧化其Cl－的方法来制取，因此要选用含有Cl－的物质(如盐酸)和具有强氧化性的物质(如MnO2、KMnO4、KClO3等)来制取。 2.反应原理：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 3.实验装置：实验室制取氯气是采用固体和液体混合加热制气体的装置，主要有气体的发生装置、净化除杂装置、干燥装置、收集装置和尾气处理装置 4.发生装置： ①类型：固体＋液体气体。 ②实验仪器：铁架台(带铁圈)、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗、导气管、洗气瓶、集气瓶 5.净化装置：气体净化装置的设计必须同时考虑主要成分和杂质成分的性质，以便选择适当的装置除去杂质。 ①杂质成分：用浓盐酸和二氧化锰制取氯气时，Cl2中混有的杂质气体主要是浓盐酸挥发出来的HCl气体和水蒸气。 ②除杂顺序：先除HCl气体，再除水蒸气。 ③除杂试剂：用饱和食盐水除去Cl2中少量的HCl气体：常用浓H2SO4，也可用干燥的CaCl2，除去Cl2中少量的水蒸气。如图： 6.收集装置：选用收集方法的主要依据是气体的密度和水溶性。因为氯气能溶于水，密度比空气大，所以收集氯气时，不能用排水法，应该用向上排空气法，也可用排饱和食盐水法收集Cl2。 7.尾气处理装置：氯气有毒，实验室制取氯气时应在密闭系统或通风橱中进行，通常在收集装置的后面连接盛有NaOH溶液的吸收装置。应注意： ①导气管要伸入液面以下； ②氢氧化钠溶液的作用：吸收过量的氯气，防止污染环境。 8.验满方法： ①观察法：氯气是黄绿色气体。 ②将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满 ③将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满 【特别提醒】 1.必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应，且随着反应的进行，盐酸浓度变小，无论MnO2是否足量，盐酸均不能完全反应，反应后的溶液为盐酸和MnCl2的混合液。 2.浓盐酸中，部分Cl－的化合价升高，4 mol HCl参加反应，被氧化的Cl－为2 mol。 知识点4 化学中常见的实验方法 ◆一、物质检验的方法 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.特征反应法 ①产生气体或沉淀，如：CO与盐酸反应产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，NH与碱溶液在加热时生成有刺激性气味的气体；SO与稀盐酸、BaCl2溶液反应生成白色沉淀。 ②产生特殊气味，如：蛋白质灼烧产生烧焦羽毛的气味。 ③呈现特殊颜色。如：淀粉溶液遇碘单质变蓝色。 ◆二、焰色反应和仪器分析法 1．焰色反应 （1）定义：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。 （2）实验探究：Na、K元素的检验 实验1：取一根铂丝（或细铁丝），放在酒精灯火焰上灼烧至无色。用铂丝蘸取少量KCl溶液，置于火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色。 实验现象：火焰呈紫色。 实验2：再用稀盐酸洗净铂丝，并在火焰上灼烧至无色，蘸取少量NaCl溶液，置于火焰上灼烧，观察火焰颜色。 实验现象：火焰呈黄色。 2．仪器分析法 （1）元素分析仪确定物质中是否含有C、H、O、N、S、Cl、Br等元素。 （2）红外光谱仪确定物质中是否存在某些有机原子团。 （3）原子吸收光谱仪确定物质中含有哪些金属元素。 ◆三、常见离子和物质的检验 1.常见阳离子的检验 (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(通过蓝色的钴玻片 )。 (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］+。 2.常见阴离子的检验 (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 3.常见有机物的检验 (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。 知识点5物质的分离与提纯 ◆一 物质的分离与提纯的原则 1．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．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．分离的常用方法： 过滤、结晶、蒸馏、萃取和分液等。 4.物质分离和提纯的原则： （1）不增（提纯过程中不增加新的杂质）； （2）不减（不减少被提纯的物质）； （3）易分离（被提纯物质转化后与杂质容易分离或杂质转化后与被提纯物质容易分离）； （4）易复原（被提纯物质转化后要易复原）。 ◆二、过滤、结晶、蒸馏 1.过滤 ①适用范围：固液混合物的分离或可溶与难溶固体混合物的分离。 ②主要仪器：漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台、滤纸等。 ③操作要点： 一贴：滤纸紧贴漏斗内壁； 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； 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 ①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。 ②主要仪器：蒸发皿、三脚架或铁架台(带铁圈)、酒精灯、玻璃棒。 ③在进行蒸发操作时要注意以下几个问题： a．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； b．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； c．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 ①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。 ②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。如参照溶解度曲线，设计实验方案提纯混有少量KCl的KNO3。 实验方案：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。 4.蒸馏 ①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。 ②应用：运用蒸馏，可以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。 ③实验装置： ④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。 ⑤操作的顺序：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。 ⑥操作要点：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。 ◆三、分液、萃取 1.分液 ①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。 ②仪器：铁架台、分液漏斗、烧杯。 ③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）。 2.萃取 ①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。 ②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。 ③用CCl4萃取碘水中的碘： 取试剂→振荡→静置→分液 【重难点解析】 一、过滤、结晶、蒸馏 1.过滤时，洗涤沉淀物的操作方法沿玻璃棒向过滤器中的沉淀上加蒸馏水至淹没沉淀，静置使其全部滤出，重复操作数次。 2.过滤时，洗涤沉淀物的目的：沉淀的洗涤是为了洗去沉淀表面吸附的杂质和混杂在沉淀中的母液。 3.重结晶：将含有少量杂质的晶体溶于水，再重新进行结晶，利用物质溶解度的差异，使杂质全部或大部分留在溶液中，这种提纯操作称为重结晶。 4.影响蒸发的因素 （1）温度，温度越高，分子运动越快，蒸发速度也越快； （2）气流速度，气流越强，蒸发越快； （3）被蒸发物体的表面积，表面积越大，蒸发越快。 另外，蒸发在任何温度都可进行，只在液体表面进行，蒸发时一定吸收能量。 5. 蒸馏 （1）蒸馏=蒸发+冷凝 （2）蒸馏时，低沸点物质先逸出。 （3）要能分辨两种烧瓶——蒸馏烧瓶带支管，圆底烧瓶不带支管。 二、分液、萃取 1．中学化学使用的分液漏斗有球形、梨形（或锥形）等。梨形分液漏斗多用于分液操作使用。球形分液漏斗既作加液使用，也常用于分液时使用。 2．分液漏斗检漏的方法 （1）先检查旋塞处是否漏水：关闭分液漏斗的颈部旋塞，向分液漏斗里面注入适量的蒸馏水，观察旋塞的两端以及漏斗的下口处是否漏水。（这里检查的是） （2）再检查上口塞子是否漏水：若旋塞处不漏水，则关闭上磨口塞，左手握住旋塞，右手食指摁住上磨口塞，倒立，检查是否漏水。若不漏，将活塞旋转一定角度后再倒置观察，若还是不漏水，则分液漏斗可以使用。 3．分液的操作 取下顶部活塞（或使分液漏斗顶部活塞上的凹槽或小孔对准漏斗上口颈部的小孔），旋开旋塞，使下层液体从漏斗管流出后，再把上层液体从上口倒出。 4.常用的萃取剂 四氯化碳、汽油和苯是常用的萃取剂，它们与水的密度关系为ρ(CCl4)>ρ(H2O)>ρ(苯)或ρ(汽油)。酒精与水相互溶解，不能作为从水溶液中萃取溶质的萃取剂。 三、焰色反应 1.定义：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上称为焰色反应。 2.操作步骤 3.一些金属元素的焰色 金属元素 钠 钾 钙 铜 焰色 黄色 紫色 砖红色 绿色 4.应用 ① 检验金属元素的存在，如：鉴别NaCl和KCl溶液。 ② 利用焰色反应制节日烟花。 5.焰色反应表现的是某些金属元素的性质，金属单质与它的化合物的焰色反应相同。同时，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干扰。 四、离子和物质的检验 1.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： a．“先取样，后操作”，若试样是固体，一般先配成溶液再检验。 b．“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。 c．“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”。 2.离子的检验 a．类型：根据实验时生成物所表现的现象不同，检验离子的方法可归纳为三类：生成气体；生成沉淀；显现特殊颜色。 b．方法：检验Cl－时加入稀HNO3的目的是为了排除CO等离子的干扰；检验 SO时加入稀盐酸的目的是为了排除CO等离子的干扰。 配制一定物质的量浓度的溶液 1．一定物质的量浓度溶液的配制 配制a mL b mol/L的碳酸钠溶液。 (1)计算。设配制a mL b mol/L碳酸钠溶液需要碳酸钠m g。 n=c·V=b mol/L×a mL×1 L/1 000 mL=ab/1000 mol m = n·M = abM/1000 (2)称量。在电子天平天平上称取m g碳酸钠固体。 (3)溶解。将碳酸钠放入烧杯中，加入适量的蒸馏水，搅拌，使固体溶解。冷却至室温。 (4)转移。将溶液沿着玻璃棒小心地注入a mL的容量瓶中。用蒸馏水洗涤烧杯内壁两次，并将每次洗涤后的溶液都注入容量瓶，振荡容量瓶，使溶液均匀混合。 (5)定容。缓缓地把蒸馏水注入容量瓶，直到液面接近刻度2～3 cm处，改用胶头滴管加水到刻度线，使溶液的凹面底部正好跟刻度线相切。 (6)摇匀。塞好瓶塞，反复摇匀。 (7)装瓶贴签。 2．用固体配制一定物质的量浓度溶液的过程（如下图） 【注意】容量瓶不能长期贮存溶液。 3．有关溶液稀释的计算 溶液稀释前后，溶液中溶质的物质的量保持不变。设稀释前溶液中溶质的物质的量浓度为c1，溶液体积为V1，稀释后，溶液中溶质的物质的量浓度变为c2，溶液体积变为V2，则有：c1·V1 = c1·V2。 易错点01：氧化物分类中的“n个”不一定 (1)碱性氧化物都是金属氧化物，但金属氧化物不一定都是碱性氧化物，如Mn2O7为酸性氧化物。 (2)非金属氧化物不一定都是酸性氧化物，如CO、NO、H2O等。 (3)酸性氧化物也不一定都是非金属氧化物，如Mn2O7等 易错点02：不同的分类依据，分类就不同 ①对于同一种物质，分类的标准不同，所属的物质类别也不同。如NaHSO4既属于盐，同时属于钠盐、酸式盐，又属于含氧酸盐等，因此在分类时必须明确分类的依据。 ②分类时注意物质的真实组成，不要被俗名迷惑，如盐酸是HCl的水溶液，是混合物；纯碱是Na2CO3（填化学式），属于盐；结晶水合物，如CuSO4·5H2O，是纯净物。 ③只有一种元素组成的物质，可能是纯净物，也可能是混合物。例如，O2、O3均是纯净物，而O2和O3混合后就是混合物。 ④冰和水混合在一起是纯净物，二者仅是状态不同，但组成相同，都是H2O（填化学式）。 易错点03：分散系特点 ①分散系中至少含有两种物质，都属于混合物，蒸馏水不是一种分散系； ②三种分散系之间的转化为物理变化； ③透明不代表无色，如CuSO4溶液为蓝色溶液，Fe(OH)3胶体为红褐色液体； ④胶体不一定都呈液体，胶体除了液溶胶还有气溶胶和固溶胶。 易错点04：胶体易错特点 ①胶体不带电，胶体中的微粒能吸附体系中的带电粒子而使胶粒带电荷，但整个体系仍呈电中性。 ②并不是所有的胶体都有电泳现象，如淀粉胶体粒子不带电荷而无电泳现象。 ③胶体聚沉属于物理变化。 易错点05：物质的检验 物质的检验时选择的检验方法必须有明显可见现象，比如气体、沉淀、特殊气味和特殊颜色等。 易错点06：焰色反应 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干扰。 易错点07：萃取分液操作 分液操作注意事项：分液漏斗使用前要洗涤并检漏；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；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；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，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。 方法01．有关氧化物的分类 【解题通法】金属氧化物不一定是碱性氧化物，如Mn2O7是酸性氧化物，Al2O3是两性氧化物。非金属氧化物不一定是酸性氧化物，如CO是不成盐氧化物。酸性氧化物不一定是非金属氧化物，如Mn2O7是金属氧化物，也是酸性氧化物。酸性氧化物、碱性氧化物不一定能与水反应生成相应的酸或碱，如SiO2、Fe2O3都不溶于水，也不跟水反应。 【典型例题】分类方法在化学学科的发展中起到了非常重要的作用。下列分类标准合理的是 ①根据酸分子中含有的氢原子个数，将酸分为一元酸、二元酸等 ②根据氧化物溶于水的酸碱性，将氧化物分为酸性氧化物和碱性氧化物 ③根据分散系是否有丁达尔现象，将分散系分为溶液、胶体和浊液 ④根据溶于水后溶液的酸碱性，将化合物分为酸、碱、盐 A．①④ B．②③ C．①③ D．以上都不对 【答案】D 【详解】①根据酸能电离出的氢离子的个数，将酸分为一元酸、二元酸等，①错误； ②根据氧化物的性质将氧化物分为酸性，碱性和两性氧化物，能和碱反应生成盐和水的氧化物为酸性氧化物，能和酸反应生成盐和水的氧化物称为碱性氧化物，既能和酸又能与碱反应生成盐和水的氧化物称为两性氧化物，②错误； ③据分散系中分散质粒子直径的大小将分散系分为溶液，胶体和浊液，③错误； ④溶于水电离的阳离子完全为氢离子的化合物为酸，；电离的阴离子全为氢氧根的化合物为碱；电离的阳离子为金属阳离子或铵根，电离的阴离子为酸根的化合物为盐，④错误； 故答案为：D。 方法02．关于胶体的特性 【解题通法】丁达尔效应是物理变化而不是化学变化。胶体不带电，胶体中的胶粒能够吸附体系中的带电粒子而使胶粒带电荷，但整个分散系仍呈电中性。 【典型例题】稀豆浆属于胶体，胶体与溶液、浊液的本质区别是 A．是否具有丁达尔效应 B．分散质粒子直径大小 C．分散质离子分布均匀程度 D．分散质粒子是否带电 【答案】B 【详解】当分散剂是水或其它溶液时，根据分散质微粒直径大小来分类，把分散系划分为：溶液（小于1nm）、胶体（1nm～100nm）、浊液（大于100nm），所以溶液、胶体和浊液这三种分散系的本质的区别在于分散质微粒直径大小，故选B。 方法03．关于胶体的特性 【解题通法】胶体粒子的直径决定了胶体的性质，因胶体粒子较大不能透过半透膜，可用渗析法提纯胶体。 【典型例题】下列说法正确的有 ①淀粉溶液加热变成浆糊凝胶与胶体的聚沉有关 ②胶体均一、不稳定，静置后容易产生沉淀 ③“钴酞菁”的分子(直径为1.3×10−9m)在水中形成的分散系能产生丁达尔效应 ④将饱和氯化铁溶液滴入沸腾的NaOH溶液中，即可制得红褐色的Fe(OH)3胶体 ⑤胶体与溶液都可以通过滤纸、半透膜 ⑥向Fe(OH)3胶体中逐滴加入过量稀硫酸，先有红褐色沉淀生成，然后沉淀溶解形成棕黄色溶液 ⑦水泥厂和冶金厂常用高压直流电除去大量烟尘来减少对空气的污染，是因为烟尘微粒带电荷 A．①③⑤⑦ B．①③⑥⑦ C．③④⑥⑦ D．①②③⑥ 【答案】B 【详解】①淀粉溶液属于胶体，加热可以增加其溶液内粒子的有效碰撞，发生聚沉，最终导致淀粉溶液变成浆糊凝胶，故①正确； ②胶体属于介稳体系，稳定性介于溶液和浊液之间，静置后不会产生沉淀；溶液是均一、稳定的混合物，静置后不产生沉淀，故②错误； ③“钴酞菁”的分子直径为1.3nm，溶于水后形成的分散系属于胶体分散系，具有胶体的性质，能产生丁达尔效应，故③正确； ④将饱和氯化铁溶液滴入NaOH溶液中，产生红褐色的Fe(OH)3沉淀，不能得到胶体，故④错误； ⑤溶液可以通过滤纸、半透膜，而胶体不能透过半透膜，故⑤错误； ⑥向Fe(OH)3胶体中逐滴加入过量稀硫酸，先发生Fe(OH)3胶体的聚沉，H2SO4过量时，Fe(OH)3溶解，得到硫酸铁黄色溶液，故⑥正确； ⑦烟尘属于气溶胶，由于烟尘微粒带电荷，因此在直流电作用下能发生电泳，水泥厂和冶金厂常用高压直流电除去大量烟尘，减少对空气的污染，故⑦正确； 综合可知，正确的为①③⑥⑦，故答案选B。 方法04．气体摩尔体积公式的适用范围 【解题通法】NO2(N2O4)、HF、SO3等在标准状况下不是气体；SiF4在标准状况下是气体。③标准状况下气体摩尔体积约是22.4 L·mol－1；气体摩尔体积是22.4 L·mol－1时，气体所处的状况不一定是标准状况。 【典型例题】设为阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是 A．中含有的共用电子对数为 B．的溶液中含有的数为 C．标准状况下，1 mol SO3的体积是22.4 L D．4.6 g NO2和N2O4混合气体中，所含N原子数目为0.1 NA 【答案】D 【详解】A．CS2的结构式为S=C=S，因此1个CS2中含有4对共用电子对，的物质的量为0.1mol，因此所含共用电子对数为，故A项错误； B．未告知溶液体积，无法计算溶液中数目，故B项错误； C．标准状况下，SO3并非气态，无法计算1 mol SO3的体积，故C项错误； D．NO2和N2O4的“最简式”都是NO2，因此4.6 g NO2和N2O4混合气体相对于4.6g NO2，因此所含N原子数目为，故D项正确； 综上所述，正确的是D。 方法05．物质分离提纯方法的选择 【解题通法】物质分离提纯可选用物理方法或化学方法，选择依据是物质本身的性质(包括聚集状态、物理性质、化学性质、溶解度等)。选择分离提纯方法时应首先分析混合物中各组分的聚集状态，再根据是否互溶选择相应的分离提纯方法，最后考虑性质是否适合该提纯方法。 【典型例题】为提纯下列物质(括号内的物质为杂质)，所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是 选项 被提纯物质 除杂试剂 分离方法 A 乙烷(乙烯) 酸性高锰酸钾溶液 洗气 B 乙醇(乙酸) 氢氧化钠溶液 分液 C 溴苯(溴单质) 氢氧化钠溶液 蒸馏 D 乙酸乙酯(乙酸) 饱和碳酸钠溶液 萃取分液 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．乙烯会被酸性高锰酸钾溶液氧化为，在除去乙烯的同时又产生了新的杂质气体，A项错误； B．乙醇溶液与氢氧化钠溶液互溶，因此不能用分液的方法分离，B项错误； C．溴单质和氢氧化钠溶液反应生成无机盐(NaBr，NaBrO)，溴苯与氢氧化钠溶液不反应、不互溶，可以通过分液的方法将溴苯分离出来，C项错误； D．乙酸乙酯中的乙酸可以与饱和碳酸钠溶液反应而除去，乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度小，通过分液的方法分离，D项正确； 故选D。 方法06．阳离子的检验 【解题通法】阳离子的检验除了一些特殊的方法(焰色反应、KSCN溶液显色反应)外，我们一般用NaOH溶液即可鉴别。在没有特殊要求时，如果有多种检验方法，应该选择教材中给定的方法，如检验Fe3＋用KSCN溶液。含Fe3＋、Fe2＋的混合溶液中检验Fe2＋的方法是加入K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀或滴加酸性KMnO4溶液，KMnO4紫红色褪去。 【典型例题】某黄色溶液含有下列离子中的几种：Ag、NH4、Fe3、SO3、HCO3、Br、SCN，为检验其成分，先对溶液进行初步分析。下列判断中，不正确的是 A．溶液中不存在大量HCO3和SCN B．溶液中一定存在大量Fe3＋ C．溶液可能含有Ag D．溶液中可能存在NH4 【答案】C 【详解】Fe3+发生双水解反应）、SCN−（与Fe3+发生络合反应），根据电荷守恒规律，溶液中一定含有Br−，那么溶液中Ag+就一定不存在（Ag+与Br−发生反应），NH4+可能含有； A. 结合以上分析可知，溶液中不存在大量HCO3−和SCN−，正确 B. 结合以上分析可知，溶液中一定存在大量Fe3＋，正确； C. 结合以上分析可知，溶液一定不含Ag+，错误； D. 结合以上分析可知，溶液中可能存在NH4+，正确； 综上所述，本题正确选项C。 方法07．阴离子的检验 【解题通法】在检验SO时，我们要注意SO、Ag＋的干扰，加试剂的先后顺序不能颠倒，不能用稀硝酸酸化。检验SO、CO时要防止它们互相干扰，两者加稀盐酸都能产生使澄清石灰水变浑浊的气体，其区别在于生成的CO2无气味，而SO2有刺激性气味，能使品红或酸性高锰酸钾溶液褪色。 【典型例题】检验硫酸根离子时，合理的试剂及操作是 A．直接加氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀 B．先加稀盐酸酸化，再加氯化钡溶液，看是否产生白色沉淀 C．加硝酸银溶液，观察白色沉淀 D．加稀硫酸，看是否有气泡 【答案】B 【详解】检验时，先用盐酸酸化，消除、、Ag+等干扰，再加BaCl₂生成白色沉淀，可证明含有，故答案选B。 方法08．阴离子的检验 【解题通法】1)配制一定物质的量浓度的溶液是将一定质量或体积的溶质在选定的容量瓶中定容，不必计量水的用量。配制NaOH溶液时，必须用小烧杯快速称量NaOH固体，不能将NaOH直接放在纸上，因NaOH固体易潮解，且易与空气中的CO2反应。把准确称量好的固体溶质放在烧杯中，用少量溶剂溶解，然后把溶液转移到容量瓶里。定容加水超过刻度线时，则需重新配制。定容后如果发现液面低于刻度线，这是因为容量瓶内极少量溶液在瓶颈处润湿所致，所以并不影响所配制溶液的浓度，故不要再向容量瓶内加蒸馏水，否则，将使所配制的溶液浓度降低。容量瓶不能用来加热。容量瓶只能用于配制溶液，不能长时间储存溶液。用托盘天平称量，物质和砝码放反时，不一定有误差。若没有用到游码，则无误差；若用到游码，则按照“药品的质量＝砝码的质量－游码的质量”来计算。 【典型例题】8．配制100mL0.1mol⋅L-1溶液，下列操作正确的是 A．称取1.06g无水碳酸钠，加入100mL容量㼛中，加水溶解、定容 B．称取1.06g无水碳酸钠，放入小烧杯中加入100mL蒸馏水，搅拌、溶解 C．转移溶液时，未用玻璃棒引流，直接倒入容量㼛中 D．定容后，塞好瓶塞，反复倒转，摇匀 【答案】D 【详解】A．不能在容量瓶中直接溶解固体，应先在烧杯中溶解，故A错误； B．溶解时加入100mL水会导致溶液体积超过容量瓶标定体积，浓度不准确，故B错误； C．转移溶液必须使用玻璃棒引流，防止液体洒出，故C错误； D．定容后摇匀是正确操作，故D正确； 答案选D。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第1章 化学研究的天地 知识点1 物质的分类 ◆一 、常见的物质分类方法 1.分类法是一种行之有效、简单易行的科学研究方法。同类物质往往有相似的性质，所以分类可以预测物质的性质及可能发生的变化。常见的分类方法有： 2.单一分类法：对研究对象使用一种标准的分类法，如氧化物按组成元素分为 、 。 3.交叉分类法：对同一研究对象用 进行分类，物质类别间有交叉部分，可弥补单一分类方法分类标准的局限性和信息量少等不足，从不同角度对研究对象进行比较全面的分析。如下图所示： 4.树状分类法：对 事物按照 标准进行再分类，同一层次的物质类别间一般相互独立，可以区分出物质的 关系，但未突出物质的特性。 ( 金属单质，如 等。 )5.根据物质的组成和性质特点对物质进行分类（树状分类法）。 ( 单质 （同种元素） ) ( 非金属单质， 如 等。 ) ( 稀有气体，如 等。 ) ( 金属氢化物，如 等。 ) ( 氢化物 ) ( 非金属氢化物，如 等。 ) ( 金属氧化物，如 等。 ) ( 纯净物 （同种物质） ) ( 氧化物 ) ( 无机 化合物 ) ( 酸：强酸（如 )、弱酸（如 ）； 一元酸（如 ）、二元酸（如 ） ) ( 非金属氧化物，如 等。 ) ( 碱：强碱（如 )、弱碱（如 ）； 一元碱（如 KOH ）、二元酸[如 Ca(OH) 2 ] ) ( 物 质 ) ( 化合物 （不同种元素） ) ( 盐 ： 可溶性盐（如 )、不溶性盐（如 )；含氧酸盐（如 )、无氧酸盐（如 ） ) ( 烃：烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃 ) ( 有机 化合物 ) ( 烃的衍生物：含氧衍生物、含氮衍生物等。 ) ( 糖类、油脂、蛋白质 ) ( 混合物 （不同种物质） ) ( 有机高分子化合物 ) ( 导体，如 等。 )6.依据不同的分类标准（溶解性、导电性、聚集状态）对物质进行分类（交叉分类法）。 ( 依据导电性 ) ( 半导体，如 Si、Se、Ge、 砷化镓 等。 ) ( 绝缘体，如 等。 ) ( 易溶物，如 等。 ) ( 依据溶解性 ) ( 物 质 ) ( 可溶物，如 等。 ) ( 微溶物，如 等。 ) ( 难溶物，如 等。 ) ( 气体，如 等。 石墨 等。 ) ( 液体，如 等。 ) ( 依据聚集状态 ) ( 固体，如 等。 ) ◆二、物质的聚集状态 1.常见的物质有三种聚集状态，固态、液态、气态。不同聚集状态的特性主要由构成物质的微粒之间的 有关。 聚集状态 宏观性质（共性） 微观性质（共性） 是否有固定的形状 是否可以被压缩 微粒间距离的远近 微粒间作用力的强弱 气态 无 可以 远 弱 液态 有 否 较近 较弱 固态 有 否 镜 强 2.物质的聚集状态变化：改变微粒间距离的远近与微粒间作用力的强弱，能改变物质的聚集 ( ( 熔化 ） ( 凝固 ） （ 汽化 ） （ 液化 ） (升华 ） ( 凝华 ） 固态 液态 气态 ) 状态，即改变温度和压强等条件。升高温度，微粒间距离 ，微粒间作用力 。增大压强，微粒间距离 ，微粒间作用力 。 【重难点解析】 一、.根据物质的性质对氧化物进行分类 氧化物 酸性氧化物 碱性氧化物 定义 能与碱反应成成盐和水的氧化物 能与酸反应生成盐和水的氧化物 实例 CO2、SO3等 CaO、Fe2O3等 属类 大多数非金属氧化物 大多数金属氧化物 2.氧化物的交叉分类 二、酸、碱、盐的分类 1、酸的分类 ①根据有机无机分为 和 。 无机酸：无机酸是由氢和非金属元素组成的化合物。是无机化合物的酸类的总称，亦称之为矿酸，如盐酸、硫酸、硝酸等。 有机酸：是指一些具有酸性的有机化合物。最常见的有机酸是羧酸等。 ②根据是否含有氧分为 和 。 含氧酸：是指酸根中 的酸。如HClO、H2SO4、HNO3等 无氧酸：酸根中 的酸。如HCl、H2S、HF等 ③根据酸分子中可以解离出的H+的个数，分为 、 、 。 一元酸：是指一个酸分子 ，如HCl、HNO3、HF、CH3COOH等。 二元酸: 是指一个酸分子 ，如H2SO4、H2CO3、H2SO3等。 三元酸：是指一个酸分子 ，如H3PO4等。 ④根据酸性分子在水溶液是否能够完全解离将酸分为 ， ， 。 强酸：在溶液中 的酸是强酸。 . ⑤根据是否是中心原子得电子分为 和 。 强氧化性酸：与金属等发生反应时，由 。如中学阶段常见的强氧化性酸是浓硝酸、稀硝酸和浓硫酸。 非强氧化性酸：是指在反应中由 只能表现出氢离子的弱氧化性的酸。如：HCl、CH3COOH、稀硫酸等。 2、碱的分类 ①根据碱分子电离出氢氧根离子的个数分为 、 、 。 一元碱：是指一个碱分子只能 离子，如NaOH、KOH、NH3·H2O等。 二元碱: 是指一个碱分子只能 离子，如Ba(OH)2、Ca(OH)2等。 多元碱：是指一个碱分子能 离子，如Fe(OH)3等。 ②根据溶解性分为： 、 、 。 可溶性碱代表：NaOH、KOH、Ba(OH)2；微溶性碱代表：Ca(OH)2；难溶性碱：Fe(OH)2、Cu(OH)2等。 ③根据电离能力分： 、 。 强碱代表：NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2；弱碱代表：NH3·H2O、Fe(OH)2. 3、盐的分类 ①根据盐中是否可以电离出氢离子或氢氧根将盐分为正盐、酸式盐、碱式盐。 正盐：盐中不能再电离出氢离子和氢氧根。如NaCl、Na2CO3、Na2SO4等。 酸式盐：盐中可以电离出氢离子。如NaHCO3、NaHSO4、NaHSO3等。 碱式盐：盐中可以电离出氢氧根离子。如Cu2(OH)2CO3等。 ②按盐中相同部分的离子成为某种盐：如Na2CO3、K2CO3都有CO32-，因此他们都属于碳酸盐。NaCl、Na2CO3、NaNO3都由Na+，因此叫钠盐。 知识点2 分散系 ◆一、分散系 1．概念： 物质分散到 物质中所得到的体系。 2．组成：被分散的物质称为 质，起容纳分散质作用的物质称为 剂，分散系都是 物。 3．分类： （1）按照分散质粒子的大小不同（本质区别），分为三种分散系 （2）按照分散质和分散剂的状态，分为9种分散系 如 属于气固分散系； 属于气液分散系； 属于液固分散系； 属于固固分散系。 （3）三种分散系比较 分散系 溶液 胶体 浊液 分散质粒子直径大小 ＜1 nm 1～100 nm >100 nm 分散质微粒成分 离子或小分子 大分子或离子集合体 巨大分子或离子集合体 外观特征 均匀、透明 均匀、透明或半透明 不均匀、不透明 稳定性 稳定，静置无沉淀 较稳定 不稳定，静置有沉淀或分层 分散质能否透过滤纸 能 能 不能 分类 饱和溶液、不饱和溶液 固溶胶、液溶胶、气溶胶 悬浊液、乳浊液 实例 食盐水、蔗糖溶液 Fe(OH) 3胶体 泥水 ◆二 、胶体 1.胶体定义：分散质粒子直径在 nm之间（本质特征）的分散系。 2.胶体分类： ①根据分散剂的状态分类： a．气溶胶：烟、云、雾，分散剂为 。 b．液溶胶：豆浆、稀牛奶、墨水、Fe(OH)3胶体，分散剂为 。 c．固溶胶：有色玻璃、烟水晶，分散剂为 。 ②根据胶体粒子的组成分类： a． 胶体：Fe(OH)3胶体 b． 胶体：淀粉胶体、蛋白质胶体 3.性质及应用： ①丁达尔效应：可见光束通过胶体时，在入射光侧面可看到一条 ，这是胶体粒子对光线散射而形成的，可用此性质来 溶液和胶体。 ②布朗运动：胶粒永不停息地做 运动的现象叫做布朗运动，是胶体稳定的次要原因。 ③电泳：由于胶体粒子带有 ，在电场作用下，胶体粒子在分散剂中作定向移动的现象。此性质可用于工业上的静电 。 ④介稳性： a．含义：胶体的稳定性介于 与 之间，在一定条件下能稳定存在，属于介稳体系，但改变条件就有可能发生 。 b．原因：a.胶体粒子可以通过吸附而带有 ，同种胶粒带 电荷，而 电荷会相互排斥（要使胶体聚沉，就要克服排斥力，消除胶粒所带电荷 ）。b.胶体粒子在不停地做 运动，与重力作用相同时便形成 的状态。 ⑤聚沉： a．含义：在一定条件下， 聚集成较大的颗粒，形成 从分散剂中析出。此性质常用于 、 等。 b．方法：a).加入电解质溶液；b).加入胶粒带相反电荷的胶体；c).加热或搅拌。 ⑥渗析： a．概念：利用 （如羊皮纸、膀胱膜等）使胶体和其中所含的可溶性杂质分离的过程称为 ，又称透析。 b．原因：半透膜的细孔能让可溶性杂质的分子或离子通过，但不能让较大的 通过，因而可以达到分离的目的。渗析是一种物理分离方法。 4.常见的胶体 ① 气溶胶 云、烟、雾 ② 液溶胶 、氢氧化铝胶体、Fe(OH)3胶体、硅酸胶体 ③ 固溶胶 果冻、宝石、烟水晶、有色玻璃 ③ 三种有机胶体 、 、 5.胶体的应用 ①丁达尔效应常用于鉴别溶液和胶体。 ②胶体的介稳性常用于涂料、颜料、墨水的生产等领域。 ③电泳现象可用于静电除尘、电泳电镀、分离蛋白质与氨基酸、血清电泳用于诊断疾病等。 ④胶体聚沉可用于明矾净水、制肥皂、制豆腐和果冻等。 ◆三 、Fe(OH)3胶体的制备 1.原理： 。 2.操作：在小烧杯中加入50mL 蒸馏水，加热至沸腾，向沸水中慢慢滴入3mL 饱和溶液，用玻璃棒轻轻搅拌，继续加热至溶液刚好呈 ，停止加热。即可得到氢氧化铁胶体。。 3.另取两只烧杯，向其中一只烧杯加入 50 mL FeCl3稀溶液，向第二只烧杯中加入 40 mL FeCl3稀溶液和约 10 mL NaOH溶液，用玻璃棒搅拌后得到Fe(OH)3悬浊液。将这三只烧杯置于暗处，分别用红光激光笔水平照射，观察现象。将 FeCl3稀溶液、Fe(OH)3胶体和 Fe(OH)3悬浊液分别进行过滤，观察滤纸上是否有残留固体。将实验现象填入下表。 物质 光束照射时的现象 过滤后的滤纸上是否有残留固体 FeCl3稀溶液 无 Fe(OH)3胶体 无 Fe(OH)3悬浊液 有 【重难点解析】 一、胶体的性质和应用 1.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]、FeCl3·6H2O等净化水的原因是 ，胶体粒子具有较大的表面积，能在水中吸附悬浮固体形成沉淀，从而达到净化水的目的。 2.同种胶体粒子的电性 ，互相 ，是胶体较稳定的主要原因，次要原因是布朗运动。 3.Fe(OH)3胶体电泳时，胶体微粒比表面积大，吸附能力强，吸附了带电离子而带电荷，所以Fe(OH)3胶体粒子带正电荷，向阴极移动。 规律：带正电荷的胶粒向阴极移动，带负电荷的胶粒向阳极移动。 4. 在胶体溶液中，胶体发生聚沉的方法有：加入电解质溶液；加入胶粒带相反电荷的胶体；加热或搅拌。 5. 丁达尔效应是由于胶体粒子对可见光的散射而产生的，是一种物理现象；丁达尔效应是胶体特有的性质，可用来鉴别胶体与其他分散系；丁达尔效应证明了胶粒的大小范围；液溶胶、气溶胶能发生丁达尔效应，大多数固溶胶无此性质。 6. 电泳现象表明胶体粒子带电荷，同种胶体粒子带同种电荷，但胶体是电中性的 (胶体不带电)。 7. 胶体粒子比表面积(单位质量粒子具有的表面积)大，具有很强的吸附作用，可吸附负离子或正离子而使胶体粒子带上了电荷；金属氢氧化物、金属氧化物的胶粒吸附正离子，胶粒带正电荷；非金属氧化物、金属硫化物、硅酸、土壤的胶粒吸附负离子，胶粒带负电荷；固体胶粒、蛋白质胶粒、淀粉胶粒等不吸附离子，不带有电荷 二、Fe(OH)3胶体的制备 1.实验操作中，必须选用氯化铁饱和溶液而不能用氯化铁稀溶液。若氯化铁溶液浓度过低，则不利于氢氧化铁胶体的形成。 2.向沸水中滴加FeCl3饱和溶液，而不是直接加热煮沸FeCl3饱和溶液，否则会因溶液浓度过大直接生成Fe(OH)3沉淀而无法得到Fe(OH)3胶体。 3.实验中必须用蒸馏水，而不能用自来水。原因是自来水中含电解质、杂质较多，易使制备的胶体发生聚沉 4.往沸水中滴加氯化铁饱和溶液后，可稍微加热煮沸，但不宜长时间加热。原因是长 时间加热将导致氢氧化铁胶体聚沉。 5.可边加热边摇动烧杯，也可以用玻璃棒轻轻地搅拌，若搅拌过重，会使Fe(OH)3胶粒碰撞成大颗粒形成沉淀。 6.在Fe(OH)3胶体中，Fe(OH)3胶体粒子的数目要远远小于原FeCl3溶液中Fe3＋的数目。 知识点3物质的量 ◆一 、物质的量和其它物理量之间的关系： ◆二．关于阿伏加德罗常数的理解与综合应用 阿伏加德罗常数问题主要有： （1）一定质量的物质中所含原子数、电子数，其中考查较多的是H2O、N2、O2、H2、NH3、P4等。 （2）一定体积的物质中所含原子数、分子数，曾考过的物质有Cl2、NH3、CH4、O2、N2、CCl4、等21世纪 （3）一定量的物质在化学反应中的电子转移数目，曾考过的有Na2O2、Cl2等。 （4）一定体积和一定物质的量浓度溶液中所含电解质离子数、分子数，如醋酸、氯化镁等。 （5）某些典型物质中化学键数目，如SiO2、Si、CH4、P4、CO2等。 （6）细微知识点（易出错）：状态问题，水、CCl4、C8H10等在标准状况下为液体或固体；D2O、T2O、18O2等物质的摩尔质量；Ne、O3、白磷等物质分子中原子个数等。 ◆三．物质的量在化学计算中的典型应用 1．物质的量与其他化学常用计量间的相互求算，是重要的基本化学计算。其解题关键是熟练掌握下列恒等式： 式中n为物质的量，单位为mol;m为物质质量，单位为g;M为摩尔质量，单位为g·mol-1; V(g)为气体体积，单位为L；Vm为标准状况下气体摩尔体积，单位为L·mol-1;N为粒子个数；NA为阿伏加德罗常数6.02×1023mol-1;c为物质的量浓度，单位为mol·L-1;V(aq)为溶液体积，单位为L；x为饱和溶液的质量，单位为g;S为溶解度，单位为g/100g水。 2．c、%、ρ之间的计算关系 （1）计算关系： （2）使用范围：同一种溶液的质量分数与物质的量浓度之间的换算 （3）推断方法： ①根据物质的量浓度的定义表达式 ②溶质的物质的量用计算 ③注意溶液体积的单位 ◆四．有关气体定律的计算 （1）气体摩尔体积的计算 对标准状况下的气体有n= （2）确定气体的分子组成 一般思路是：根据阿伏加德罗定律，由体积比推导出粒子、分子个数比，再根据质量守恒定律确定化学式。如2体积气体Ax与1体积气体By恰好完全反应生成2体积A2B，由阿伏加德罗定律可知：气体的分子数之比等于其体积比，即Ax∶By∶A2B=2∶1∶2，所以两气体反应物为双原子分子，即A2和B2。 （3）气体的相对分子质量的计算方法 ①已知标准状况下气体密度ρ，M=ρ·22.4 L·mol-1， ②根据阿伏加德罗定律计算：（同T、p、V）。 ◆五．实验室制取氯气 1.试剂选择：选取试剂的主要依据是制取气体的性质。氯气具有强氧化性，常用氧化其Cl－的方法来制取，因此要选用含有Cl－的物质(如盐酸)和具有强氧化性的物质(如MnO2、KMnO4、KClO3等)来制取。 2.反应原理：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 3.实验装置：实验室制取氯气是采用固体和液体混合加热制气体的装置，主要有气体的发生装置、净化除杂装置、干燥装置、收集装置和尾气处理装置 4.发生装置： ①类型：固体＋液体气体。 ②实验仪器：铁架台(带铁圈)、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗、导气管、洗气瓶、集气瓶 5.净化装置：气体净化装置的设计必须同时考虑主要成分和杂质成分的性质，以便选择适当的装置除去杂质。 ①杂质成分：用浓盐酸和二氧化锰制取氯气时，Cl2中混有的杂质气体主要是浓盐酸挥发出来的HCl气体和水蒸气。 ②除杂顺序：先除HCl气体，再除水蒸气。 ③除杂试剂：用饱和食盐水除去Cl2中少量的HCl气体：常用浓H2SO4，也可用干燥的CaCl2，除去Cl2中少量的水蒸气。如图： 6.收集装置：选用收集方法的主要依据是气体的密度和水溶性。因为氯气能溶于水，密度比空气大，所以收集氯气时，不能用排水法，应该用向上排空气法，也可用排饱和食盐水法收集Cl2。 7.尾气处理装置：氯气有毒，实验室制取氯气时应在密闭系统或通风橱中进行，通常在收集装置的后面连接盛有NaOH溶液的吸收装置。应注意： ①导气管要伸入液面以下； ②氢氧化钠溶液的作用：吸收过量的氯气，防止污染环境。 8.验满方法： ①观察法：氯气是黄绿色气体。 ②将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满 ③将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满 【特别提醒】 1.必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应，且随着反应的进行，盐酸浓度变小，无论MnO2是否足量，盐酸均不能完全反应，反应后的溶液为盐酸和MnCl2的混合液。 2.浓盐酸中，部分Cl－的化合价升高，4 mol HCl参加反应，被氧化的Cl－为2 mol。 知识点4 化学中常见的实验方法 ◆一、物质检验的方法 1.思想方法：人们常依据某物质参加化学反应时产生的 及某些 进行物质的检验。 2.特征反应法 ①产生 ，如：CO与盐酸反应产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，NH与碱溶液在加热时生成有刺激性气味的气体；SO与稀盐酸、BaCl2溶液反应生成白色沉淀。 ②产生 ，如：蛋白质灼烧产生烧焦羽毛的气味。 ③呈现 。如：淀粉溶液遇碘单质变蓝色。 ◆二、焰色反应和仪器分析法 1．焰色反应 （1）定义：很多 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。 （2）实验探究：Na、K元素的检验 实验1：取一根 （或细铁丝），放在酒精灯火焰上灼烧至无色。用铂丝蘸取少量KCl溶液，置于火焰上灼烧，透过 观察火焰颜色。 实验现象：火焰呈 色。 实验2：再用稀盐酸洗净 丝，并在火焰上灼烧至无色，蘸取少量NaCl溶液，置于火焰上灼烧，观察火焰颜色。 实验现象：火焰呈 色。 2．仪器分析法 （1）元素分析仪确定物质中是否含有C、H、O、N、S、Cl、Br等元素。 （2） 确定物质中是否存在某些有机原子团。 （3） 确定物质中含有哪些金属元素。 ◆三、常见离子和物质的检验 1.常见阳离子的检验 (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(通过蓝色的钴玻片 )。 (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］+。 2.常见阴离子的检验 (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 3.常见有机物的检验 (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。 知识点5物质的分离与提纯 ◆一 物质的分离与提纯的原则 1．概念：物质的分离是将混合物中的 分开，得到 的过程；物质的提纯是除去混合物中的 ，保留 的过程。 2．依据：混合物分离提纯的依据是混合物中各组分 （如状态、沸点、水溶性等）的差异。分离和提纯过程中，应尽量 。 3．分离的常用方法： 过滤、结晶、蒸馏、萃取和分液等。 4.物质分离和提纯的原则： （1）不增（提纯过程中不增加新的杂质）； （2）不减（不减少被提纯的物质）； （3）易分离（被提纯物质转化后与杂质容易分离或杂质转化后与被提纯物质容易分离）； （4）易复原（被提纯物质转化后要易复原）。 ◆二、过滤、结晶、蒸馏 1.过滤 ①适用范围： 混合物的分离或可溶与难溶固体混合物的分离。 ②主要仪器： 等。 ③操作要点： 一贴：滤纸紧贴 ； 二低：滤纸边缘略低于 ；液体的液面略低于 ； 三靠：向漏斗中倾倒液体时，烧杯的尖嘴应靠到 上；玻璃棒的底端应轻靠到 ；漏斗颈的末端尖嘴应靠到 。 2.蒸发结晶 ①原理：蒸发溶剂，使溶液由 变为 ，继续蒸发，过剩的溶质就会呈 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。 ②主要仪器： 。 ③在进行蒸发操作时要注意以下几个问题： a．在加热蒸发过程中，应用 不断搅拌，防止由于局部过热造成液滴飞溅； b．加热到蒸发皿中剩余 时(出现较多晶体时)应停止加热，用 蒸干； c．热的蒸发皿应用 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 上。 3.冷却结晶 ①原理：在较高温度下蒸发溶剂，形成 溶液，降低温度，溶质溶解度降低，析出 的过程叫冷却结晶。 ②应用：冷却结晶主要适用于分离 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。如参照溶解度曲线，设计实验方案提纯混有少量KCl的KNO3。 实验方案：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。 4.蒸馏 ①原理：将 物质加热至沸点，使之 ，然后将蒸气重新冷凝为液体的操作过程称为蒸馏。 ②应用：运用蒸馏，可以分离 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。 ③实验装置： ④主要仪器： 。 ⑤操作的顺序：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。 ⑥操作要点：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 进， 出；先接通冷凝水，再加热；蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片——防液体 ；剩余少量溶液时即可停止加热，溶液不可蒸干。 ◆三、分液、萃取 1.分液 ①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。 ②仪器： 。 ③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）。 2.萃取 ①原理：萃取是利用物质在互不相溶的溶剂里 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 的方法。 ②萃取的条件：a.与原溶剂 ；b.与原溶剂及溶质都 ；c.溶质在萃取剂中的溶解度要远 其在原溶剂中的溶解度。 ③用CCl4萃取碘水中的碘： 取试剂→振荡→静置→分液 【重难点解析】 一、过滤、结晶、蒸馏 1.过滤时，洗涤沉淀物的操作方法沿玻璃棒向过滤器中的沉淀上加蒸馏水至淹没沉淀，静置使其全部滤出，重复操作数次。 2.过滤时，洗涤沉淀物的目的：沉淀的洗涤是为了洗去沉淀表面吸附的杂质和混杂在沉淀中的母液。 3.重结晶：将含有少量杂质的晶体溶于水，再重新进行结晶，利用物质溶解度的差异，使杂质全部或大部分留在溶液中，这种提纯操作称为重结晶。 4.影响蒸发的因素 （1）温度，温度越高，分子运动越快，蒸发速度也越快； （2）气流速度，气流越强，蒸发越快； （3）被蒸发物体的表面积，表面积越大，蒸发越快。 另外，蒸发在任何温度都可进行，只在液体表面进行，蒸发时一定吸收能量。 5. 蒸馏 （1）蒸馏=蒸发+冷凝 （2）蒸馏时，低沸点物质先逸出。 （3）要能分辨两种烧瓶——蒸馏烧瓶带支管，圆底烧瓶不带支管。 二、分液、萃取 1．中学化学使用的分液漏斗有球形、梨形（或锥形）等。梨形分液漏斗多用于分液操作使用。球形分液漏斗既作加液使用，也常用于分液时使用。 2．分液漏斗检漏的方法 （1）先检查旋塞处是否漏水：关闭分液漏斗的颈部旋塞，向分液漏斗里面注入适量的蒸馏水，观察旋塞的两端以及漏斗的下口处是否漏水。（这里检查的是） （2）再检查上口塞子是否漏水：若旋塞处不漏水，则关闭上磨口塞，左手握住旋塞，右手食指摁住上磨口塞，倒立，检查是否漏水。若不漏，将活塞旋转一定角度后再倒置观察，若还是不漏水，则分液漏斗可以使用。 3．分液的操作 取下顶部活塞（或使分液漏斗顶部活塞上的凹槽或小孔对准漏斗上口颈部的小孔），旋开旋塞，使下层液体从漏斗管流出后，再把上层液体从上口倒出。 4.常用的萃取剂 四氯化碳、汽油和苯是常用的萃取剂，它们与水的密度关系为ρ(CCl4)>ρ(H2O)>ρ(苯)或ρ(汽油)。酒精与水相互溶解，不能作为从水溶液中萃取溶质的萃取剂。 三、焰色反应 1.定义：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上称为焰色反应。 2.操作步骤 3.一些金属元素的焰色 金属元素 钠 钾 钙 铜 焰色 黄色 紫色 砖红色 绿色 4.应用 ① 检验金属元素的存在，如：鉴别NaCl和KCl溶液。 ② 利用焰色反应制节日烟花。 5.焰色反应表现的是某些金属元素的性质，金属单质与它的化合物的焰色反应相同。同时，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干扰。 四、离子和物质的检验 1.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： a．“先取样，后操作”，若试样是固体，一般先配成溶液再检验。 b．“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。 c．“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”。 2.离子的检验 a．类型：根据实验时生成物所表现的现象不同，检验离子的方法可归纳为三类： 。 b．方法：检验Cl－时加入 的目的是为了排除CO等离子的干扰；检验 SO时加入 的目的是为了排除CO等离子的干扰。 配制一定物质的量浓度的溶液 1．一定物质的量浓度溶液的配制 配制a mL b mol/L的碳酸钠溶液。 (1) 。设配制a mL b mol/L碳酸钠溶液需要碳酸钠m g。 n=c·V=b mol/L×a mL×1 L/1 000 mL=ab/1000 mol m = n·M = abM/1000 (2) 。在电子天平天平上称取m g碳酸钠固体。 (3) 。将碳酸钠放入烧杯中，加入适量的蒸馏水，搅拌，使固体溶解。冷却至室温。 (4) 。将溶液沿着玻璃棒小心地注入a mL的容量瓶中。用蒸馏水洗涤烧杯内壁两次，并将每次洗涤后的溶液都注入容量瓶，振荡容量瓶，使溶液均匀混合。 (5) 。缓缓地把蒸馏水注入容量瓶，直到液面接近刻度2～3 cm处，改用胶头滴管加水到刻度线，使溶液的凹面底部正好跟刻度线相切。 (6) 。塞好瓶塞，反复摇匀。 (7) 。 2．用固体配制一定物质的量浓度溶液的过程（如下图） 【注意】容量瓶 。 3．有关溶液稀释的计算 溶液稀释前后，溶液中溶质的物质的量保持不变。设稀释前溶液中溶质的物质的量浓度为c1，溶液体积为V1，稀释后，溶液中溶质的物质的量浓度变为c2，溶液体积变为V2，则有： 。 易错点01：氧化物分类中的“n个”不一定 (1)碱性氧化物都是金属氧化物，但金属氧化物不一定都是碱性氧化物，如Mn2O7为酸性氧化物。 (2)非金属氧化物不一定都是酸性氧化物，如CO、NO、H2O等。 (3)酸性氧化物也不一定都是非金属氧化物，如Mn2O7等 易错点02：不同的分类依据，分类就不同 ①对于同一种物质，分类的标准不同，所属的物质类别也不同。如NaHSO4既属于盐，同时属于钠盐、酸式盐，又属于含氧酸盐等，因此在分类时必须明确分类的依据。 ②分类时注意物质的真实组成，不要被俗名迷惑，如盐酸是HCl的水溶液，是混合物；纯碱是Na2CO3（填化学式），属于盐；结晶水合物，如CuSO4·5H2O，是纯净物。 ③只有一种元素组成的物质，可能是纯净物，也可能是混合物。例如，O2、O3均是纯净物，而O2和O3混合后就是混合物。 ④冰和水混合在一起是纯净物，二者仅是状态不同，但组成相同，都是H2O（填化学式）。 易错点03：分散系特点 ①分散系中至少含有两种物质，都属于混合物，蒸馏水不是一种分散系； ②三种分散系之间的转化为物理变化； ③透明不代表无色，如CuSO4溶液为蓝色溶液，Fe(OH)3胶体为红褐色液体； ④胶体不一定都呈液体，胶体除了液溶胶还有气溶胶和固溶胶。 易错点04：胶体易错特点 ①胶体不带电，胶体中的微粒能吸附体系中的带电粒子而使胶粒带电荷，但整个体系仍呈电中性。 ②并不是所有的胶体都有电泳现象，如淀粉胶体粒子不带电荷而无电泳现象。 ③胶体聚沉属于物理变化。 易错点05：物质的检验 物质的检验时选择的检验方法必须有明显可见现象，比如气体、沉淀、特殊气味和特殊颜色等。 易错点06：焰色反应 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干扰。 易错点07：萃取分液操作 分液操作注意事项：分液漏斗使用前要洗涤并检漏；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；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；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，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。 方法01．有关氧化物的分类 【解题通法】金属氧化物不一定是碱性氧化物，如Mn2O7是酸性氧化物，Al2O3是两性氧化物。非金属氧化物不一定是酸性氧化物，如CO是不成盐氧化物。酸性氧化物不一定是非金属氧化物，如Mn2O7是金属氧化物，也是酸性氧化物。酸性氧化物、碱性氧化物不一定能与水反应生成相应的酸或碱，如SiO2、Fe2O3都不溶于水，也不跟水反应。 【典型例题】分类方法在化学学科的发展中起到了非常重要的作用。下列分类标准合理的是 ①根据酸分子中含有的氢原子个数，将酸分为一元酸、二元酸等 ②根据氧化物溶于水的酸碱性，将氧化物分为酸性氧化物和碱性氧化物 ③根据分散系是否有丁达尔现象，将分散系分为溶液、胶体和浊液 ④根据溶于水后溶液的酸碱性，将化合物分为酸、碱、盐 A．①④ B．②③ C．①③ D．以上都不对 方法02．关于胶体的特性 【解题通法】丁达尔效应是物理变化而不是化学变化。胶体不带电，胶体中的胶粒能够吸附体系中的带电粒子而使胶粒带电荷，但整个分散系仍呈电中性。 【典型例题】稀豆浆属于胶体，胶体与溶液、浊液的本质区别是 A．是否具有丁达尔效应 B．分散质粒子直径大小 C．分散质离子分布均匀程度 D．分散质粒子是否带电 方法03．关于胶体的特性 【解题通法】胶体粒子的直径决定了胶体的性质，因胶体粒子较大不能透过半透膜，可用渗析法提纯胶体。 【典型例题】下列说法正确的有 ①淀粉溶液加热变成浆糊凝胶与胶体的聚沉有关 ②胶体均一、不稳定，静置后容易产生沉淀 ③“钴酞菁”的分子(直径为1.3×10−9m)在水中形成的分散系能产生丁达尔效应 ④将饱和氯化铁溶液滴入沸腾的NaOH溶液中，即可制得红褐色的Fe(OH)3胶体 ⑤胶体与溶液都可以通过滤纸、半透膜 ⑥向Fe(OH)3胶体中逐滴加入过量稀硫酸，先有红褐色沉淀生成，然后沉淀溶解形成棕黄色溶液 ⑦水泥厂和冶金厂常用高压直流电除去大量烟尘来减少对空气的污染，是因为烟尘微粒带电荷 A．①③⑤⑦ B．①③⑥⑦ C．③④⑥⑦ D．①②③⑥ 方法04．气体摩尔体积公式的适用范围 【解题通法】NO2(N2O4)、HF、SO3等在标准状况下不是气体；SiF4在标准状况下是气体。③标准状况下气体摩尔体积约是22.4 L·mol－1；气体摩尔体积是22.4 L·mol－1时，气体所处的状况不一定是标准状况。 【典型例题】设为阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是 A．中含有的共用电子对数为 B．的溶液中含有的数为 C．标准状况下，1 mol SO3的体积是22.4 L D．4.6 g NO2和N2O4混合气体中，所含N原子数目为0.1 NA 方法05．物质分离提纯方法的选择 【解题通法】物质分离提纯可选用物理方法或化学方法，选择依据是物质本身的性质(包括聚集状态、物理性质、化学性质、溶解度等)。选择分离提纯方法时应首先分析混合物中各组分的聚集状态，再根据是否互溶选择相应的分离提纯方法，最后考虑性质是否适合该提纯方法。 【典型例题】为提纯下列物质(括号内的物质为杂质)，所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是 选项 被提纯物质 除杂试剂 分离方法 A 乙烷(乙烯) 酸性高锰酸钾溶液 洗气 B 乙醇(乙酸) 氢氧化钠溶液 分液 C 溴苯(溴单质) 氢氧化钠溶液 蒸馏 D 乙酸乙酯(乙酸) 饱和碳酸钠溶液 萃取分液 A．A B．B C．C D．D 方法06．阳离子的检验 【解题通法】阳离子的检验除了一些特殊的方法(焰色反应、KSCN溶液显色反应)外，我们一般用NaOH溶液即可鉴别。在没有特殊要求时，如果有多种检验方法，应该选择教材中给定的方法，如检验Fe3＋用KSCN溶液。含Fe3＋、Fe2＋的混合溶液中检验Fe2＋的方法是加入K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀或滴加酸性KMnO4溶液，KMnO4紫红色褪去。 【典型例题】某黄色溶液含有下列离子中的几种：Ag、NH4、Fe3、SO3、HCO3、Br、SCN，为检验其成分，先对溶液进行初步分析。下列判断中，不正确的是 A．溶液中不存在大量HCO3和SCN B．溶液中一定存在大量Fe3＋ C．溶液可能含有Ag D．溶液中可能存在NH4 方法07．阴离子的检验 【解题通法】在检验SO时，我们要注意SO、Ag＋的干扰，加试剂的先后顺序不能颠倒，不能用稀硝酸酸化。检验SO、CO时要防止它们互相干扰，两者加稀盐酸都能产生使澄清石灰水变浑浊的气体，其区别在于生成的CO2无气味，而SO2有刺激性气味，能使品红或酸性高锰酸钾溶液褪色。 【典型例题】检验硫酸根离子时，合理的试剂及操作是 A．直接加氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀 B．先加稀盐酸酸化，再加氯化钡溶液，看是否产生白色沉淀 C．加硝酸银溶液，观察白色沉淀 D．加稀硫酸，看是否有气泡 方法08．阴离子的检验 【解题通法】1)配制一定物质的量浓度的溶液是将一定质量或体积的溶质在选定的容量瓶中定容，不必计量水的用量。配制NaOH溶液时，必须用小烧杯快速称量NaOH固体，不能将NaOH直接放在纸上，因NaOH固体易潮解，且易与空气中的CO2反应。把准确称量好的固体溶质放在烧杯中，用少量溶剂溶解，然后把溶液转移到容量瓶里。定容加水超过刻度线时，则需重新配制。定容后如果发现液面低于刻度线，这是因为容量瓶内极少量溶液在瓶颈处润湿所致，所以并不影响所配制溶液的浓度，故不要再向容量瓶内加蒸馏水，否则，将使所配制的溶液浓度降低。容量瓶不能用来加热。容量瓶只能用于配制溶液，不能长时间储存溶液。用托盘天平称量，物质和砝码放反时，不一定有误差。若没有用到游码，则无误差；若用到游码，则按照“药品的质量＝砝码的质量－游码的质量”来计算。 【典型例题】8．配制100mL0.1mol⋅L-1溶液，下列操作正确的是 A．称取1.06g无水碳酸钠，加入100mL容量㼛中，加水溶解、定容 B．称取1.06g无水碳酸钠，放入小烧杯中加入100mL蒸馏水，搅拌、溶解 C．转移溶液时，未用玻璃棒引流，直接倒入容量㼛中 D．定容后，塞好瓶塞，反复倒转，摇匀 / 学科网（北京）股份有限公司 $$