内容正文:
第1章 化学研究的天地
1.1 物质的分类
一、物质的分类
1.根据物质的组成分类
2.根据物质的性质分类
二、物质的聚集状态
1.不同聚集状态物质的宏观和微观性质
聚集状态
宏观性质
微观性质
是否有固定形状
是否有固定体积
微粒间距离的远近
微粒间作用力的强弱
气态
液态
固态
2.通常情况下,固体和液体的密度 ,气体的密度 ,液体和固体也被称为物质的 ,物质的体积是由构成物质的微粒 、微粒 和微粒 等因素决定的。
三、分散系
1.分散系的概念
分散系: 。
分散质: 。
分散剂: 。
例如:
对于溶液来说,溶质是 ,溶剂是 ,溶液是一种 。
乳浊液和悬浊液也是一种分散系,其中被分散成 或 的物质是分散质, 是分散剂。
2.分类
(1)按照分散质粒子的直径大小分类
(2)按照分散剂的状态分类
如:烟属于 分散系;雾属于 分散系;
悬浊液属于 分散系;乳浊液属于 分散系;合金属于 分散系。
胶体
气溶胶
液溶胶
固溶胶
分散剂状态
气体
液体
固体
实例
四、胶体的性质、制备与应用
1.胶体的性质
①丁达尔效应:可见光束通过胶体时,在入射光 可看到一条光亮的 ,这是胶体粒子对光线 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 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 移动的现象。此性质可用于工业上的 ,胶体粒子带 电荷是胶体稳定的 原因。
④聚沉
a.概念:使胶体凝聚形成 析出的现象。
b.方法:加热或搅拌、加入 溶液、加入 的胶体粒子的胶体。
c.应用,如制作 、明矾 等。
⑤介稳性:胶体的稳定性介于 和 之间,属于介稳体系。
注意:同种胶体粒子的电性 ,互相排斥,是胶体较稳定的 原因,次要原因是 运动。
⑥渗析:胶体粒子 透过半透膜的性质。可用于胶体的 或 。
2.Fe(OH)3胶体的制备
(1)实验原理:
(2)实验操作∶取一个100mL小烧杯,加入40 mL蒸馏水。将烧杯中的蒸馏水加热至 ,向沸水中逐滴加入 。继续煮沸至液体呈 色,停止加热。
(3)注意事项:
①实验中必须用蒸馏水,而不能用自来水。因为自来水中含有杂质离子,易使 Fe(OH)3胶体粒子聚集成大颗粒,产生 Fe(OH)3沉淀。
②向沸水中逐滴加入FeCl3饱和溶液,而不是直接加热FeCl3饱和溶液,否则会直接生成 Fe(OH)3沉淀而无法得到 Fe(OH)3胶体。
③为了更有利于胶体的形成,制得浓度较大的 Fe(OH)3胶体,应用FeCl3饱和溶液,而不宜选用稀FeCl3溶液。
④当液体呈现红褐色时应立即停止加热,若长时间加热会破坏胶体,产生 Fe(OH)3沉淀。
⑤制备过程中不能用玻璃棒搅拌,否则会使Fe(OH)3胶体粒子碰撞形成大颗粒,最后形成沉淀。
3.胶体的应用
①卤水点豆腐;
②肥皂的制取分离;
③明矾净水;
④FeCl3溶液止血;
⑤江河入海口形成沙洲;
⑥水泥硬化;
⑦静电除尘;
⑧血液透析;
⑨土壤的保肥;
⑩不同品牌墨水混合堵塞钢笔;
⑪清晨阳光穿过茂密树木枝叶产生的美丽光线;
⑫电影院光柱;
⑬海市蜃楼。
1.2 物质的量
一、物质的量(n)
1.物质的量
(1)概念:表示含有一定数目粒子的集合体。
(2)符号:
(3)单位:
(4)描述对象:
2.摩尔
(1)符号: (2)标准:1 mol粒子集体所含的粒子数与0.012 kg 12C中所含的C原子个数相同,即含有6.02×1023个粒子的任何粒子集合体称为1 mol。
(3)注意事项:①摩尔使用于 ;②使用时指明 。
【特别提醒】
表述微观粒子的物质的量时,必须指明微观粒子的符号、化学式或具体名称,而不能直接用元素名称表示,一般用“数量+单位+粒子”来表示,如1 mol H指 ,1 mol H2指 ,而不能指1 mol氢。
二、阿伏加德罗常数(NA)
1.概念: 。
2.符号: 。
3.数值:近似等于 。
4.单位: 。
5.物质的量与微粒数的关系:,(其中是微粒数,是物质的量,是阿伏加德罗常数)。微粒之间的物质的量之比等于微粒的粒子数之比。
三、摩尔质量
1.概念: 的物质所具有的质量。
2.常用的单位是 。
3.物质的量(n)、质量(m)和摩尔质量(M)之间关系公式: 。
4.数值:以 为单位时,任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的 。
四、气体摩尔体积
1.决定物质体积大小的因素
(1)宏观因素:
(2)微观因素:
(3)决定固体或液体体积的主要因素:
(4)决定气体体积的主要因素:
2.气体摩尔体积
(1)含义:单位 的气体所占的体积,符号为 ,单位为L·mol-1(或L/mol);
(2)特例:标准状况(即 )下,Vm约为 。
(3)基本关系式:n===
(4)影响因素:气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它决定于气体所处的温度和压强。
3.理解气体摩尔体积应注意的几个问题
(1)标准状况下的气体摩尔体积Vm= ,非标准状况时不能使用。
(2)n=,只适用于 物质(单一或者混合气体),对于标准状况下的固态和液态物质(如水、酒精、碳、三氧化硫等),均不适用。
五、阿伏加德罗定律
1.阿伏加德罗定律:在相同的温度和压强下,相同 的任何气体,含有 数目的粒子(或气体的物质的量相同)。
2.阿伏加德罗定律表达式:pV=nRT,其中p代表 ,V代表 ,n代表 ,R是 ,T代表 ,为273+t。
3.阿伏加德罗定律的推论
相同条件
结论
语言叙述
公式
同温同压
同温同压下,气体体积之比等于 之比,等于 之比
同温同体积
同温同体积下,气体压强之比等于 之比,等于 之比
同温同压
同温同压下,气体密度之比等于 之比
1.3 化学中常用的实验方法
一、物质的制备
1.实验安全
(1)实验前:做好预习和准备,熟悉实验 ,掌握 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: 操作和取用药品、仔细观察和记录 、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 对环境的影响等。
(3)实验后:收拾干净 ,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.制取物质的一般流程
分析
选择
确定
设计
控制
分离
3.氯气的实验室制法
(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 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 )和具有 性的物质(如MnO2、KMnO4、KClO3等)来制取。
(2)反应原理:用MnO2制取Cl2的化学方程式: 。
(3)实验装置:实验室制取氯气是采用 制气体的装置,主要有气体的 装置、 装置、 装置、 装置和 装置
二、物质的分离与提纯
1.过滤
作用
分离不溶性固体与液体
仪器
铁架台、漏斗(带滤纸)、烧杯、玻璃棒
操作
“一贴,二低,三靠”:
一贴:滤纸紧贴 。
二低:a.滤纸边缘低于漏斗边缘;b.液面低于 ;
三靠:a.烧杯口尖嘴处紧靠 ;b.玻璃棒末端紧靠三层滤纸;c.漏斗末端尖嘴处紧靠
过滤后滤液仍浑浊的原因
a.盛接滤液的烧杯不干净;b.倾倒液体时液面高于滤纸边缘;c,滤纸破损等
2.结晶
结晶法
如NaCl(海水晒盐)适用于溶解度 的物质。析出晶体后溶液的溶质质量分数不变
( 溶液)
如KNO3适用于溶解度 的物质。析出晶体后溶液的溶质质量分数减小。
3.蒸馏
实验装置
原理
根据液态混合物中各成分的 进行分离的一种方法
作用
蒸馏适用于分离和提纯 混合物,或除去混在液体中的 ,如实验室采用蒸馏的方法制取蒸馏水
实验步骤
①在烧瓶中加入约三分之一体积的硬水,再加入几粒 ;
②按图乙所示连接好装置,使各连接部位严密不漏气;
③加热烧瓶,注意不要使液体沸腾得太剧烈;
④弃去开始馏出的部分液体,收集到10mL左右蒸馏水后,停止加热;
⑤用肥皂水比较水蒸馏前后的硬度变化
注意事项
①烧瓶下面应垫 加热,以使其 ;
②烧瓶内应加入几粒沸石(或碎瓷片), ;
③温度计的水银球应对着蒸馏烧瓶的 ,用于测量出口蒸气的温度;
④冷却水的流向应 ,逆流冷却效果较好;
⑤制取蒸馏水的简易装置中导气管要长, ;
⑥弃去开始馏出的部分液体,因为其中可能含有低沸点的杂质和仪器表面的杂质。
4.萃取和分液
1)萃取
(1) 萃取原理
液-液萃取是利用溶质在两种互不相容的溶剂里溶解能力的不同,用一种溶剂(萃取剂)将其从原溶剂中提取出来的方法。
(2) 萃取剂的要求
①萃取剂与原溶剂 ;
②溶质在萃取剂中的溶解度 在原溶剂中的溶解度;
③萃取剂与原溶液中的成分不反应。
2)分液
(1)适用范围:分离两种 的液体的操作方法。
(2)实验装置:分液使用的仪器是 ,另外还需要烧杯与铁架台进行辅助。
(3)注意事项:
①分液漏斗使用前要 ;
②分液时,先把下层液体从 放出,再把上层液体从 倒出。
三、物质的检验
1.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。
2.焰色反应
(1)原理:很多金属或其化合物在灼烧时使火焰呈现特殊颜色,是元素的性质,属于物理变化
(2)操作步骤
洗:
烧:
蘸:
烧:
洗:
(3)常见焰色
金属元素
锂
钠
钾
铷
钙
锶
钡
铜
焰色
(4)用途
①鉴别金属或金属离子
②做焰火材料
3.常见三种离子的检验
离子
所用试剂
实验操作或现象
相关反应的化学方程式
NH4+
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
Cl-
滴加硝酸银溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀
SO
滴加稀盐酸无明显现象,加氯化钡溶液产生白色沉淀
4.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。
四、物质的量浓度
1.溶质的质量分数
(1)概念:溶液中的 与 之比。
(2)表达式:w(溶质)=×100%。
2.溶质的物质的量浓度
(1)概念:表示 溶液里所含溶质B的 。
(2)符号: ,常用单位: 。
(3)表达式: 。
(4)特点:对于某浓度的溶液,取出任意体积的溶液,其 、 、 相同,但所含溶质的 、 则因体积不同而改变。
五、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 、 和 。常用规格有100 mL、 mL、500 mL、 mL等。
(2)容量瓶在使用前要 ,其操作顺序为装水盖塞→倒立→正立→玻璃塞旋转 →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 (或准确量取浓溶液的 )。
(2)准确标定所配溶液的 。
3.实验仪器:一定容积的容量瓶、托盘天平(称量固体)、量筒(量取液体)、药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。
4.实验步骤
步骤及装置
操作及注意事项
①计算
①根据n(固体)= (V以容量瓶体积计算)
m(固体)= ,求固体质量
c(浓溶液)· V(浓溶液)=c(所配溶液)· V(容量瓶),求浓溶液的体积。
②计算溶质的质量时要根据容量瓶的容积来计算,计算结果保留一位小数
②称量/量取
固体用托盘天平称量
①在使用天平时应“一平,二调,三称量”;
②称量时“左物右码”勿放反,先垫纸片再称量(强腐蚀性物质用 ,如氢氧化钠等物质);
③读数时注意用砝码质量加游码质量
浓溶液用量筒量取
①选择合适的量筒,先用水清洗,再用所量取的浓溶液物质
②先往量筒中加入浓溶液,眼睛平视刻度线,等凹液面接近刻度线时改用 逐滴加入
①把固体加入烧杯后,加入适量的水,用玻璃棒顺时针 。
②在搅拌过程中速度适中、用力不能过猛,防止
物质溶解过程中一般会产生热效应,而物质本身都会热胀冷缩,溶液冷却到室温的目的是防止给后续操作带来误差
玻璃棒在引流时:①下端要抵在刻度线 ,防止定容时刻度线上方有液体,导致定容后液体体积变大。
②上端要在容量瓶瓶口中央,防止在转移液体时使液体洒落在容量瓶的外侧
将烧杯内壁和玻璃棒用蒸馏水洗涤 次,并将洗涤液 至容量瓶,轻轻摇动,使溶液混合均匀。
①溶解及洗涤所用水的总体积一定 超过要配制溶液的体积。
②洗涤时 和 一起洗涤。
③为保证溶质不损失,应将烧杯内壁及玻璃棒洗涤2~3次,且将洗涤液也注入容量瓶
在加蒸馏水时,先将蒸馏水用烧杯沿玻璃棒注入容量瓶,离刻度线1~2cm时改用胶头滴管滴加,眼睛要 刻度线,直到凹液面的 和刻度线
①盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶反复 ,摇匀。
②在摇匀时不能用力过猛,防止液体从上口冲出
把配好的溶液转移到试剂瓶中,在试剂瓶上标注药品的名称及浓度,易分解的试剂也可以标注配制试剂的日期
六、溶液的稀释或混合有关计算
1.溶液稀释定律(守恒观点)
(1)溶质的质量在稀释前后保持不变,即 。
(2)溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即 。
(3)溶液质量守恒, (体积一般不守恒)。
2.同溶质不同物质的量浓度溶液的混合计算
(1)混合后溶液体积保持不变时, 。
(2)混合后溶液体积发生改变时, 。
易错点01 物质分类中的常见错误
【错因辨析】
①纯碱(Na2CO3)不是碱,属于盐。
②虽然NO2能与碱反应生成盐和水(2NO2+2NaOH = NaNO2 + NaNO3 + H2O),但氮元素化合价改变,不存在氮元素为+4 价的含氧酸盐,NO2属于不成盐氧化物。
③酸分类中的“元”是根据酸电离出的 H+数目来确定的,酸分子中含有几个氢原子,它不一定是几元酸,因为不一定所有氢原子都能电离形成氢离子,如 CH3COOH分子中有4个氢原子,但它只能电离出1个H+,属于一元酸。
④溶于水能电离出H+的化合物不一定是酸,如 NaHSO4;溶于水能电离出 OH- 的化合物不一定是碱,如 Mg(OH)Cl; 盐不一定仅由金属阳离子和酸根离子构成,如 NH4Cl;非金属元素也可形成阳离子,如 NH4+;酸根离子中不一定只有非金属元素,如 MnO4-。
【对点训练】
1.下列说法错误的是
A.只有一种元素组成的物质一定是纯净物
B.烧碱、火碱、熟石灰都属于碱
C.树状分类法各级之间存在包含关系,如氧化物属于化合物,化合物属于纯净物
D.是钾盐,也是碳酸盐
2.采用不同的分类方法,可将氧化物分为不同的类别。下列与不属于同一类的是
A. B. C. D.CuO
易错点02 Fe(OH)3胶体的制备注意点
【错因辨析】
①实验中必须用蒸馏水,而不能用自来水。因为自来水中含有杂质离子,易使 Fe(OH)3胶体粒子聚集成大颗粒,产生 Fe(OH)3沉淀。
②向沸水中逐滴加入FeCl3饱和溶液,而不是直接加热FeCl3饱和溶液,否则会直接生成 Fe(OH)3沉淀而无法得到 Fe(OH)3胶体。
③为了更有利于胶体的形成,制得浓度较大的 Fe(OH)3胶体,应用FeCl3饱和溶液,而不宜选用稀FeCl3溶液。
④当液体呈现红褐色时应立即停止加热,若长时间加热会破坏胶体,产生 Fe(OH)3沉淀。
⑤制备过程中不能用玻璃棒搅拌,否则会使Fe(OH)3胶体粒子碰撞形成大颗粒,最后形成沉淀。
⑥书写制备Fe(OH)3胶体的化学方程式时,要注明“胶体”,不能用“↓”符号。
⑦FeCl3溶液与 NaOH 溶液反应,得到的是Fe(OH)3沉淀,而不是Fe(OH)3胶体。
【对点训练】
1.在沸水中逐滴加入5~6滴饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色。下列说法正确的是
A.用激光笔照射,会产生丁达尔效应 B.将液体静置片刻,会出现沉淀现象
C.所得胶体中分散质的粒子直径大于100nm D.可用滤纸分离提纯得到氢氧化铁胶体
2.某学生以铁丝和Cl2为原料进行下列三个实验。从反应条件的控制分析,下列说法不正确的是
A.实验①中不管Cl2是否足量,产物均为FeCl3
B.实验②中,搅拌可加速FeCl3的溶解
C.实验③中,必须严格控制好反应条件,才能制得Fe(OH)3胶体
D.加入Cu粉可除去FeCl2溶液中的FeCl3
3.现有甲、乙、丙三名同学分别进行Fe(OH)3胶体的制备实验。
甲同学:向饱和FeCl3溶液中加少量NaOH溶液。
乙同学:直接加热饱和FeCl3溶液。
丙同学:向25 mL沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热。
回答下列问题:
(1)其中操作正确的同学是________(填“甲”“乙”或“丙”),写出制备Fe(OH)3胶体的化学反应方程式________________________________。
(2)当光束通过Fe(OH)3胶体时,可以看到丁达尔效应,丁达尔效应是由于胶体粒子对_________形成的。
(3)丁同学取适量的Fe(OH)3胶体注入试管,然后用胶头滴管逐滴向试管中加入过量稀硫酸,观察到现象为_______________________________________。
(4)戊同学认为制备的Fe(OH)3胶体中混有FeCl3杂质,采用如图所示装置进行提纯,该操作方法名称为________(填“过滤”或“渗析”)。
(5)放置2 min后,取少量半透膜外的液体于试管中,置于暗处,用一束强光从侧面照射,观察________(填“有”或“无”)丁达尔现象,再向试管中加入用稀硝酸酸化的AgNO3溶液,可观察到________(填“有”或“无”)白色沉淀生成。(已知胶体不能透过半透膜)
易错点03 摩尔质量的认识错误
【错因辨析】
①摩尔质量定义中的“单位物质的量的物质”是指分子、原子或离子等微观粒子。
②物质的摩尔质量是物质的固有属性,不随状态及物质的量的多少而变化,取决于物质的组成和化学式的表示形式。
③摩尔质量的单位有g·mol -1或kg·mol -1等,只有以g·mol -1为单位时,其在数值上才与微观粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。
【对点训练】
1.下列说法中正确的是
A.的质量为
B.的摩尔质量为
C.的摩尔质量与的相对分子质量相等
D.1 mol氧的质量为32 g
2.9.2g氮的氧化物NOx中N原子的物质的量为0.2mol,则x的数值为
A.1 B.2 C.3 D.4
易错点04 气体摩尔体积的使用范围
【错因辨析】
①可以是单一气体,也可以是混合气体,即与气体的种类无关。
②标准状况下任何气体的气体摩尔体积均约为22. 4 L·mol -1,非标准状况下气体摩尔体积也可以是22.4 L·mol -1。如气体在273 ℃和202 kPa时,Vm也为22.4 L·mol -1。
【对点训练】
1.下列关于气体摩尔体积的说法中正确的是
A.相同物质的量的气体摩尔体积也相同
B.22g二氧化碳的物质的量是0.5mol,其体积为11.2L
C.只有标准状况下的气体摩尔体积是22.4L·mol-1,其他条件下一定不是该值
D.标准状况下,1mol任何气体的体积都约是22.4L
2.下列叙述中,正确的是
A.1 mol H2的质量只有在标准状况下才约为2 g
B.在标准状况下,某物质的体积是22.4 L,则可认为该物质的物质的量约是1 mol
C.在20℃时,1 mol任何气体的体积总比22.4 L大
D.1 mol H2和O2的混合气体,在标准状况下的体积约为22.4 L
3.下列关于气体摩尔体积的说法中,正确的是
A.常温常压下,2.24 L CO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA
B.1 mol由O2、N2组成的混合气体在标准状况下的体积约为22.4 L
C.常温常压下,32 g O2所占的体积约为22.4 L
D.在标准状况下,NA个H2O分子所占体积约为22.4 L
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第1章 化学研究的天地
1.1 物质的分类
一、物质的分类
1.根据物质的组成分类
2.根据物质的性质分类
二、物质的聚集状态
1.不同聚集状态物质的宏观和微观性质
聚集状态
宏观性质
微观性质
是否有固定形状
是否有固定体积
微粒间距离的远近
微粒间作用力的强弱
气态
没有
没有
远
弱
液态
没有
有
较近
较强
固态
有
有
近
强
2.通常情况下,固体和液体的密度较大,气体的密度较小,液体和固体也被称为物质的凝聚态,物质的体积是由构成物质的微粒数目、微粒大小和微粒之间的距离等因素决定的。
三、分散系
1.分散系的概念
分散系: 一种(或多种)物质以粒子的形式分散到另一种(或多种)物质中所形成的混合物 。
分散质: 分散系中被分散成粒子的物质叫做分散质 。
分散剂: 起容纳分散质作用的物质叫做分散剂 。
例如:
对于溶液来说,溶质是 分散质 ,溶剂是 分散剂 ,溶液是一种 分散系 。
乳浊液和悬浊液也是一种分散系,其中被分散成 小液滴 或 固体小颗粒 的物质是分散质,
液体 是分散剂。
2.分类
(1)按照分散质粒子的直径大小分类
(2)按照分散剂的状态分类
如:烟属于 气固 分散系;雾属于 气液 分散系;
悬浊液属于 固液 分散系;乳浊液属于 液液 分散系;合金属于 固固 分散系。
胶体
气溶胶
液溶胶
固溶胶
分散剂状态
气体
液体
固体
实例
云、雾
Fe(OH)3胶体
有色玻璃
四、胶体的性质、制备与应用
1.胶体的性质
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,胶体粒子带同种电荷是胶体稳定的主要原因。
④聚沉
a.概念:使胶体凝聚形成沉淀析出的现象。
b.方法:加热或搅拌、加入电解质溶液、加入带相反电荷的胶体粒子的胶体。
c.应用,如制作豆腐、明矾净水等。
⑤介稳性:胶体的稳定性介于溶液和浊液之间,属于介稳体系。
注意: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。
⑥渗析:胶体粒子不能透过半透膜的性质。可用于胶体的提纯或精制。
2.Fe(OH)3胶体的制备
(1)实验原理:FeCl3 +3H20 Fe(OH)3(胶体)+3HCl
(2)实验操作∶取一个100mL小烧杯,加入40 mL蒸馏水。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。
(3)注意事项:
①实验中必须用蒸馏水,而不能用自来水。因为自来水中含有杂质离子,易使 Fe(OH)3胶体粒子聚集成大颗粒,产生 Fe(OH)3沉淀。
②向沸水中逐滴加入FeCl3饱和溶液,而不是直接加热FeCl3饱和溶液,否则会直接生成 Fe(OH)3沉淀而无法得到 Fe(OH)3胶体。
③为了更有利于胶体的形成,制得浓度较大的 Fe(OH)3胶体,应用FeCl3饱和溶液,而不宜选用稀FeCl3溶液。
④当液体呈现红褐色时应立即停止加热,若长时间加热会破坏胶体,产生 Fe(OH)3沉淀。
⑤制备过程中不能用玻璃棒搅拌,否则会使Fe(OH)3胶体粒子碰撞形成大颗粒,最后形成沉淀。
3.胶体的应用
①卤水点豆腐;
②肥皂的制取分离;
③明矾净水;
④FeCl3溶液止血;
⑤江河入海口形成沙洲;
⑥水泥硬化;
⑦静电除尘;
⑧血液透析;
⑨土壤的保肥;
⑩不同品牌墨水混合堵塞钢笔;
⑪清晨阳光穿过茂密树木枝叶产生的美丽光线;
⑫电影院光柱;
⑬海市蜃楼。
1.2 物质的量
一、物质的量(n)
1.物质的量
(1)概念:表示含有一定数目粒子的集合体。
(2)符号:n
(3)单位:mol
(4)描述对象:微观粒子
2.摩尔
(1)符号:mol
(2)标准:1 mol粒子集体所含的粒子数与0.012 kg 12C中所含的C原子个数相同,即含有6.02×1023个粒子的任何粒子集合体称为1 mol。
(3)注意事项:①摩尔使用于微观粒子;②使用时指明微粒种类或组合。
【特别提醒】
表述微观粒子的物质的量时,必须指明微观粒子的符号、化学式或具体名称,而不能直接用元素名称表示,一般用“数量+单位+粒子”来表示,如1 mol H指1 mol氢原子,1 mol H2指1 mol氢分子,而不能指1 mol氢。
二、阿伏加德罗常数(NA)
1.概念:中所含的碳原子数。
2.符号:。
3.数值:近似等于。
4.单位:。
5.物质的量与微粒数的关系:,(其中是微粒数,是物质的量,是阿伏加德罗常数)。微粒之间的物质的量之比等于微粒的粒子数之比。
三、摩尔质量
1.概念:单位物质的量的物质所具有的质量。
2.常用的单位是 g·mol-1。
3.物质的量(n)、质量(m)和摩尔质量(M)之间关系公式:M=。
4.数值:以 g·mol-1为单位时,任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的相对分子(原子)质量。
四、气体摩尔体积
1.决定物质体积大小的因素
(1)宏观因素:温度、压强
(2)微观因素:微粒的数目、微粒的大小、微粒的平均距离
(3)决定固体或液体体积的主要因素:微粒的数目、微粒的大小
(4)决定气体体积的主要因素:微粒的平均距离、温度、压强
2.气体摩尔体积
(1)含义:单位物质的量的气体所占的体积,符号为Vm,单位为L·mol-1(或L/mol);
(2)特例:标准状况(即0 ℃和101 kPa)下,Vm约为 22.4_L·mol-1。
(3)基本关系式:n===
(4)影响因素:气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它决定于气体所处的温度和压强。
3.理解气体摩尔体积应注意的几个问题
(1)标准状况下的气体摩尔体积Vm=22.4 L·mol-1,非标准状况时不能使用。
(2)n=,只适用于气态物质(单一或者混合气体),对于标准状况下的固态和液态物质(如水、酒精、碳、三氧化硫等),均不适用。
五、阿伏加德罗定律
1.阿伏加德罗定律:在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体,含有相同数目的粒子(或气体的物质的量相同)。
2.阿伏加德罗定律表达式:pV=nRT,其中p代表压强,V代表体积,n代表物质的量,R是气体常数,T代表开尔文温度,为273+t。
3.阿伏加德罗定律的推论
相同条件
结论
语言叙述
公式
同温同压
同温同压下,气体体积之比等于物质的量之比,等于分子数之比
==
同温同体积
同温同体积下,气体压强之比等于物质的量之比,等于分子数之比
==
同温同压
同温同压下,气体密度之比等于摩尔质量之比
=
1.3 化学中常用的实验方法
一、物质的制备
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.制取物质的一般流程目标产品
分析
选择
确定
设计
控制
分离
合适原料
反应原理
反应路径
反应条件
提纯产品
3.氯气的实验室制法
(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:用MnO2制取Cl2的化学方程式:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(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
二、物质的分离与提纯
1.过滤
作用
分离不溶性固体与液体
仪器
铁架台、漏斗(带滤纸)、烧杯、玻璃棒
操作
“一贴,二低,三靠”:
一贴:滤纸紧贴漏斗内壁。
二低:a.滤纸边缘低于漏斗边缘;b.液面低于滤纸边缘;
三靠:a.烧杯口尖嘴处紧靠玻璃棒;b.玻璃棒末端紧靠三层滤纸;c.漏斗末端尖嘴处紧靠烧杯内壁
过滤后滤液仍浑浊的原因
a.盛接滤液的烧杯不干净;b.倾倒液体时液面高于滤纸边缘;c,滤纸破损等
2.结晶
结晶法
蒸发结晶
如NaCl(海水晒盐)适用于溶解度随温度变化不大的物质。析出晶体后溶液的溶质质量分数不变
降温结晶(冷却热的饱和溶液)
如KNO3适用于溶解度随温度变化大的物质。析出晶体后溶液的溶质质量分数减小。
3.蒸馏
实验装置
原理
根据液态混合物中各成分的沸点不同进行分离的一种方法
作用
蒸馏适用于分离和提纯液态混合物,或除去混在液体中的杂质,如实验室采用蒸馏的方法制取蒸馏水
实验步骤
①在烧瓶中加入约三分之一体积的硬水,再加入几粒沸石(或碎瓷片);
②按图乙所示连接好装置,使各连接部位严密不漏气;
③加热烧瓶,注意不要使液体沸腾得太剧烈;
④弃去开始馏出的部分液体,收集到10mL左右蒸馏水后,停止加热;
⑤用肥皂水比较水蒸馏前后的硬度变化
注意事项
①烧瓶下面应垫陶土网加热,以使其受热均匀;
②烧瓶内应加入几粒沸石(或碎瓷片),防止加热时出现暴沸现象;
③温度计的水银球应对着蒸馏烧瓶的支管口,用于测量出口蒸气的温度;
④冷却水的流向应下进上出,逆流冷却效果较好;
⑤制取蒸馏水的简易装置中导气管要长,便于水蒸气冷却;
⑥弃去开始馏出的部分液体,因为其中可能含有低沸点的杂质和仪器表面的杂质。
4.萃取和分液
1)萃取
(1) 萃取原理
液-液萃取是利用溶质在两种互不相容的溶剂里溶解能力的不同,用一种溶剂(萃取剂)将其从原溶剂中提取出来的方法。
(2) 萃取剂的要求
①萃取剂与原溶剂 不互溶 ;
②溶质在萃取剂中的溶解度 远大于 在原溶剂中的溶解度;
③萃取剂与原溶液中的成分不反应。
2)分液
(1)适用范围:分离两种 互不相容 的液体的操作方法。
(2)实验装置:分液使用的仪器是 分液漏斗 ,另外还需要烧杯与铁架台进行辅助。
(3)注意事项:
①分液漏斗使用前要 捡漏 ;
②分液时,先把下层液体从 下口 放出,再把上层液体从 上口 倒出。
烧杯
分液漏斗
三、物质的检验
1.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。
2.焰色反应
(1)原理:很多金属或其化合物在灼烧时使火焰呈现特殊颜色,是元素的性质,属于物理变化
(2)操作步骤
洗:稀HCl浸洗铂丝
烧:灼烧至火焰恢复原色
蘸:蘸取待测物质
烧:观察火焰颜色
洗:稀盐酸洗涤铂丝
(3)常见焰色
金属元素
锂
钠
钾
铷
钙
锶
钡
铜
焰色
紫红色
黄色
紫色(透过蓝色钴玻璃)
紫色
砖红色
洋红色
黄绿色
绿色
(4)用途
①鉴别金属或金属离子
②做焰火材料
3.常见三种离子的检验
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
4.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。
四、物质的量浓度
1.溶质的质量分数
(1)概念:溶液中的溶质质量与溶液质量之比。
(2)表达式:w(溶质)=×100%。
2.溶质的物质的量浓度
(1)概念:表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量。
(2)符号:cB,常用单位:mol·L-1。
(3)表达式:cB=。
(4)特点:对于某浓度的溶液,取出任意体积的溶液,其浓度、密度、质量分数相同,但所含溶质的质量、物质的量则因体积不同而改变。
五、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.实验仪器:一定容积的容量瓶、托盘天平(称量固体)、量筒(量取液体)、药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。
4.实验步骤
步骤及装置
操作及注意事项
①计算
①根据n(固体)= c·V(V以容量瓶体积计算)
m(固体)= n(固体)×M,求固体质量
c(浓溶液)· V(浓溶液)=c(所配溶液)· V(容量瓶),求浓溶液的体积。
②计算溶质的质量时要根据容量瓶的容积来计算,计算结果保留一位小数
②称量/量取
固体用托盘天平称量
①在使用天平时应“一平,二调,三称量”;
②称量时“左物右码”勿放反,先垫纸片再称量(强腐蚀性物质用小烧杯,如氢氧化钠等物质);
③读数时注意用砝码质量加游码质量
浓溶液用量筒量取
①选择合适的量筒,先用水清洗,再用所量取的浓溶液物质润洗
②先往量筒中加入浓溶液,眼睛平视刻度线,等凹液面接近刻度线时改用胶头滴管逐滴加入
①把固体加入烧杯后,加入适量的水,用玻璃棒顺时针搅拌。
②在搅拌过程中速度适中、用力不能过猛,防止液体飞溅
物质溶解过程中一般会产生热效应,而物质本身都会热胀冷缩,溶液冷却到室温的目的是防止给后续操作带来误差
玻璃棒在引流时:①下端要抵在刻度线以下,防止定容时刻度线上方有液体,导致定容后液体体积变大。
②上端要在容量瓶瓶口中央,防止在转移液体时使液体洒落在容量瓶的外侧
将烧杯内壁和玻璃棒用蒸馏水洗涤2~3次,并将洗涤液转移至容量瓶,轻轻摇动,使溶液混合均匀。
①溶解及洗涤所用水的总体积一定不能超过要配制溶液的体积。
②洗涤时玻璃棒和烧杯一起洗涤。
③为保证溶质不损失,应将烧杯内壁及玻璃棒洗涤2~3次,且将洗涤液也注入容量瓶
在加蒸馏水时,先将蒸馏水用烧杯沿玻璃棒注入容量瓶,离刻度线1~2cm时改用胶头滴管滴加,眼睛要平视刻度线,直到凹液面的最低处和刻度线相切
①盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶反复上下颠倒,摇匀。
②在摇匀时不能用力过猛,防止液体从上口冲出
把配好的溶液转移到试剂瓶中,在试剂瓶上标注药品的名称及浓度,易分解的试剂也可以标注配制试剂的日期
六、溶液的稀释或混合有关计算
1.溶液稀释定律(守恒观点)
(1)溶质的质量在稀释前后保持不变,即m1w1=m2w2。
(2)溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c1V1=c2V2。
(3)溶液质量守恒,m(稀)=m(浓)+m(水)(体积一般不守恒)。
2.同溶质不同物质的量浓度溶液的混合计算
(1)混合后溶液体积保持不变时,c1V1+c2V2=c混×(V1+V2)。
(2)混合后溶液体积发生改变时,c1V1+c2V2=c混V混,其中V混=。
易错点01 物质分类中的常见错误
【错因辨析】
①纯碱(Na2CO3)不是碱,属于盐。
②虽然NO2能与碱反应生成盐和水(2NO2+2NaOH = NaNO2 + NaNO3 + H2O),但氮元素化合价改变,不存在氮元素为+4 价的含氧酸盐,NO2属于不成盐氧化物。
③酸分类中的“元”是根据酸电离出的 H+数目来确定的,酸分子中含有几个氢原子,它不一定是几元酸,因为不一定所有氢原子都能电离形成氢离子,如 CH3COOH分子中有4个氢原子,但它只能电离出1个H+,属于一元酸。
④溶于水能电离出H+的化合物不一定是酸,如 NaHSO4;溶于水能电离出 OH- 的化合物不一定是碱,如 Mg(OH)Cl; 盐不一定仅由金属阳离子和酸根离子构成,如 NH4Cl;非金属元素也可形成阳离子,如 NH4+;酸根离子中不一定只有非金属元素,如 MnO4-。
【对点训练】
1.下列说法错误的是
A.只有一种元素组成的物质一定是纯净物
B.烧碱、火碱、熟石灰都属于碱
C.树状分类法各级之间存在包含关系,如氧化物属于化合物,化合物属于纯净物
D.是钾盐,也是碳酸盐
【答案】A
【解析】A.同一种元素可组成不同单质,如氧元素可组成和,二者混合后为混合物,只有一种元素组成的物质不一定是纯净物,A符合题意;
B.烧碱、火碱是的俗称,熟石灰是的俗称,二者电离出的阴离子全部为,都属于碱,B不符合题意;
C.树状分类法中,纯净物包含单质和化合物,化合物包含氧化物、酸、碱、盐等,各级之间为包含关系,C不符合题意;
D.含有属于钾盐,含有属于碳酸盐,符合交叉分类法规则,D不符合题意;
答案选A。
2.采用不同的分类方法,可将氧化物分为不同的类别。下列与不属于同一类的是
A. B. C. D.CuO
【答案】D
【解析】A.Cl2O7从性质上分类属于酸性氧化物,从组成上属于非金属氧化物,和CO2属于同一类,A不符合题意;
B.SO2从性质上分类属于酸性氧化物,从组成上属于非金属氧化物,和CO2属于同一类,B不符合题意;
C.SO3从性质上分类属于酸性氧化物,从组成上属于非金属氧化物,和CO2属于同一类,C不符合题意;
D.CuO从性质上分类属于碱性氧化物,从组成上属于金属氧化物,和CO2不属于同一类,D符合题意;
故选D。
易错点02 Fe(OH)3胶体的制备注意点
【错因辨析】
①实验中必须用蒸馏水,而不能用自来水。因为自来水中含有杂质离子,易使 Fe(OH)3胶体粒子聚集成大颗粒,产生 Fe(OH)3沉淀。
②向沸水中逐滴加入FeCl3饱和溶液,而不是直接加热FeCl3饱和溶液,否则会直接生成 Fe(OH)3沉淀而无法得到 Fe(OH)3胶体。
③为了更有利于胶体的形成,制得浓度较大的 Fe(OH)3胶体,应用FeCl3饱和溶液,而不宜选用稀FeCl3溶液。
④当液体呈现红褐色时应立即停止加热,若长时间加热会破坏胶体,产生 Fe(OH)3沉淀。
⑤制备过程中不能用玻璃棒搅拌,否则会使Fe(OH)3胶体粒子碰撞形成大颗粒,最后形成沉淀。
⑥书写制备Fe(OH)3胶体的化学方程式时,要注明“胶体”,不能用“↓”符号。
⑦FeCl3溶液与 NaOH 溶液反应,得到的是Fe(OH)3沉淀,而不是Fe(OH)3胶体。
【对点训练】
1.在沸水中逐滴加入5~6滴饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色。下列说法正确的是
A.用激光笔照射,会产生丁达尔效应 B.将液体静置片刻,会出现沉淀现象
C.所得胶体中分散质的粒子直径大于100nm D.可用滤纸分离提纯得到氢氧化铁胶体
【答案】A
【分析】沸水中逐滴加入5~6滴饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,得到氢氧化铁胶体。
【解析】A.胶体能产生丁达尔效应,用激光笔照射,会产生丁达尔效应,故A正确;B.胶体具有介稳性,将液体静置片刻,不会出现沉淀现象,故B错误;C.所得胶体中分散质的粒子直径在1~~100nm之间,故C错误;D.胶体粒子能透过滤纸,不能用滤纸分离提纯得到氢氧化铁胶体,用半透膜分离提纯得到氢氧化铁胶体,故D错误;选A。
2.某学生以铁丝和Cl2为原料进行下列三个实验。从反应条件的控制分析,下列说法不正确的是
A.实验①中不管Cl2是否足量,产物均为FeCl3
B.实验②中,搅拌可加速FeCl3的溶解
C.实验③中,必须严格控制好反应条件,才能制得Fe(OH)3胶体
D.加入Cu粉可除去FeCl2溶液中的FeCl3
【答案】D
【解析】A.铁丝在氯气中燃烧时,无论氯气是否足量,点燃条件下产物均为,不会生成,A正确;B.溶解过程中搅拌可以加快溶质扩散,能加速溶解,B正确;C.制备胶体时,若反应条件不当(如过度加热),会生成沉淀而非胶体,因此必须严格控制反应条件,C正确;D.加入Cu粉后与发生的反应为,引入新杂质,应该加入过量铁粉后过滤,D错误;故答案选D。
3.现有甲、乙、丙三名同学分别进行Fe(OH)3胶体的制备实验。
甲同学:向饱和FeCl3溶液中加少量NaOH溶液。
乙同学:直接加热饱和FeCl3溶液。
丙同学:向25 mL沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热。
回答下列问题:
(1)其中操作正确的同学是________(填“甲”“乙”或“丙”),写出制备Fe(OH)3胶体的化学反应方程式________________________________。
(2)当光束通过Fe(OH)3胶体时,可以看到丁达尔效应,丁达尔效应是由于胶体粒子对_________形成的。
(3)丁同学取适量的Fe(OH)3胶体注入试管,然后用胶头滴管逐滴向试管中加入过量稀硫酸,观察到现象为_______________________________________。
(4)戊同学认为制备的Fe(OH)3胶体中混有FeCl3杂质,采用如图所示装置进行提纯,该操作方法名称为________(填“过滤”或“渗析”)。
(5)放置2 min后,取少量半透膜外的液体于试管中,置于暗处,用一束强光从侧面照射,观察________(填“有”或“无”)丁达尔现象,再向试管中加入用稀硝酸酸化的AgNO3溶液,可观察到________(填“有”或“无”)白色沉淀生成。(已知胶体不能透过半透膜)
【答案】(1)丙 FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
(2)光的散射
(3)有红褐色沉淀生成,继续加入沉淀会溶解(溶液变黄色)
(4)渗析
(5)无 有
【解析】(1)制备胶体的正确操作为:将饱和溶液滴入沸水中,继续煮沸至溶液呈红褐色后停止加热。甲加入溶液会直接生成沉淀,乙直接加热饱和溶液也会产生沉淀,丙操作正确;
氯化铁和水在加热条件下反应生成氢氧化铁胶体和氯化氢,故制备Fe(OH)3胶体的化学反应方程式为:。
(2)胶体粒子直径在1~100 nm范围内,能够对光线产生散射作用,因此光束通过胶体时会出现丁达尔效应,故丁达尔效应是由于胶体粒子对光的散射形成的。
(3)稀硫酸属于电解质溶液,胶体遇电解质会发生聚沉,首先生成红褐色沉淀;过量的稀硫酸会与发生中和反应,沉淀溶解,生成黄色的硫酸铁溶液,故观察到现象为:先有红褐色沉淀生成,继续加入稀硫酸,沉淀会溶解(溶液变黄色)。
(4)过滤用于分离固体和液体混合物,无法分离胶体和溶液;胶体粒子不能透过半透膜,溶液中的小分子、离子可以透过半透膜,该提纯胶体的方法为渗析。
(5)胶体粒子无法透过半透膜,因此半透膜外的液体中不含胶体粒子,无丁达尔现象;
电离出的可以透过半透膜进入蒸馏水中,加入稀硝酸酸化的溶液后,与反应生成白色沉淀,因此可观察到有白色沉淀生成。
易错点03 摩尔质量的认识错误
【错因辨析】
①摩尔质量定义中的“单位物质的量的物质”是指分子、原子或离子等微观粒子。
②物质的摩尔质量是物质的固有属性,不随状态及物质的量的多少而变化,取决于物质的组成和化学式的表示形式。
③摩尔质量的单位有g·mol -1或kg·mol -1等,只有以g·mol -1为单位时,其在数值上才与微观粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。
【对点训练】
1.下列说法中正确的是
A.的质量为
B.的摩尔质量为
C.的摩尔质量与的相对分子质量相等
D.1 mol氧的质量为32 g
【答案】B
【解析】A.质量的单位是,摩尔质量的单位是,的质量为:,不是,A错误;
B.的摩尔质量以为单位时,数值上等于其相对分子质量:,B正确;
C.,相对分子质量为18,二者数值相等但单位不同,不能直接说“相等”,C错误;
D.“氧”指代不明确,没有说明是氧原子还是氧分子,无法确定其质量,D错误;
故答案选B。
2.9.2g氮的氧化物NOx中N原子的物质的量为0.2mol,则x的数值为
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】NOx的摩尔质量为,则,解得,故选B。
易错点04 气体摩尔体积的使用范围
【错因辨析】
①可以是单一气体,也可以是混合气体,即与气体的种类无关。
②标准状况下任何气体的气体摩尔体积均约为22. 4 L·mol -1,非标准状况下气体摩尔体积也可以是22.4 L·mol -1。如气体在273 ℃和202 kPa时,Vm也为22.4 L·mol -1。
【对点训练】
1.下列关于气体摩尔体积的说法中正确的是
A.相同物质的量的气体摩尔体积也相同
B.22g二氧化碳的物质的量是0.5mol,其体积为11.2L
C.只有标准状况下的气体摩尔体积是22.4L·mol-1,其他条件下一定不是该值
D.标准状况下,1mol任何气体的体积都约是22.4L
【答案】D
【解析】A.气体摩尔体积只与气体的存在条件有关,与物质的量无关,温度压强相同,气体的摩尔体积相同,故A错误;B.22 g CO2的物质的量是n(CO2)==0.5 mol,由于没有指明标准状况下,0.5mol二氧化碳气体体积也可能不是11.2L,故B错误;C.由理想气体状态方程pV=nRT可知,不是标准状况下,1 mol任何气体也可能占有22.4 L体积,故C错误;D.标准状况下,1mol任何气体所占的体积约为22.4L,称为气体摩尔体积,故D正确;答案为D。
2.下列叙述中,正确的是
A.1 mol H2的质量只有在标准状况下才约为2 g
B.在标准状况下,某物质的体积是22.4 L,则可认为该物质的物质的量约是1 mol
C.在20℃时,1 mol任何气体的体积总比22.4 L大
D.1 mol H2和O2的混合气体,在标准状况下的体积约为22.4 L
【答案】D
【解析】A.1 mol 的质量由公式计算得,质量仅和物质的量、摩尔质量有关,与温度压强无关,不需要在标准状况下,A错误;
B.标准状况下气体摩尔体积约为,因此体积为的气体,物质的量,但未排除标准状况下为非气态的物质(如H2O、SO3等),B错误;
C.气体体积由温度、压强、物质的量共同决定,时压强不确定,1 mol气体的体积不一定比大,C错误;
D.标准状况下气体摩尔体积适用于任何不发生反应的气体(包括混合气体),1 mol该混合气体的体积约为,D正确;
因此答案选D;
3.下列关于气体摩尔体积的说法中,正确的是
A.常温常压下,2.24 L CO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA
B.1 mol由O2、N2组成的混合气体在标准状况下的体积约为22.4 L
C.常温常压下,32 g O2所占的体积约为22.4 L
D.在标准状况下,NA个H2O分子所占体积约为22.4 L
【答案】B
【解析】A.常温常压下,不能使用标况下的气体摩尔体积计算,此时2.24L气体的物质的量不是0.1mol,A错误;
B.在标准状况下 ,气体摩尔体积约为22.4 L/mol,1 mol混合气体在标准状况下的体积约为22. 4 L,B正确;
C.常温常压下,不能使用标况下的气体摩尔体积计算氧气的体积,C错误;
D.标况下水不是气体,不能使用标况下的气体摩尔体积计算水的体积,D错误;
答案选B。
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