2021_2022学年高中化学专题2研究物质的基本方法章末共享学案苏教版必修1

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专题2　章末共享 微专题一　物质分离和提纯的重要方法 1．过滤的注意事项——“一贴”“二低”“三靠”  eq \a\vs4\al(　)  eq \b\lc\ (\a\vs4\al\co1(一贴：滤纸紧贴漏斗内壁；,二低：①滤纸上沿低于漏斗边缘；, ②液面低于滤纸上沿；,三靠： ①倾倒液体的烧杯紧靠玻璃棒；, ②玻璃棒紧靠三层滤纸处；, ③漏斗下端紧靠烧杯内壁。))  特别提醒 （1）过滤后如果滤液仍然浑浊，应重新制作过滤器，再过滤一遍。 （2）洗涤沉淀的方法 向过滤器里加入适量蒸馏水，使水面浸没沉淀物，待水自然流尽后，再加水洗涤，连续几次，直至沉淀物洗净为止。 2.蒸发的注意事项 ①液体体积不得超过蒸发皿容积的2/3； ②加热过程中要用玻璃棒不断搅拌液体以防止局部过热，造成液体飞溅； ③当蒸发皿中出现较多固体时，停止加热，利用余热将液体蒸干。 3．蒸馏装置的改进 如果不需控制温度，也可用如图装置，如实验室制取蒸馏水。 [微训练一] 1．两种有机物甲和乙的一些物理性质如下表所示： 分离这两种物质的液态混合物可采用的方法是（　　） A．过滤 B．分液 C.蒸发 D．蒸馏 2．自然界中的物质绝大多数以混合物的形式存在，为了便于研究和利用，常需对混合物进行分离和提纯。下列A、B、C、D是中学常见的混合物分离或提纯的装置。 Ⅰ.请根据混合物分离或提纯的原理，回答在下列实验中需要使用哪种装置。将A、B、C、D填入适当的空格中。 （1）碳酸钙悬浊液中分离出碳酸钙　　　　； （2）氯化钠溶液中分离出氯化钠　　　　； （3）分离植物油和水　　　　； （4）分离酒精和水　　　　； （5）氯化钠溶液中分离出水　　　　。 Ⅱ.碘水中提取碘单质的方法如下： （1）萃取分液 ①下列可作为碘水中提取碘单质萃取剂的有　　　　。 A.酒精 B．苯 ②分液漏斗在使用前必须先　　　　； ③查资料得知：ρ（H2O）>ρ（苯）>ρ（酒精），若用①中所选萃取剂萃取碘水中的碘单质，分液时，水层应由分液漏斗的　　　　端口放出（填“上”或“下”，下同），有机层应由分液漏斗的　　　　端口放出。 （2）蒸馏 ①冷凝装置中冷凝水应该　　　　口进（填“上”或“下”）。 ②已知碘和四氯化碳的熔沸点数据如下表 若用蒸馏法分离碘和四氯化碳的混合物，锥形瓶中先收集到的物质的名称是　　　　。 微专题二　物质的量浓度的配制及计算 1．物质的量浓度的概念及计算 特别提醒 （1）溶质用物质的量表示，而不是质量。如给出的条件是溶质的质量或气体的体积等，应根据有关公式换算为物质的量。 （2）V表示溶液的体积，而不是溶剂的体积，单位一般用“L”，也可用其他单位，但要注意单位的换算和统一。 （3）对于一定物质的量浓度的溶液来说，从中取出任意体积的溶液，物质的量浓度不变，但其中所含溶质的物质的量与所取体积有关。 （4）整体与部分的关系：如0.1 mol·L－1 AlCl3溶液中，c（Al3＋）＝0.1 mol·L－1，c（Cl－）＝0.3 mol·L－1。 （5）带有结晶水的物质作为溶质时，其“物质的量”的计算：用带有结晶水的物质的质量除以带有结晶水的物质的摩尔质量。2.一定物质的量浓度溶液的配制及实验误差分析 （1）配制流程及使用仪器 特别提醒 （1）配制一定物质的量浓度的硫酸时，量取浓硫酸的量筒内壁的残留液不能冲洗。量筒属于“流出量”式玻璃量器，不必用水冲洗量筒内壁残留液。如果冲洗并转移至容量瓶中，会造成所配溶液的物质的量浓度偏高。 （2）容量瓶属于“容纳量”式的玻璃量器，定容时，用胶头滴管滴入蒸馏水至凹液面的最低点恰好与刻度线相切，溶液体积恰好为容量瓶的标定容量。定容后颠倒摇匀，会出现瓶内液面低于刻度线的现象，这是因为极少量溶液沾在瓶塞或磨口处，若再加蒸馏水至刻度线，则所配溶液物质的量浓度会偏低。 （3）移液时，玻璃棒下端应靠在刻度线下方。3.溶液配制的误差具体分析（以配制一定物质的量浓度的NaOH溶液为例） 特别提醒 （1）误差分析的方法 在配制一定物质的量浓度的溶液时，很多因素会引起溶液浓度的误差。分析误差时，要根据c＝ eq \f(nB,V) ，围绕实验操作对n或V的影响来分析。 ①凡是使nB增大的因素，使cB偏大。 ②凡是使nB减小的因素，使cB偏小。 ③凡是使V增大的因素，使cB偏小。 ④凡是使V减小的因素，使cB偏大。 （2）定容时仰视或俯视刻度线产生的误差图解 ①仰视刻度线（图1）。由于操作时是以刻度线为基准加水，刻度线低于液面，故加水量偏多，导致溶液体积偏大，浓度偏小。 ②俯视刻度线（图2）。与仰视刻度线恰好相反，刻度线高于液面，故加水量偏少，导致溶液体积偏大，浓度偏大。 [微训练二] 1．300 mL 0.2 mol·L－1 KCl溶液与100 mL 0.3 mol·L－1 AlCl3溶液中Cl－物质的量浓度之比是（　　） A.1∶3 B．2∶3 C．2∶1 D．2∶9 2．在2 L由NaCl、MgCl2、CaCl2组成的混合液中，部分离子浓度大小如图所示，则此溶液中Ca2＋的物质的量是（　　） A．0.5 mol B．1.0 mol C．2.0 mol D．3.0 mol 3．下列说法中正确的是（　　） A．将322 g Na2SO4·10H2O溶于1 L水中，所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L－1 B．将1 L 2 mol·L－1 H2SO4溶液加水稀释到2 L，所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L－1 C．将1 L 18.4 mol·L－1的H2SO4溶液加入到1 L水中，所得溶液的物质的量浓度为9.2 mol·L－1 D．将336 mL HCl气体溶于水，配成300 mL溶液，所得溶液的物质的量浓度为0.05 mol·L－1 4．下图是某同学用500 mL容量瓶配制0.10 mol·L－1 NaOH溶液的过程： 该同学的错误步骤有（　　） A．1处 B．2处 C．3处 D．4处 5．下图为某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂瓶标签上的部分内容。 （1）该试剂的物质的量浓度为　　　　。 （2）配制200 mL 4.6 mol·L－1的稀H2SO4需该硫酸　　　　mL。 6．实验室需要0.1 mol/L NaOH溶液480 mL和0.5 mol/L硫酸溶液490 mL，根据这两种溶液的配制情况回答下列问题： （1）如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是　　　　（填序号），仪器C的名称是　　　　，本实验所需仪器E的规格为　　　　mL。 （2）下列操作中，容量瓶所不具备的功能有　　　　（填序号）。 A．配制一定体积准确浓度的标准溶液 B．长期贮存溶液 C．用来加热、溶解固体 D．量取一定体积的液体 （3）在配制NaOH溶液实验中，其他操作均正确，若定容时仰视刻度线，则所配制溶液浓度　　　　0.1 mol/L（填“大于”“等于”或“小于”，下同）。若NaOH溶液未冷却即定容，则所配制溶液浓度　　　　0.1 mol/L。 （4）根据计算得知，需要质量分数为98%、密度为1.84 g/cm3的浓硫酸的体积为　　　　mL（计算结果保留一位小数）。如果实验室有10 mL、25 mL、50 mL量筒，应选用　　　　mL规格的量筒。 微专题三　原子组成、结构与性质 一、原子结构对元素化学性质的影响及其表示方法 1．原子结构对元素化学性质的影响 （1）稀有气体元素原子 eq \o(――→,\s\up7(最外层电子数为),\s\do5(8（He为2）)) 稳定结构。 （2）金属元素原子 eq \o(――→,\s\up7(最外层电子数一般小于4)) 易失去电子 eq \o(――→,\s\up7(达到)) 8e－ eq \o(――→,\s\up7(形成)) 阳离子。 （3）非金属元素原子 eq \o(――→,\s\up7(一般情况下，4≤最外层电子数≤7)) 易得到电子 eq \o(――→,\s\up7(达到)) 8e－ eq \o(――→,\s\up7(形成)) 阴离子。 2．原子结构示意图（以Na为例） 二、原子核的组成分析 1．组成原子、离子的各种微粒及相互关系 2．符号 eq \o\al(\s\up1(A),\s\do1(Z))  eq \o(X,\s\up6(±c))  eq \o\al(\s\up1(n±),\s\do1(m)) 中各个字母的含义 3．元素、核素、同位素之间的关系 [微训练三] 1．（双选）据报道，嫦娥二号月球探测器获得了全月球影像图，该月球探测器使用钚元素电池来提供稳定、持久的能源。下列说法正确的是（　　） A．238 94Pu和240 94Pu的质子数相同 B．238 94Pu和240 94Pu是两种不同的核素 C．238 94Pu的中子数与质子数之差为144 D．238 94Pu和240 94Pu的化学性质明显不同 2．已知金属钠和水反应的化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。将9.2 g金属钠投入到足量的重水D2O中，则产生的气体中含有（　　） A．0.2 mol中子 B．0.4 mol电子 C．0.2 mol质子 D．0.4 mol分子 3．下图为几种粒子的结构示意图，完成以下填空。 ①　②　③　④ ⑤　⑥　⑦　⑧ （1）属于阳离子的粒子是　　　　（填序号，下同）。 （2）具有稳定结构的原子是　　　　。 （3）只能得电子的粒子是　　　　　　　　；只能失电子的粒子是　　　　　　　　；既能得电子又能失电子的粒子是　　　　　　　　。 （4）某元素R形成的氧化物为R2O3，则R的离子结构示意图可能是　　　　。 练后感悟 元素、核素、同位素的区别 专题2　章末共享 微专题一 微训练一 1．解析：由表中数据可知，甲和乙沸点不同且相差较大，则可用蒸馏的方法进行分离。 答案：D 2．答案：Ⅰ.(1)B　(2)D　(3)C　(4)A　(5)A Ⅱ.(1)①B　②检查是否漏液　③下　上 (2)①下　②四氯化碳 微专题二 微训练二 1．解析：0.2 mol·L－1 KCl溶液中，c(Cl－)＝0.2 mol·L－1，0.3 mol·L－1 AlCl3溶液中c(Cl－)＝0.9 mol·L－1，两者之比为2∶9。 答案：D 2．解析：由题图可知，溶液中n(Na＋)＝2 L×1.0 mol·L－1＝2.0 mol，n(Mg2＋)＝2 L×0.5 mol·L－1＝1.0 mol，n(Cl－)＝2 L×3.0 mol·L－1＝6.0 mol，溶液呈电中性，根据电荷守恒可得2n(Ca2＋)＋n(Na＋)＋2n(Mg2＋)＝n(Cl－)，即2n(Ca2＋)＋2.0 mol＋2×1.0 mol＝6.0 mol，解得n(Ca2＋)＝1.0 mol。 答案：B 3．解析：A项错在溶剂体积为1 L；C项溶液浓度大于9.2 mol·L－1；D项，未指明气体所处状况。 答案：B 4．解析：第①步不能把NaOH固体放在称量纸上称量；第④步玻璃棒应接触容量瓶内壁刻度线以下的部位；第⑤步定容时应平视刻度线。即该同学的操作步骤中有3处错误。 答案：C 5．解析：(1)方法一：c＝ eq \f(1 000ρw,M) ＝ eq \f(1 000×1.84×98%,98) mol·L－1＝18.4 mol·L－1。方法二：设硫酸的体积为1 L，其质量为1.84 g/cm3×1 000 mL＝1 840 g，所含的溶质H2SO4的质量为1 840 g×98%＝1 803.2 g，其物质的量为1 803.2 g÷98 g·mol－1＝18.4 mol，所以H2SO4物质的量浓度为c＝ eq \f(n,V) ＝18.4 mol÷1 L＝18.4 mol·L－1。 (2)设需98%浓硫酸体积为V mL，根据稀释定律可知c1V1＝c2V2，即4.6 mol·L－1×0.2 L＝18.4 mol·L－1×V L，解得V＝0.05 L＝50 mL。 答案：(1)18.4 mol·L－1　(2)50 6．解析：(1)所用仪器有托盘天平、量筒、500 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、药匙等，平底烧瓶和分液漏斗均不需要；仪器C是分液漏斗。(2)容量瓶不能直接用作溶解、稀释、加热的容器，不能用作反应的容器，不能用于长时间贮存溶液，不能配制或测量容量瓶规格以下的任意体积的液体，故选B、C、D。(3)若定容时仰视刻度线，会导致配制的溶液的体积偏大，浓度偏小；若NaOH溶液未冷却即转移至容量瓶定容，配制后的溶液体积偏小，浓度偏大。(4)c(B)＝1 000×1.84 g/cm3×98%÷98 g/mol＝18.4 mol/L，浓硫酸稀释前后溶质的物质的量不变，设浓硫酸的体积为V，所以18.4 mol/L×V＝0.5 mol/L×0.5 L，V≈0.013 6L＝13.6 mL，应选25 mL的量筒。 答案：(1)AC　分液漏斗　500　(2)BCD　(3)小于　大于　(4)13.6　25 微专题三 微训练三 1．解析：238 94Pu和240 94Pu的质子数相同，A项正确；238 94Pu和240 94Pu的质子数均为94，中子数(或质量数)不同，属于钚的两种核素，B项正确；238 94Pu的中子数与质子数之差为50，C项错误；238 94Pu和240 94Pu互为同位素，其化学性质几乎完全相同，D项错误。 答案：AB 2．解析：钠和重水反应的化学方程式为2Na＋2D2O===2NaOD＋D2↑，所以产生的气体全部是D2( eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)) H2)，1个分子中含有2个质子，2个电子和2个中子。9.2 g金属钠的物质的量是0.4 mol，由反应方程式知，0.4 mol钠可生成0.2 mol D2，所以0.2 mol D2中含有的中子数、电子数、质子数均为0.4 mol。 答案：B 3．解析：(1)核电荷数大于核外电子数的属于阳离子，属于阳离子的粒子有③⑤⑧。 (2)最外层电子数为8(K层为最外层时，电子数为2)的粒子具有稳定结构，具有稳定结构的原子为②，①③⑤⑥是具有稳定结构的离子。 (3)③⑤分别为Mg2＋、Al3＋，元素化合价均达到最高价，只能得到电子；①⑥分别为F－、S2－，元素化合价均达到最低价，只能失去电子，④为Na，属于金属原子，只能失去电子，不能得到电子；⑦为Si原子，⑧为Fe2＋，元素化合价处于中间价态，Si的化合价既能升高为＋4价，又能降低为－4价，而Fe2＋的化合价为＋2价，既能升高为＋3价，又能降低为0价，即它们既能失去电子，又能得到电子。 (4)氧化物R2O3中R的化合价为＋3价，其离子带3个单位的正电荷，符合要求的是Al3＋，即⑤。 答案：(1)③⑤⑧　(2)②　(3)③⑤　①④⑥　⑦⑧　(4)⑤物质熔点沸点密度水溶性甲－10 ℃212 ℃1.162 2 g·cm－3不溶于水乙54 ℃248 ℃1.158 1 g·cm－3不溶于水熔点沸点碘113.7 ℃184.3 ℃四氯化碳－22.6 ℃76.8 ℃计算类型计算方法物质的量浓度的简单计算c＝ eq \f(n,V) 溶液稀释的有关计算稀释前后溶质的质量、物质的量不变：m1ω1＝m2ω2、c1V1＝c2V2溶液混合的计算混合前后溶质的质量、物质的量不变：m1ω1＋m2ω2＝m混ω混、c1V1＋c2V2＝c混V混物质的量浓度和溶质的质量分数之间的关系c＝ eq \f(1 000ρω,M) ，ω＝ eq \f(cM,1 000ρ) （ρ的单位：g/mL）气体溶于水后物质的量浓度的计算气体溶于水所得溶液的体积跟水的体积不相同，溶液的体积也不等于气体的体积和水的体积之和。必须依据公式V＝ eq \f(m,ρ) 来计算溶液的体积能引起误差的一些操作影响因素对c（mol·L－1） 的影响结果mV砝码沾有其他物质或已生锈增大—偏高溶液未冷却至室温就注入容量瓶定容—减小定容时俯视读数—减小砝码与物品颠倒放置（使用游码）减小—偏低称量时间过长减小—NaOH放在滤纸上称量减小—向容量瓶移液时有少量溅出减小—未洗涤烧杯和玻璃棒减小—定容时，水多用滴管吸出减小—定容摇匀后液面下降再加水—增大定容时仰视读数—增大配制前容量瓶内有水——不变定容后经振荡、摇匀、静置，液面下降——项目名称内容元素核素同位素本质质子数相同的一类原子质子数、中子数都一定的原子质子数相同、中子数不同的核素的互称范畴同类原子原子原子特性只有种类，没有个数化学反应中的最小微粒化学性质几乎完全相同决定因素质子数质子数、中子数质子数、中子数举例H、C、O三种元素 eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(1)) H、 eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)) H、 eq \o\al(\s\up1(3),\s\do1(1)) H三种核素 eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(1)) H、 eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)) H、 eq \o\al(\s\up1(3),\s\do1(1)) H互称同位素