專題2研究物質(zhì)的基本方法

專題2研究物質(zhì)的基本方法一、實(shí)驗(yàn)安全與基本操作規(guī)范1．常見危險(xiǎn)化學(xué)品的圖形標(biāo)志標(biāo)志意義爆炸品易燃?xì)怏w氧化性物質(zhì)有毒品腐蝕品3．物質(zhì)加熱中的安全問題(1)酒精燈的安全使用①絕對(duì)禁止向燃著的酒精燈里添加酒精，以免引起火災(zāi)。②絕對(duì)禁止用燃著的酒精燈點(diǎn)燃另一個(gè)酒精燈。③用完酒精燈，必須用燈帽蓋滅，不可用嘴吹滅。④不要碰倒酒精燈，萬一灑出的酒精在桌面上燃燒起來，應(yīng)迅速用濕抹布蓋滅。(2)加熱儀器和方法的選擇①能直接加熱的儀器有試管、坩堝、蒸發(fā)皿、燃燒匙等。②需墊石棉網(wǎng)加熱的儀器有燒杯、燒瓶、錐形瓶等。③給液體加熱時(shí)，可使用試管、燒杯、燒瓶、蒸發(fā)皿等。④給固體加熱時(shí)，可使用試管或坩堝。(3)加熱特別注意事項(xiàng)①加熱時(shí)，容器外壁不能有水，底部不能與酒精燈的燈芯接觸，以免加熱時(shí)儀器炸裂。②開始加熱試管時(shí)，要先進(jìn)行預(yù)熱，否則容易因局部受熱而使試管炸裂。③給試管內(nèi)的液體加熱時(shí)管口不能對(duì)著人，以免液體外濺傷人；給試管內(nèi)的固體加熱時(shí)，管口略向下傾斜，以免試管內(nèi)有水倒流引起試管炸裂。④灼熱的實(shí)驗(yàn)儀器不能直接放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，應(yīng)放在石棉網(wǎng)上。(4)加熱時(shí)需記住的幾個(gè)數(shù)據(jù)①酒精燈內(nèi)酒精的量不能少于容積的eq\f(1,4)，也不能多于eq\f(2,3)。②試管在加熱時(shí)所加液體不能超過試管容積的eq\f(1,3)；用試管夾夾試管時(shí)，應(yīng)夾在離管口eq\f(1,3)處。③蒸發(fā)皿在加熱液體時(shí)，盛液體量不超過其容積的eq\f(2,3)，燒杯、燒瓶加熱時(shí)盛液體量應(yīng)在其容積的eq\f(1,3)～eq\f(2,3)之間。2．實(shí)驗(yàn)安全防患措施(“六防”)3．實(shí)驗(yàn)常見事故的處理常見事故處理方法玻璃等創(chuàng)傷急救先用雙氧水清洗傷口，然后涂上紅藥水或碘酒，最后用創(chuàng)可貼外敷燙傷和燒傷用藥棉浸75%的酒精輕涂傷處(也可用3%～5%的KMnO4溶液)，再涂燙傷膏濃酸濺到皮膚上立即用大量水沖洗，再用3%～5%的NaHCO3溶液清洗濃堿濺到皮膚上用大量水沖洗，再涂上硼酸溶液酸(堿)流到桌上立即用NaHCO3溶液(或稀醋酸)中和，再用水沖洗，并用抹布拭去酸(堿)濺到眼中立即用大量水沖洗，邊洗邊眨眼睛。若為堿，再用20%的硼酸淋洗；若為酸，再用3%的NaHCO3溶液淋洗著火處理①酒精或有機(jī)物小面積著火用濕布或沙子撲蓋；②反應(yīng)器內(nèi)著火，如果是敞口容器，可用石棉布蓋滅；③移走可燃物，切斷電源，停止通風(fēng)4．化學(xué)藥品的保存(1)按藥品狀態(tài)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(固態(tài)物質(zhì)一般保存在廣口瓶中,液態(tài)物質(zhì)一般保存在細(xì)口瓶中))(2)保護(hù)瓶塞eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(氫氧化鈉等堿性物質(zhì)若保存在玻璃瓶中，,瓶塞應(yīng)用橡膠塞；,硫酸、硝酸、汽油等保存在玻璃瓶中，瓶塞,應(yīng)用玻璃塞))(3)密封：易吸水、易潮解、易被氧化或易與空氣中的CO2反應(yīng)的物質(zhì)應(yīng)密封存放，如NaOH等；白磷易自燃要保存在水中。(4)見光易分解的物質(zhì)應(yīng)選用棕色瓶，并存放在冷暗處，如硝酸、硝酸銀等。(5)常見危險(xiǎn)化學(xué)品的存放①易燃、易爆、有毒、有腐蝕性的藥品要密封存放在冷暗處；②易燃、易爆藥品還應(yīng)遠(yuǎn)離火源和電源放置；③劇毒藥品要單獨(dú)專柜保存。5．藥品的取用(1)藥品取用的原則①三不：不能用手直接取用或接觸藥品；不要湊到容器口去聞藥品(特別是氣體)的氣味；不能嘗藥品的味道。②少量：如果沒有說明用量，液體一般取1～2mL，固體蓋住試管底部即可。(2)藥品的取用方法(3)實(shí)驗(yàn)后藥品的處理方法①實(shí)驗(yàn)用剩的試劑(鈉、鉀等除外)一般不放回原試劑瓶，以防污染試劑。②實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢氣不能直接排入空氣，要進(jìn)行回收處理，廢液不能直接倒入下水道，要倒入指定容器中，廢渣不能隨意丟棄，要進(jìn)行分類處理。6．實(shí)驗(yàn)操作中的先后關(guān)系(1)加熱法制取氣體且用排水法收集該氣體，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)的操作是先將導(dǎo)氣管從水中取出，再熄滅酒精燈。(2)點(diǎn)燃?xì)錃?、甲烷、一氧化碳等可燃性氣體之前，要檢驗(yàn)它們的純度，是因?yàn)榭扇夹詺怏w不純(混有氧氣)點(diǎn)燃時(shí)可能發(fā)生爆炸。(3)用氫氣還原氧化銅，其實(shí)驗(yàn)開始時(shí)的操作是先通入氫氣，再點(diǎn)燃酒精燈，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)熄滅酒精燈后還要繼續(xù)通入氫氣。(4)稀釋濃硫酸時(shí)，將濃硫酸沿器壁緩緩加入水中，邊加邊攪拌，然后冷卻。例1．（2023·莎車縣高一月考）盛裝濃硫酸的運(yùn)輸槽應(yīng)貼有的安全標(biāo)志是ABCD腐蝕品易燃?xì)怏w自燃物品劇毒品【答案】A【解析】濃硫酸具有強(qiáng)腐蝕性，屬于腐蝕品，濃硫酸的運(yùn)輸槽應(yīng)貼有的安全標(biāo)志是A例2．（2023·山東濟(jì)南·高一開學(xué)考試）規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作是進(jìn)行科學(xué)探究的重要保障。下列實(shí)驗(yàn)操作中，不合理的是A．使用量筒量取液體體積讀數(shù)時(shí)，視線與凹液面的最低處保持水平B．稀釋濃硫酸時(shí)，將濃硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不斷攪拌C．測(cè)定某溶液的pH時(shí)，用玻璃棒蘸取待測(cè)溶液滴到濕潤的pH試紙上進(jìn)行測(cè)定D．做CO還原Fe2O3實(shí)驗(yàn)時(shí)，先向盛Fe2O3的玻璃管中通入CO一段時(shí)間后再加熱【答案】C【詳解】A．使用量筒量取液體體積讀數(shù)時(shí)，為了能夠準(zhǔn)確量取液體體積，其視線要與凹液面的最低處保持水平，A正確；B．由于濃硫酸的密度比水大，溶于水時(shí)會(huì)放出大量熱量，為防止混合時(shí)酸滴飛濺，因此稀釋濃硫酸時(shí)，要將濃硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不斷攪拌，使熱量迅速擴(kuò)散，B正確；C．測(cè)定某溶液的pH時(shí)，pH試紙不能濕潤，否則會(huì)對(duì)溶液起稀釋作用，C錯(cuò)誤；D．做CO還原Fe2O3實(shí)驗(yàn)時(shí)，為防止裝置中的空氣與CO混合加熱發(fā)生爆炸，要先向盛Fe2O3的玻璃管中通入CO一段時(shí)間，待空氣排盡后再加熱，D正確；故合理選項(xiàng)是C。二、物質(zhì)的分離與提純1．溶解過濾——適用于固液混合物的分離或可溶與難溶固體混合物的分離(1)主要儀器：漏斗、燒杯、玻璃棒、鐵架臺(tái)、濾紙等。(2)在進(jìn)行過濾操作時(shí)應(yīng)注意的問題：①一貼：濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁；②二低：濾紙邊緣略低于漏斗邊緣；液體的液面略低于濾紙的邊緣；③三靠：向漏斗中傾倒液體時(shí)，燒杯的尖嘴應(yīng)靠到玻璃棒上；玻璃棒的底端應(yīng)輕靠到漏斗三層濾紙一側(cè)；漏斗頸的末端應(yīng)靠到燒杯的內(nèi)壁上。2．蒸發(fā)結(jié)晶——適用于分離溶于溶劑的固體(1)主要儀器：蒸發(fā)皿、三腳架或鐵架臺(tái)(帶鐵圈)、酒精燈、玻璃棒。(2)在進(jìn)行蒸發(fā)操作時(shí)要注意以下幾個(gè)問題：①在加熱蒸發(fā)過程中，應(yīng)用玻璃棒不斷攪拌，防止由于局部過熱造成液滴飛濺；②加熱到蒸發(fā)皿中剩余少量液體時(shí)(出現(xiàn)較多晶體時(shí))應(yīng)停止加熱，用余熱蒸干；③熱的蒸發(fā)皿應(yīng)用坩堝鉗取下，不能直接放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，以免燙壞實(shí)驗(yàn)臺(tái)或引起蒸發(fā)皿破裂要墊在石棉網(wǎng)上。3.蒸餾(1)原理：蒸餾是利用沸點(diǎn)相差較大來分離互溶液體混合物。(2)主要儀器：鐵架臺(tái)(帶鐵圈、鐵夾)、蒸餾燒瓶、溫度計(jì)、冷凝管、錐形瓶、酒精燈、石棉網(wǎng)、牛角管等。(3)實(shí)驗(yàn)裝置及注意事項(xiàng)①溫度計(jì)的水銀球在蒸餾燒瓶的支管口處。②蒸餾燒瓶中所盛放液體不能超過其容積的eq\f(2,3)，也不能少于eq\f(1,3)。③冷凝管中冷卻水從下口進(jìn)，上口出。④先接通冷凝水，再加熱。⑤蒸餾燒瓶中放少量碎瓷片——防液體暴沸。⑥剩余少量溶液時(shí)即可停止加熱，溶液不可蒸干。4．萃取分液萃?。?1)概念：利用物質(zhì)在互不相溶的溶劑中溶解度的不同，將物質(zhì)從一種溶劑轉(zhuǎn)移到另一種溶劑中，從而實(shí)現(xiàn)分離物質(zhì)的方法。(2)實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象液體分層，下層的CCl4層顯橙紅色實(shí)驗(yàn)結(jié)論CCl4和水互不相溶，密度比水大，溴在其中的溶解度比在水中的大分液(1)原理：將互不相溶的液體分離的操作。(2)儀器：分液漏斗。(3)操作：待液體分層后，將分液漏斗上的玻璃塞打開(或使塞上的凹槽對(duì)準(zhǔn)漏斗上的小孔)，再將分液漏斗下面的活塞擰開，使下層液體沿?zé)诹飨隆Ｏ聦右后w從下口放出，上層液體從上口倒出。【核心歸納】2．萃取實(shí)驗(yàn)的操作步驟及注意事項(xiàng)例3．（2023·全國高一專題練習(xí)）下列從混合物中分離出其中的一種成分，所采取分離方法正確的是A．由于碘在酒精中的溶解度大，所以，可用酒精把碘水中的碘萃取出來。B．水的沸點(diǎn)是100℃，酒精的沸點(diǎn)是78.5℃，所以，可用加熱蒸餾方法使含水酒精變成無水酒精C．氯化鈉的溶解度隨著溫度下降而減少，所以，用冷卻法從熱的含有少量氯化鉀濃溶液中得到純凈的氯化鈉晶體。D．分離KCl和MnO2的混合物，可以用溶解、過濾的方法從反應(yīng)產(chǎn)物中得到二氧化錳。【答案】D【解析】A．酒精和水互溶，不能用酒精作萃取劑，錯(cuò)誤；B．酒精和水的分離不能直接用蒸餾的方法，應(yīng)先加入生石灰(CaO)再蒸餾，錯(cuò)誤；C．只有一種溶質(zhì)的溶解度隨溫度變化較大的時(shí)候才能用冷卻結(jié)晶的方法分離，氯化鈉的溶解度隨著溫度下降而變化不大，要除去含有的少量氯化鉀，可蒸發(fā)濃縮趁熱過濾，錯(cuò)誤；D．MnO2難溶，KCl易溶，采用先溶解再過濾的方法，正確。故答案選D。例4．（2023·四川綿陽市·綿陽中學(xué)高一期中）完成下列實(shí)驗(yàn)所需選擇的裝置或儀器都正確的是選項(xiàng)ABCD實(shí)驗(yàn)分離植物油和NaCl溶液除去NaCl晶體中混有的I2分離CCl4中的I2除去CO2氣體中的HCl氣體裝置或儀器【答案】A【解析】A．植物油不溶于水，溶液分層，可以通過分液操作分離，正確；B．I2易升華，只需通過加熱即可除去NaCl晶體中混有的I2，錯(cuò)誤；C．I2易溶于四氯化碳，不可用過濾分離，應(yīng)用蒸餾的方法分離，錯(cuò)誤；D．CO2與HCl都能與NaOH溶液反應(yīng)，除雜時(shí)不能減少被提純物的量，錯(cuò)誤。故選A。三、物質(zhì)的檢驗(yàn)1．幾種常見離子的檢驗(yàn)離子所用試劑實(shí)驗(yàn)操作或現(xiàn)象相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式NH4+濃氫氧化鈉溶液、濕潤紅色石蕊試紙與濃氫氧化鈉溶液共熱，產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)色的氣體NH4Cl＋NaOHeq\o(=,\s\up7(△))NaCl＋H2O＋NH3↑Cl－硝酸銀溶液、稀硝酸滴加硝酸銀溶液，產(chǎn)生不溶于稀硝酸的白色沉淀NH4Cl＋AgNO3=AgCl↓＋NH4NO3SOeq\o\al(2－,4)稀鹽酸、氯化鋇溶液滴加稀鹽酸無明顯現(xiàn)象，加氯化鋇溶液產(chǎn)生白色沉淀(NH4)2SO4＋BaCl2=BaSO4↓＋2NH4Cl2．焰色反應(yīng)：火焰中產(chǎn)生的五顏六色跟焰色反應(yīng)有關(guān)（1）焰色反應(yīng)：很多金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)的火焰都會(huì)呈現(xiàn)特殊顏色，鈉：焰色呈黃色；鉀：紫色(透過藍(lán)色鈷玻璃)等，產(chǎn)生焰色是原子內(nèi)電子躍遷所致，因此無新物質(zhì)生成，是物理變化。（2）實(shí)驗(yàn)操作①“燒”：將鉑絲(或光潔無銹的鐵絲)放在酒精燈外焰灼燒至與火焰原來顏色一致時(shí)為止。②“蘸”：用鉑絲蘸取試樣。③“燒”：在外焰上灼燒，觀察火焰顏色；觀察鉀的火焰顏色時(shí)，要透過藍(lán)色鈷玻璃。④“洗”：用稀鹽酸洗凈鉑絲，并在外焰灼燒至與火焰原來顏色一致時(shí)，再檢驗(yàn)下一個(gè)試樣。3．儀器分析法4．物質(zhì)檢驗(yàn)的基本步驟注意：物質(zhì)檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)按照取樣→操作→現(xiàn)象→結(jié)論的順序進(jìn)行描述，具體如下：(1)“先取樣，后操作”，若試樣是固體，一般先配成溶液再檢驗(yàn)。(2)“取少量溶液分別加入幾支試管中”，不得在原試劑瓶中進(jìn)行檢驗(yàn)。(3)“先現(xiàn)象，后結(jié)論”，如向BaCl2溶液中加入稀H2SO4時(shí)，現(xiàn)象是“有白色沉淀生成”，不能說成“有白色的BaSO4沉淀生成”?！竞诵臍w納】1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)時(shí)生成物所表現(xiàn)的現(xiàn)象不同，檢驗(yàn)離子的方法可歸納為三類：(1)生成氣體；(2)生成沉淀；(3)顯現(xiàn)特殊顏色。稀硝酸AgNO3稀硝酸AgNO3溶液BaCl2溶液稀鹽酸(1)Cl－白色沉淀沉淀不溶BaCl2溶液稀鹽酸濕潤的紅色石蕊試紙NaOH溶液(2)SOeq\o\al(2－,4)無明顯現(xiàn)象白色沉淀濕潤的紅色石蕊試紙NaOH溶液(3)NHeq\o\al(＋,4)氣體變藍(lán)稀鹽酸澄清石灰水稀鹽酸澄清石灰水BaCl2溶液(4)COeq\o\al(2－,3)白色沉淀無色無味氣體變渾濁3.焰色反應(yīng)(1)焰色反應(yīng)檢驗(yàn)金屬元素的存在。如灼燒鈉的化合物和鈉單質(zhì)時(shí)的火焰顏色均為黃色。(2)焰色反應(yīng)鈉黃鉀紫。不是所有金屬元素灼燒時(shí)均呈現(xiàn)特殊顏色，如Pt、Fe無焰色反應(yīng)特性。(3)觀察鉀元素的焰色反應(yīng)時(shí)應(yīng)透過藍(lán)色鈷玻璃，濾去黃光，避免鈉元素對(duì)其產(chǎn)生干擾。(4)蘸取待測(cè)物質(zhì)時(shí)使用的金屬絲最好是鉑絲，也可用鎢絲、鎳絲或光潔無銹的鐵絲來代替，但無論用哪種金屬絲都必須在火焰上灼燒至無色。(5)焰色反應(yīng)為物理變化。例5．（2023·全國高一課時(shí)練習(xí)）某溶液中含有較大量的Cl、、OH三種陰離子，如果只取一次該溶液就能夠分別將3種陰離子依次檢驗(yàn)出來。下列實(shí)驗(yàn)操作的操作順序中，正確的是①滴加Mg(NO3)2溶液②過濾③滴加AgNO3溶液④滴加Ba(NO3)2溶液A．①②④②③ B．④②③②① C．①②③②④ D．④②①②③【答案】D【分析】檢驗(yàn)氯離子選擇硝酸銀溶液；檢驗(yàn)氫氧根離子，選擇硝酸鎂溶液；檢驗(yàn)碳酸根離子選擇硝酸鋇溶液，用三種試劑將三種離子檢驗(yàn)出來，每加一種試劑能夠檢驗(yàn)出一種離子，此時(shí)要注意每加入一種試劑只能與一種離子結(jié)合，來選擇加入試劑順序及操作步驟?！窘馕觥緾l用含有AgNO3溶液檢驗(yàn)，二者反應(yīng)生成白色沉淀AgCl；用Ba(NO3)2溶液檢驗(yàn)，二者反應(yīng)生成白色沉淀BaCO3；OH用Mg(NO3)2溶液檢驗(yàn)，二者反應(yīng)生成白色沉淀Mg(OH)2。Cl、、OH都和AgNO3溶液反應(yīng)，、OH都和Mg(NO3)2溶液反應(yīng)生成白色沉淀；只有和Ba(NO3)2溶液反應(yīng)生成白色沉淀，為了防止干擾，應(yīng)該先檢驗(yàn)Ba(NO3)2、再檢驗(yàn)OH，故加入試劑順序是④②①②③，故合理選項(xiàng)是B。例6．（2023·全國高一課時(shí)練習(xí)）下列關(guān)于焰色反應(yīng)的說法正確的是A．所有的金屬都能通過焰色反應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)B．將金屬鈉燃燒，火焰呈白色C．若某溶液的焰色反應(yīng)為黃色，則該溶液為鈉鹽溶液D．藍(lán)色鈷玻璃是為了濾去黃色等對(duì)鉀元素的焰色的干擾【答案】D【解析】A．并不是所有金屬都能產(chǎn)生焰色反應(yīng)，如焰色反應(yīng)所用的鉑絲或鐵絲的火焰就是無色，A錯(cuò)誤；B．金屬鈉及含鈉元素的化合物的焰色均為黃色，B錯(cuò)誤；C．焰色反應(yīng)為黃色，說明該溶液中含有鈉元素，但不一定是鈉鹽，也可能是NaOH溶液，C錯(cuò)誤；D．由于鉀元素的焰色反應(yīng)為紫色，容易被其它顏色的火焰掩蓋，因此藍(lán)色鈷玻璃的作用是濾去黃色等其它顏色的火焰，D正確；答案選D。四、物質(zhì)性質(zhì)和變化的探究1．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究鋁的性質(zhì)（1）鋁是銀白色金屬，鋁在空氣中易被氧化，形成一層氧化膜，反應(yīng)方程式是4Al＋3O2=2Al2O3。加熱未打磨的鋁片，現(xiàn)象是鋁片內(nèi)部熔融但不下滴；Al既能與鹽酸反應(yīng)又能與NaOH溶液反應(yīng)，都產(chǎn)生氣體。實(shí)驗(yàn)操作用坩堝鉗夾住一小塊鋁箔在酒精燈上加熱至熔化，輕輕晃動(dòng)，仔細(xì)觀察再取一小塊鋁箔，用砂紙仔細(xì)打磨(或在酸中處理后，用水洗凈)，除去表面的保護(hù)膜，再加熱至熔化實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象兩塊鋁箔都熔化，失去金屬光澤，熔化的鋁不滴落結(jié)論化學(xué)方程式：4Al＋3O2eq\o(=,\s\up7(△))2Al2O3（2）鋁與鹽酸、NaOH溶液的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象試管中有氣泡產(chǎn)生，鋁片溶解；點(diǎn)燃的木條放在試管口時(shí)發(fā)出爆鳴聲試管中有氣泡產(chǎn)生，鋁片溶解；點(diǎn)燃的木條放在試管口時(shí)發(fā)出爆鳴聲有關(guān)化學(xué)方程式化學(xué)方程式：2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑化學(xué)方程式：2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑2．影響雙氧水分解快慢的因素(1)催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)快慢影響的探究實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象加入MnO2前有少量氣泡出現(xiàn)，加入MnO2后產(chǎn)生大量氣泡實(shí)驗(yàn)結(jié)論MnO2可以使H2O2分解的速率加快(2)溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)快慢影響的探究實(shí)驗(yàn)操作試管中均為2～3mL15%H2O2溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象常溫下產(chǎn)生氣泡慢，加熱產(chǎn)生氣泡加快實(shí)驗(yàn)結(jié)論對(duì)于反應(yīng)2H2O2eq\o(=,\s\up7(催化劑))2H2O＋O2↑來說，溫度越高，H2O2的分解越快，反應(yīng)越快【核心歸納】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與控制單一變量法1．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案探究影響雙氧水分解速率的因素其它條件相同時(shí)，濃度越大，H2O2分解越快；溫度越高，H2O2分解越快；加催化劑，H2O2分解加快。2．方法總結(jié)：化學(xué)問題eq\o(→,\s\up11(根據(jù)已有知識(shí)),\s\do4(經(jīng)驗(yàn)))提出假設(shè)eq\o(→,\s\up11(設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)),\s\do4(方案))實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→得出結(jié)論例7．（2023·江蘇省鎮(zhèn)江高一月考）下列實(shí)驗(yàn)不能證明CuSO4溶液顯藍(lán)色不是由SO造成的是A．觀察K2SO4溶液，溶液為無色B．向CuSO4溶液中滴加足量氯化鋇溶液，充分反應(yīng)后靜置，上層溶液為藍(lán)色C．向CuSO4溶液中加入足量鋅粉，充分反應(yīng)后靜置，上層溶液為無色D．對(duì)比不同濃度的CuSO4溶液的顏色差異，濃度小的溶液顏色較淺【答案】D【解析】A．K2SO4溶液無色，說明不顯色，所以該選項(xiàng)能證明CuSO4溶液顯藍(lán)色不是由離子造成的，A不符合題意；B．CuSO4溶液與BaCl2溶液混合后生成BaSO4沉淀和CuCl2溶液，此時(shí)溶液中無，而有Cu2+，振蕩后靜置，溶液顏色不消失，說明Cu2+顯藍(lán)色，所以該選項(xiàng)能證明CuSO4溶液顯藍(lán)色不是由離子造成的，B不符合題意；C．CuSO4溶液中加入足量鋅粉會(huì)生成硫酸鋅和銅，反應(yīng)前后不變，但是反應(yīng)后上層溶液無色，說明CuSO4溶液顯藍(lán)色不是由離子造成的，C不符合題意；D．不同濃度的CuSO4溶液，溶液中仍既有Cu2+又有，所以顏色變淺并不知是哪個(gè)離子引起的，故該選項(xiàng)對(duì)證明CuSO4溶液顯藍(lán)色不是由SO42－離子造成的無意義，D符合題意；答案選D。例8．（2023·綿陽中學(xué)高一開學(xué)考試）下列實(shí)驗(yàn)方案可用于探究濃度對(duì)雙氧水分解速率影響的是()A.2支試管均盛有2mL5%H2O2溶液，向其中一支試管中加入少量MnO2，與另一支對(duì)比B.2支試管均盛有2mL5%H2O2溶液，將其中一支試管放入75℃熱水中，與另一支對(duì)比C.2支試管均盛有2mL5%H2O2溶液，向其中一支試管中加入少量MnO2，另一支中加入少量FeCl3溶液D.2支試管分別盛有2mL5%H2O2溶液、2mL30%H2O2溶液，均加入少量MnO2，觀察現(xiàn)象【答案】D【解析】A項(xiàng)用于探究不同的催化劑對(duì)雙氧水分解速率的影響；B項(xiàng)用于探究溫度對(duì)雙氧水分解速率的影響；C項(xiàng)用于探究不同催化劑對(duì)雙氧水分解速率的影響；D項(xiàng)用于探究濃度對(duì)雙氧水分解速率的影響。五、物質(zhì)的量濃度1．含義用來表示單位體積溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量的物理量。符號(hào)為cB，常用單位為mol·L－1(或mol/L)。(B表示各種溶質(zhì))2．表達(dá)式：cB＝eq\f(nB,V)。如1L溶液中含有1mol溶質(zhì)，溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度就是1mol·L－1。注意：公式cB＝eq\f(nB,V)中V指的是溶液的體積而不是溶劑的體積。3．關(guān)于物質(zhì)的量濃度計(jì)算的注意事項(xiàng)(1)一定物質(zhì)的量濃度的某溶液，其濃度不因所取體積不同而變化，溶質(zhì)組成中的離子濃度c（離子）=c（溶質(zhì)）×離子個(gè)數(shù)。(2)找準(zhǔn)溶質(zhì)。比如Na2O溶于水，溶質(zhì)是NaOH而不是Na2O。(3)表達(dá)式中的體積(V)是指溶液的體積，不是溶劑的體積，也不是溶質(zhì)與溶劑的體積之和。(4)若將氣體通入溶液中，則不能將氣體體積與溶劑體積進(jìn)行簡單加和。例如：將1LHCl氣準(zhǔn)確的體積需要通過計(jì)算求得。(5)溶液與溶液相混合，除特殊說明溶液體積可相加外，其他情況仍用公式V溶液＝eq\f(m溶液,ρ溶液)計(jì)算。4．溶液的稀釋與混合的物質(zhì)的量濃度計(jì)算(1)溶質(zhì)的質(zhì)量在稀釋前后保持不變，即m1w1＝m2w2，溶質(zhì)的物質(zhì)的量在稀釋前后保持不變，即c1V1＝c2V2。(2)同一溶質(zhì)、不同濃度的溶液混合，在混合前后溶質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量保持守恒，溶液的質(zhì)量保持守恒，但溶液的體積一般不守恒。(3)混合后溶液的體積：若指出不考慮溶液體積改變，可認(rèn)為是原溶液的體積之和；若給出混合后溶液的密度，應(yīng)根據(jù)V混＝eq\f(m混,ρ混)＝eq\f(ρ1V1＋ρ2V2,ρ混)來計(jì)算?！竞诵臍w納】物質(zhì)的量濃度的基本計(jì)算思維模型1．物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間求算題目的解題思路一般有兩個(gè)出發(fā)點(diǎn)：①由“定義式”出發(fā)：物質(zhì)的量濃度定義的表達(dá)式為c＝eq\f(n,V)，由此知，欲求c，先求n及V。②由“變換式”出發(fā)：已知質(zhì)量分?jǐn)?shù)w和溶液密度ρ或質(zhì)量與體積，由換算公式c＝eq\f(1000ρw,M)計(jì)算c。2．物質(zhì)的量濃度的基本計(jì)算思維模型例9．（2023·福建·仙游一中高一期末）NA代表阿伏伽德羅常數(shù)，下列說法正確的是A．任何氣體微粒數(shù)為1NA時(shí)，其體積都是22.4LB．質(zhì)量32.5g的金屬鋅與足量稀硫酸反應(yīng)一定轉(zhuǎn)移1NA電子C．將0.5mol的NaCl充分溶解在1L的蒸餾水中可制得0.5mol·L1濃度的NaCl溶液D．0.05mol·L1濃度的的稀硫酸溶液中n(H+)=0.1moL【答案】B【解析】A．題干未告知?dú)怏w所處的狀態(tài)，無法計(jì)算氣體的體積，A錯(cuò)誤；B．已知反應(yīng)中Zn失去2個(gè)電子，故質(zhì)量32.5g的金屬鋅與足量稀硫酸反應(yīng)一定轉(zhuǎn)移=1NA電子，B正確；C．由于不知道將0.5mol的NaCl充分溶解在1L的蒸餾水中可制得溶液的體積，故無法計(jì)算所得溶液的物質(zhì)的量濃度，C錯(cuò)誤；D．由于未告知溶液的體積，故無法計(jì)算0.05mol·L1濃度的的稀硫酸溶液中H+的物質(zhì)的量，D錯(cuò)誤；故答案為：B。六、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制配制100mL1.00mol·L－1氯化鈉溶液1．完成該實(shí)驗(yàn)，除量筒、電子天平、藥匙、燒杯外，還需要的儀器有100_mL容量瓶、玻璃棒、膠頭滴管。（1）容量瓶的結(jié)構(gòu)與規(guī)格（2）容量瓶的使用注意事項(xiàng)①使用前要檢驗(yàn)容量瓶是否漏水。檢驗(yàn)程序：加水→塞瓶塞→倒立→查漏→正立，瓶塞旋轉(zhuǎn)180°→倒立→查漏。②容量瓶是配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的專用儀器，選擇容量瓶應(yīng)遵循“大而近”的原則：所配溶液的體積等于或略小于容量瓶的容積。例如，配制450mL0.1mol·L－1的NaCl溶液，需選擇500mL容量瓶。③使用容量瓶注意“五不”：不能溶解固體；不能稀釋濃溶液；不能加熱；不能做反應(yīng)容器；不能長期貯存溶液。2．配制實(shí)驗(yàn)步驟(1)計(jì)算氯化鈉的質(zhì)量是__g；用電子天平準(zhǔn)確稱取氯化鈉質(zhì)量(若用托盤天平稱量，則應(yīng)稱量的質(zhì)量是__g)。(2)溶解：將氯化鈉置于燒杯中，加適量蒸餾水溶解，用玻璃棒攪拌并冷卻至室溫。(3)轉(zhuǎn)移：用玻璃棒引流，將燒杯中的溶液轉(zhuǎn)移到100__mL容量瓶中。(4)洗滌：用蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒2～3次，并把洗滌液都轉(zhuǎn)移到容量瓶中。(5)定容：將蒸餾水注入容量瓶，液面離容量瓶頸刻度線下1～2__cm時(shí)，改用膠頭滴管滴加蒸餾水至凹液面最低處與刻度線相切。(6)振蕩、搖勻。把配好的溶液倒入預(yù)備好的試劑瓶中，貼上標(biāo)簽。3．上述實(shí)驗(yàn)過程中要用蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒，并將洗滌液注入容量瓶中的原因是將附著的溶質(zhì)沖洗下來并轉(zhuǎn)移至容量瓶中，防止溶質(zhì)損失。4．容量瓶的選擇與使用(1)容量瓶是配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的專用儀器。容量瓶上的標(biāo)注有規(guī)格、溫度、刻度線；常見規(guī)格有100mL、250mL、500mL及1000mL，選擇時(shí)應(yīng)遵循“大而近”的原則，即所配溶液的體積等于或略小于容量瓶的容積。(2)使用容量瓶注意“五不”：①不能溶解固體；②不能稀釋濃溶液；③不能加熱；④不能作反應(yīng)容器；⑤不能長期貯存溶液。使用前要檢驗(yàn)容量瓶是否漏水。5．誤差分析依據(jù)配制原理：cB＝eq\f(nB,V)＝eq\f(m,MV)(cB表示溶質(zhì)B的物質(zhì)的量濃度；nB表示溶質(zhì)B的物質(zhì)的量；V表示溶液的體積；m表示溶質(zhì)B的質(zhì)量；M表示溶質(zhì)B的摩爾質(zhì)量)分析有關(guān)操作對(duì)nB或m、V的影響，即可判斷實(shí)驗(yàn)的誤差。以配制一定濃度的NaOH溶液為例c(NaOH)＝eq\f(n（NaOH）,V)＝eq\f(m（NaOH）,M（NaOH）·V)其中M(NaOH)不變，不規(guī)范的操作過程會(huì)導(dǎo)致m(NaOH)和V的值發(fā)生變化，從而使所配制溶液的物質(zhì)的量濃度產(chǎn)生誤差。具體情況如下：能引起誤差的一些操作因變量c/(mol·L－1)mV砝碼與物品顛倒(使用游碼)減小—偏低稱量時(shí)間過長減小—用濾紙稱NaOH減小—向容量瓶注液時(shí)少量濺出減小未洗滌燒杯和玻璃棒減小—定容時(shí)，水多用滴管吸出減小—定容搖勻后液面下降再加水—增大定容時(shí)仰視刻度線—增大用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗容量瓶增大—偏高砝碼沾有其他物質(zhì)或已生銹增大—未冷卻至室溫就注入容量瓶定容—減小定容時(shí)俯視刻度線—減小稱量前小燒杯內(nèi)有水——不變定容后經(jīng)振蕩、搖勻，靜置液面下降——仰視刻度線(圖1)，導(dǎo)致溶液體積偏大，所配濃度偏小。俯視刻度線(圖2)，導(dǎo)致溶液體積偏小，所配濃度偏大。例10?L1溶液。下列操作及誤差分析正確的是2CO3固體B．將稱好的NaCl固體放入容量瓶中，加水至刻度線，搖勻C．定容時(shí)俯視液面，所得溶液濃度偏高D．加水時(shí)不慎超過了刻度線，用膠頭滴管直接吸出多余液體【答案】C2CO3固體，A不正確；B．配制溶液時(shí)，NaCl固體不能直接放入容量瓶中，而應(yīng)先在燒杯內(nèi)溶解，B不正確；C．定容時(shí)俯視液面，所配溶液體積偏小，則所得溶液濃度偏高，C正確；D．加水時(shí)不慎超過了刻度線，不能用膠頭滴管直接吸出多余液體，而應(yīng)重新配制，D不正確；故選C。七、原子核的構(gòu)成、核素、同位素1．人類認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)的歷程德謨克利特的古代原子學(xué)說道爾頓的近代原子學(xué)說湯姆生的“葡萄干面包式”的原子結(jié)構(gòu)模型盧瑟福的帶核原子結(jié)構(gòu)模型玻爾的軌道原子結(jié)構(gòu)模型20世紀(jì)末和21世紀(jì)初——新的飛速發(fā)展(量子力學(xué)模型)。2．原子是由帶正電的原子核和帶負(fù)電的核外電子構(gòu)成的，原子核又是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的，質(zhì)子帶正電，中子不帶電。3．質(zhì)量數(shù)：將原子核內(nèi)所有的質(zhì)子和中子的相對(duì)質(zhì)量取整數(shù)值，加起來所得的數(shù)值。原子的表示符號(hào)：eq\o\al(A,Z)X表示質(zhì)子數(shù)是Z，質(zhì)量數(shù)為A的一種X原子。4．存在數(shù)據(jù)關(guān)系(1)質(zhì)量關(guān)系：質(zhì)量數(shù)(A)＝質(zhì)子數(shù)(Z)＋中子數(shù)(N)。(2)電性關(guān)系：原子：原子序數(shù)＝核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)；陰離子：質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)－電荷數(shù)；陽離子：質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)＋電荷數(shù)。5．核素和同位素(1)核素：具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子。(2)同位素：質(zhì)子數(shù)相同，質(zhì)量數(shù)(或中子數(shù))不同的核素互稱為同位素?！竞诵臍w納】1.解讀eq\o\al(b,a)X、eq\o(X,\s\up6(＋c))、Xd＋、Xe中各個(gè)字母的含義①a表示元素X的質(zhì)子數(shù)；②b表示元素X的質(zhì)量數(shù)；③＋c表示元素X的化合價(jià)為＋c；④d＋表示該離子帶有d個(gè)單位的正電荷；⑤e表示1個(gè)分子中含有e個(gè)X原子。2．元素、核素、同位素的概念辨析元素核素同位素概念具有相同核電荷數(shù)(質(zhì)子數(shù))的同一類原子的總稱具有一定數(shù)目的質(zhì)子和一定數(shù)目的中子的一種原子質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一種元素的不同原子或同一種元素的不同核素范圍宏觀概念，對(duì)同類原子而言，既有游離態(tài)又有化合態(tài)微觀概念，對(duì)某種元素的一種原子而言微觀概念，對(duì)某種元素的原子而言。因同位素的存在而使原子種類多于元素種類特性主要通過形成的單質(zhì)或化合物來體現(xiàn)不同的核素可能質(zhì)子數(shù)相同，或中子數(shù)相同，或質(zhì)量數(shù)相同，或各數(shù)均不相同同位素(之間)質(zhì)量數(shù)不同，化學(xué)性質(zhì)基本相同實(shí)例氫元素、氧元素eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(14,7)N、eq\o\al(14,6)C、eq\o\al(24,12)Mg是不同的核素eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H為氫元素的同位素3．氫元素的三種核素比較eq\o\al(1,1)H(氕)eq\o\al(2,1)H(氘)eq\o\al(3,1)H(氚)俗稱－重氫超重氫符號(hào)HDT質(zhì)子數(shù)111中子數(shù)012例11．（2023·上海市松江二中高一期中）元素中文名稱為，是一種人工合成的稀有氣體元素。原子內(nèi)中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差是A．177 B．118 C．59 D．288【答案】C【解析】元素Og的質(zhì)量數(shù)為295，質(zhì)子數(shù)為118，所以中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)質(zhì)子數(shù)=295118=177，故中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差=177118=59；故答案選C。例12．（2023·全國·高一課時(shí)練習(xí)）下列有關(guān)的說法正確的是A．三者與互為同位素B．三者是碳元素的三種不同的核素C．三者中子數(shù)相等D．和的質(zhì)量數(shù)相等，所以是同一種元素【答案】B【解析】A．具有相同的質(zhì)子數(shù)，但中子數(shù)不同三者互為同位素，而是單質(zhì)，A錯(cuò)誤；B．是碳元素的三種不同的核素，B正確；C．的中子數(shù)分別為6、7、8，C錯(cuò)誤；D．元素是具有相同的質(zhì)子數(shù)的一類原子的總稱，和的質(zhì)子數(shù)分別為6和7，屬于不同的元素，D錯(cuò)誤；故選B。八、原子核外電子排布與元素的化學(xué)性質(zhì)1．原子結(jié)構(gòu)2．表示方法：鈉原子的結(jié)構(gòu)示意圖及意義如下：3．離子結(jié)構(gòu)示意圖：Cl－；Na＋4．核外電子的排布規(guī)律在多電子的原子里，電子的能量并不相同。能量低的，通常在離核近的區(qū)域運(yùn)動(dòng)；能量高的，