第一章 从实验学化学
-1- 化学实验基本方法
1、过滤
分离固体和液体的混合体时,除去液体中不溶性固体。
主要仪器:漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯。
注意:
一帖、二低、三靠。
2、蒸发
把稀溶液浓缩或把含固态溶质的溶液蒸干,在蒸发皿进行。
注意:
要用玻璃棒不断搅拌,有大量晶体时就应熄灭酒精灯,用余热蒸发。
玻璃棒的作用:可防过热而迸溅。
3、蒸馏
用沸点不同除去液体混合物中难挥发或不挥发的杂质。
主要仪器:蒸馏烧瓶、酒精灯、温度计、冷凝管、接液管、锥形瓶。
注意:
①液体体积
②加热方式
③温度计水银球位置
④冷却的水流方向
⑤防液体暴沸
4、萃取
利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液里提取出来的操作。
主要仪器:分液漏斗。
注意:
萃取剂:
①与原溶液中的溶剂互不相溶;
②对溶质的溶解度要远大于原溶剂;
③要易于挥发。
5、分液
把互不相溶的两种液体分开的操作,与萃取配合使用。
主要仪器:分液漏斗。
注意:
下层的液体从下端放出,上层从上口倒出。
-2- 化学计量在实验中的应用
1、物质的量(n)
定义:表示含有一定数目粒子的集合;单位:摩尔,符,mol。
2、标准状况:STP 0℃和1标准大气压下。
3、阿伏加德罗常数NA
定义:1mol任何物质所含的微粒数目都约为6.02×1023个
4、摩尔质量(M)
定义:单位物质的量的物质的质量;单位:g/mol
注意:
1mol任何物质的质量在数值上与该物质的相对分子质量相等。
5、气体摩尔体积(Vm)
定义:单位物质的量的气体的体积;单位:L/mol。
注意:
1mol任何气体在标准状况下的体积都约为22.4L。
6、阿伏加德罗定律
同温同压下同体积的任何气体含有相同的分子数(由PV=nRT推导出) 。
7、物质的量浓度CB
单位体积溶液中所含溶质B的物质的量;单位mol/L。
公式:CB=nB/V nB=CB×V V=nB/CB。
8、物质的质量m
m=M×n
n=m/M
M=m/n
9、标准状况气体体积V
V=n×Vm
n=V/Vm
Vm=V/n
10、物质的粒子数N
N=NA×n
n =N/NA
NA=N/n
11、物质的量浓度CB与溶质的质量分数ω。
C=1000ρω/M
(其中ρ单位为g/cm3,V单位为L,所以化简后出现1000)
12、溶液稀释规律 C浓×V浓=C稀×V稀。
以物质的量为中心
13、配制一定物质的量浓度的溶液
主要仪器:托盘天平(或量筒)、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管。
主要步骤:
①计算
②称量(如是液体就用滴定管量取)
③溶解(少量水,搅拌,注意冷却)
④转液(容量瓶要先检漏,玻璃棒引流)
⑤洗涤(洗涤液一并转移到容量瓶中)
⑥振摇
⑦定容
⑧摇匀
容量瓶:
①容量瓶上注明温度和量程。
②容量瓶上只有刻度线而无刻度值。
注意:
①只能配制容量瓶规定容积的溶液;
②不能用容量瓶溶解、稀释或存放溶液;
③容量瓶不能加热,转入瓶中的溶液温度在20℃左右
第二章 化学物质及变化
-1-物质的分类
1、元素分类:金属和非金属元素。
2、化合物分类:有机物(含C)和无机物。
3、氧化物
酸性氧化物:与碱反应生成盐和水或与水反应生成酸;(多数为非金属氧化物)。
如:SiO2、SO2、CO2、SO3、N2O5。
碱性氧化物:与酸反应生成盐和水或与水反应生成碱;(多数为金属氧化物)。
如:Fe2O3、CuO、MgO。
两性氧化物:与酸、碱反应生成盐和水。
如:Al2O3、ZnO
不成盐氧化物:NO2、NO、CO。
4、分散系
溶液:很稳定,分散质粒子小于1nm,透明、稳定、均一。
胶体:介稳定状态,分散质粒子1nm-100nm,较透明、介稳定、均一。
浊液:分悬、乳浊液,分散质粒子大于100nm,不透明、不稳定、不均一。
5、胶体
性质:丁达尔现象、布朗运动、电泳、聚沉。
判断胶体最简单的方法:丁达尔现象。
胶体提纯方法:渗析(胶体微粒不能透过半透膜)。
Fe(OH)3胶体制备的方法:
取烧杯盛20mL蒸馏水,加热至沸腾,然后逐滴加入饱和FeCl3溶液1mL~2mL。继续煮沸至溶液呈红褐色。观察所得红褐色液体为Fe(OH)3胶体。
Fe(OH)3胶体制备方程式:。FeCl3 3H2O== Fe(OH)3(胶体) 3HCl
胶体凝聚的条件:
加热、加电解质、加相反电性的胶体。
-2-离子反应
1、电解质:在水溶液里或熔融状态下本身能够导电的化合物。
2、非电解质:在水溶液里或熔融状态下不能够导电的化合物。
3、碳酸的电离方程式:H2CO3⇌H++HCO3-
NaHCO3的电离方程式 NaHCO3=Na++HCO3-(强电解质用“= ”)。
4、离子反应式
用实际参加反应的离子所表示的式子。
5、离子反应式写法一写、二改、三删、四查。
单质、氧化物、气体、难溶、难电离的物质要保留分子式。
6、离子共存
有颜色的离子 MnO4-紫红、Fe3 棕黄、Fe2 浅绿、Cu2 蓝色
与H 不共存(弱酸根) OH-、CO32-、SO32-、SiO32-、AlO2-、S2-、F-等。
与OH-不共存(弱碱金属阳离子)H 、Fe3 、Fe2 、Fe3 、Cu2 、Al3 、Mg2 、NH4 等。
与H 和OH-都不共存:HCO3-、HSO3-、HS-
生成沉淀:Ba2 、Ca2 与SO42-、CO32-;Ag 与Cl-
-3-氧化还原反应
1、氧化还原反应的
本质:有电子转移(得失或偏移)。
特征: 元素化合价的升降(不一定有氧的得失)。
2、氧化剂和还原剂
氧化剂:是反应过程中得到电子(或者电子对偏向)的物质,氧化剂具有氧化性。反应时候本身被还。
还原剂:是反应过程中失去电子(或者电子对偏离)的物质,还原剂具有还原性。反应时候本身被氧化。
3、氧化还原反应中的规律:
氧化剂的氧化性>氧化产物的氧化性;
还原剂的还原性>还原产物的还原性;
例如:2KMnO4 16HCl==2KCl 2MnCl2 5Cl2↑ 8H2O中,氧化性 KMnO4>Cl2、还原性 HCl>MnCl2。
4、氧化还原反应方程式的配平
(1)配平原则:电子守恒、原子守恒、电荷守恒。
(2)配平步骤(以高锰酸钾和浓盐酸反应制氯气为例):
①标出化合价变化了的元素的化合价。
如:
②根据元素存在的实际形式调整发生了氧化还原反应的物质的系数,使之成1︰1的关系。
如: