資源簡介

本章知識體系構建與核心素養提升
1.
2.
3.
　　認識化學科學對社會發展的重大貢獻,從而增強探索未知、崇尚真理的意識和造福人類的社會責任意識。
　　化學研究重點是在原子、分子(微觀)水平上認識物質的結構、組成、性質和變化規律,并據此改變或創造物質(宏觀)。如在研究物質性質的實驗中,常通過觀察宏觀實驗現象進行驗證,并分析推理書寫反應的化學方程式,從微觀的角度揭示物質變化的本質。
　　科學探究是進行科學解釋和發現、創造和應用的科學實踐活動;能發現和提出有探究價值的問題;能從問題和假設出發,確定研究目的,設計探究方案,進行實驗探究;在探究中學會合作,面對“異?！爆F象敢于提出自己的見解,從而在這一過程中培養探究的思維品質和創新意識。
例1　現有14.4 g CO和CO2的混合氣體,在標準狀況下所占的體積約為8.96 L。
回答下列問題:
(1)該混合氣體的平均摩爾質量為 　。
(2)混合氣體中碳原子的個數:　　　　(用NA表示阿伏加德羅常數的值)。
(3)將混合氣體依次通過如圖裝置(濃硫酸作干燥劑),最后收集在氣球中。
①氣球中收集到氣體的相對分子質量為　　　　。
②標準狀況下,氣球中收集到的氣體的體積為　　　　。
③氣球中收集到的氣體的電子總數為　　　(用NA表示阿伏加德羅常數的值)。
例2　(2023·寧波高一期中聯考)如圖是某硫酸試劑瓶標簽上的內容。某學生要配制480 mL 0.5 mol·L-1的H2SO4溶液,請回答下列問題。
硫酸　化學純(CP)　(500 mL) 品名:硫酸 化學式:H2SO4 相對分子質量:98 密度:1.84 g·cm-3 質量分數:98%
(1)實驗中除量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外,還需要的主要儀器有 　。
(2)容量瓶上標記有　　　　(填序號)。
①質量 ②溫度 ③刻度線 ④濃度 ⑤容積
(3)所需上述硫酸試劑的體積為　　　mL。
(4)在量取硫酸試劑后,進行了下列操作:
①待稀釋后的硫酸溶液冷卻至室溫后,沿玻璃棒注入容量瓶中;
②往容量瓶中小心加蒸餾水至液面距離容量瓶刻度線下1~2 cm時,改用膠頭滴管滴加蒸餾水至溶液凹液面與刻度線相切;
③將量取的硫酸試劑稀釋;
④用蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒2~3次,并將洗滌液全部注入容量瓶。
上述操作中,正確的順序是 (填序號)。第③步中稀釋硫酸試劑的操作是　 。
(5)下列操作會引起所配溶液濃度偏大的是　　　　(填字母)。
A.用量筒量取硫酸試劑時,仰視量筒的刻度
B.向容量瓶中移液時,有少量液體濺出
C.定容時仰視刻度線
D.移液前容量瓶中有少量蒸餾水
例3　(2023·錦州高一檢測)FeCl3在現代工業生產中應用廣泛。某化學研究性學習小組模擬工業流程制備無水FeCl3。
已知:無水FeCl3在空氣中易潮解,加熱易升華。他們設計了制備無水FeCl3的實驗方案,裝置示意圖(加熱及夾持裝置略去)及操作步驟如下:
①檢驗裝置的氣密性;
②通入干燥的Cl2,趕盡裝置中的空氣;
③用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應完成;
④……
⑤體系冷卻后,停止通入Cl2,并用干燥的H2趕盡Cl2,將收集器密封。
請回答下列問題:
(1)裝置A中發生反應的化學方程式為　 。
第③步加熱后,生成的煙狀FeCl3大部分進入收集器,少量沉積在反應管A右端,要使沉積的FeCl3進入收集器,第④步操作是　　　　　　　　　　　　　　。
(2)操作步驟中,為防止FeCl3潮解所采取的措施有　　　　　　(填步驟序號)。
(3)裝置B中冷水浴的作用為　 ;
裝置C的名稱為　　　　　　　。
(4)為將尾氣吸收完全,在虛線框中可以使用的裝置有　　　　(填字母)。
(5)裝置D吸收氯氣屬于化合反應,寫出該反應的化學方程式:　 。
例4　膨松劑是一種食品添加劑。它在面包制作過程中發生反應產生氣體,使面包變得松軟,膨松劑產生氣體的量是檢驗膨松劑品質的一項重要指標。已知某膨松劑含碳酸氫鈉、碳酸氫銨中的一種或兩種,某化學興趣小組對該膨松劑進行了探究。
探究 Ⅰ:檢驗膨松劑的成分:在硬質玻璃管中加入該膨松劑,按如圖所示連接好裝置(裝置氣密性良好,且裝置內空氣已排盡)。
[觀察與分析 Ⅰ]　點燃酒精燈。
(1)關閉止水夾2,打開止水夾1,澄清石灰水變渾濁,說明產物中有二氧化碳,該反應的化學方程式為 　。
(2)打開止水夾2,關閉止水夾1,觀察到的現象是　 ,說明產物中有氨氣。
(3)充分加熱后,硬質玻璃管中　　　　(填“有”或“無”)固體剩余。
[實驗結論]　該膨松劑是碳酸氫鈉和碳酸氫銨的混合物。
探究 Ⅱ:測定該膨松劑受熱產生氣體的質量:用如圖所示裝置測定該膨松劑樣品產生的二氧化碳和氨氣的質量(裝置氣密性良好,各裝置中氣體吸收劑足量)。
[觀察與分析 Ⅱ ]
(4)通過測定實驗前后裝置D的質量,其質量差即為樣品產生二氧化碳的質量,裝置C的作用是 　,
裝置D的作用是 　,
若沒有裝置E,會造成測定結果　　　　(填“偏大”“不變”或“偏小”)。
(5)實驗過程中必須向裝置內通入空氣,裝置A的作用是除去空氣中的________(填名稱)。停止加熱后,繼續通入空氣一段時間,目的是　 。
(6)若對裝置C、D、E連接順序進行調整,即可用于測定另一份同質量的相同樣品受熱分解產生的氨氣的質量。則裝置C、D、E連接順序為　　　　　,通過測定實驗前后裝置C的質量,其質量差即為樣品產生氨氣的質量。
答案精析
知識體系構建
3.摩爾(mol)　g·mol-1　　6.02×1023　Vm=
22.4 L·mol-1　
典例剖析
例1　(1)36 g·mol-1　(2)0.4NA
(3)①28?、?.48 L?、?.8NA
解析　(1)n(混合氣體)==0.4 mol,則混合氣體的平均摩爾質量為=36 g·mol-1。
(2)1個CO分子和1個CO2分子中都含有1個碳原子,則混合氣體中碳原子的物質的量為0.4 mol,碳原子數為0.4NA。
(3)①氣體通過NaOH溶液時CO2被吸收,通過濃硫酸時H2O被吸收,最后收集在氣球中的氣體為CO,CO的相對分子質量為28。
②根據題意可得
聯立兩式解得n(CO)=n(CO2)=0.2 mol,則標準狀況下氣球中收集到的CO的體積為0.2 mol×22.4 L·mol-1=4.48 L。③1個CO分子中含14個電子,則氣球中收集到的CO所含電子的物質的量為0.2 mol×14=2.8 mol,電子數為2.8NA。
例2　(1)500 mL容量瓶　(2)②③⑤　(3)13.6
(4)③①④②　將硫酸試劑沿器壁緩緩倒入水中,并用玻璃棒不斷攪拌　(5)A
解析　配制480 mL 0.5 mol·L-1 H2SO4溶液,需要500 mL 容量瓶,需要經過計算、量取、稀釋、移液、洗滌、定容、裝瓶等步驟。(3)題給濃硫酸的物質的量濃度c== mol·L-1= 18.4 mol·L-1,稀釋前后硫酸的物質的量不變,設所需題給硫酸的體積約為V L,則有0.5 L×0.5 mol·L-1=V L×18.4 mol·L-1,解得V≈0.013 6 L=13.6 mL。(5)用量筒量取題給硫酸試劑時,仰視量筒的刻度,量取的硫酸試劑的體積偏大,所配溶液濃度偏大,A項正確;向容量瓶中移液時,有少量液體濺出,硫酸的物質的量減少,所配溶液濃度偏小,B項錯誤;定容時仰視刻度線,所加入蒸餾水的體積偏大,所配溶液濃度偏小,C項錯誤;移液前容量瓶中有少量蒸餾水,對所配溶液濃度沒有影響,D項錯誤。
例3　(1)2Fe+3Cl22FeCl3　在沉積的FeCl3固體下方加熱　(2)②⑤　(3)冷卻,使FeCl3沉積,便于收集產品　球形干燥管　(4)AD　(5)2FeCl2+Cl2===2FeCl3
解析　裝置A中鐵與氯氣反應生成氯化鐵,B中冷水的作用是冷卻FeCl3使其沉積,便于收集產品;為防止外界空氣中的水蒸氣進入裝置使FeCl3潮解,所以用裝置C來吸水,裝置D中用FeCl2溶液吸收Cl2生成氯化鐵。(1)氯氣與鐵反應生成氯化鐵,第③步加熱后,生成的煙狀FeCl3大部分進入收集器,第④步操作是對沉積的FeCl3加熱,使其升華進入收集器。(4)氯氣是有毒氣體,為防止污染空氣,尾氣吸收試劑選用堿性物質,澄清石灰水中溶質氫氧化鈣的含量較少,吸收氯氣的效果不佳,NaOH溶液、堿石灰能完全吸收氯氣,故選A、D。(5)裝置D吸收氯氣屬于化合反應,根據元素守恒可知氯化亞鐵和氯氣反應生成氯化鐵,該反應的化學方程式為2FeCl2+Cl2===2FeCl3。
例4　(1)Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O　(2)無色酚酞溶液變紅　(3)有　(4)除去氨氣和水蒸氣　吸收二氧化碳　偏大　(5)二氧化碳　將裝置B中產生的CO2全部趕入裝置D中　(6)DCE
解析　(1)碳酸氫鈉、碳酸氫銨受熱分解都能產生二氧化碳,關閉止水夾2,打開止水夾1,澄清石灰水變渾濁,氫氧化鈣和二氧化碳反應的化學方程式為Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O。(2)如果有氨氣生成,則氨氣進入酚酞溶液中會和水反應生成一水合氨,一水合氨顯堿性,能使酚酞溶液變紅。(3)由結論可知該膨松劑是碳酸氫鈉和碳酸氫銨的混合物。NaHCO3受熱分解生成Na2CO3、CO2、H2O,故硬質玻璃管中仍有固體剩余。(4)濃硫酸具有吸水性,所以能除去氣體中的水蒸氣,硫酸能與氨氣反應生成硫酸銨,所以也可除去氨氣;裝置D中堿石灰的作用是吸收二氧化碳氣體;裝置E是為了防止空氣中二氧化碳和水蒸氣進入裝置D中,如果沒有裝置E,空氣中的二氧化碳和水蒸氣會進入裝置D,造成測定結果偏大。(5)裝置A中氫氧化鈉溶液的作用是除去空氣中的二氧化碳;停止加熱后,繼續通入空氣一段時間,目的是將裝置B中產生的二氧化碳全部趕入裝置D中,否則會影響測定結果。(6)先將氣體通入裝置D中,將水蒸氣、二氧化碳除去,再通入裝置C中,裝置C的質量的增加量就是氨氣的質量,裝置E是為了防止空氣中的水蒸氣進入裝置C中。(共40張PPT)
第1章
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本章知識體系構建與核心素養提升
內容索引
知識體系構建
核心素養提升
知識體系構建
知識體系構建
1.
2.
3.
摩爾(mol)
g·mol－1
6.02×1023
22.4 L·mol－1
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核心素養提升
認識化學科學對社會發展的重大貢獻，從而增強探索未知、崇尚真理的意識和造福人類的社會責任意識。
化學研究重點是在原子、分子(微觀)水平上認識物質的結構、組成、性質和變化規律，并據此改變或創造物質(宏觀)。如在研究物質性質的實驗中，常通過觀察宏觀實驗現象進行驗證，并分析推理書寫反應的化學方程式，從微觀的角度揭示物質變化的本質。
核心素養提升
科學探究是進行科學解釋和發現、創造和應用的科學實踐活動；能發現和提出有探究價值的問題；能從問題和假設出發，確定研究目的，設計探究方案，進行實驗探究；在探究中學會合作，面對“異?！爆F象敢于提出自己的見解，從而在這一過程中培養探究的思維品質和創新意識。
例1　現有14.4 g CO和CO2的混合氣體，在標準狀況下所占的體積約為8.96 L。
回答下列問題：
(1)該混合氣體的平均摩爾質量為　　　 　。
典例剖析
36 g·mol-1
n(混合氣體)==0.4 mol，則混合氣體的平均摩爾質量為=36 g·mol-1。
(2)混合氣體中碳原子的個數：　　　(用NA表示阿伏加德羅常數的值)。
典例剖析
0.4NA
1個CO分子和1個CO2分子中都含有1個碳原子，則混合氣體中碳原子的物質的量為0.4 mol，碳原子數為0.4NA。
(3)將混合氣體依次通過如圖裝置(濃硫酸作干
燥劑)，最后收集在氣球中。
①氣球中收集到氣體的相對分子質量為　　 。
典例剖析
28
氣體通過NaOH溶液時CO2被吸收，通過濃硫酸時H2O被吸收，最后收集在氣球中的氣體為CO，CO的相對分子質量為28。
②標準狀況下，氣球中收集到的氣體的體積為　　　　。
典例剖析
4.48 L
根據題意可得
聯立兩式解得n(CO)=n(CO2)=0.2 mol，則標準狀況下氣球中收集到的CO的體積為0.2 mol×22.4 L·mol-1=4.48 L。
③氣球中收集到的氣體的電子總數為　　　　(用NA表示阿伏加德羅常數的值)。
典例剖析
2.8NA
1個CO分子中含14個電子，則氣球中收集到的CO所含電子的物質的量為0.2 mol×14=2.8 mol，電子數為2.8NA。
例2　(2023·寧波高一期中聯考)如圖是某硫酸試劑瓶標簽上的內容。某學生要配制480 mL 0.5 mol·L-1的H2SO4溶液，請回答下列問題。
(1)實驗中除量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外，還需要的主要儀器有　　　　 。
典例剖析
硫酸　化學純(CP)　(500 mL)
品名：硫酸
化學式：H2SO4
相對分子質量：98
密度：1.84 g·cm-3
質量分數：98%
500 mL容量瓶
(2)容量瓶上標記有　　　 　(填
序號)。
①質量　②溫度　③刻度線　
④濃度　⑤容積
(3)所需題述硫酸試劑的體積為
　 　mL。
典例剖析
硫酸　化學純(CP)　(500 mL)
品名：硫酸
化學式：H2SO4
相對分子質量：98
密度：1.84 g·cm-3
質量分數：98%
②③⑤
13.6
配制480 mL 0.5 mol·L-1 H2SO4溶液，需要500 mL 容量瓶，需要經過計算、量取、稀釋、移液、洗滌、定容、裝瓶等步驟。
題給濃硫酸的物質的量濃度c== mol·L-1=
18.4 mol·L-1，稀釋前后硫酸的物質的量不變，設所需題給硫酸的體積約為V L，則有0.5 L×0.5 mol·L-1=V L×18.4 mol·L-1，解得V≈ 0.013 6 L=13.6 mL。
典例剖析
(4)在量取硫酸試劑后，進行了下列操作：
①待稀釋后的硫酸溶液冷卻至室溫后，沿玻璃棒注入容量瓶中；
②往容量瓶中小心加蒸餾水至液面距離容量瓶刻度線下1~2 cm時，改用膠頭滴管滴加蒸餾水至溶液凹液面與刻度線相切；
③將量取的硫酸試劑稀釋；
④用蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒2~3次，并將洗滌液全部注入容量瓶。
上述操作中，正確的順序是　　 　　 (填序號)。第③步中稀釋硫酸試劑的操作是　　　　　　　　 。
典例剖析
③①④②
將硫酸試劑沿器壁緩緩倒入水中，并用玻璃棒不斷攪拌
(5)下列操作會引起所配溶液濃度偏大的是　　(填字母)。
A.用量筒量取硫酸試劑時，仰視量筒的刻度
B.向容量瓶中移液時，有少量液體濺出
C.定容時仰視刻度線
D.移液前容量瓶中有少量蒸餾水
典例剖析
A
用量筒量取題給硫酸試劑時，仰視量筒的刻度，量取的硫酸試劑的體積偏大，所配溶液濃度偏大，A項正確；
向容量瓶中移液時，有少量液體濺出，硫酸的物質的量減少，所配溶液濃度偏小，B項錯誤；
定容時仰視刻度線，所加入蒸餾水的體積偏大，所配溶液濃度偏小，C項錯誤；
移液前容量瓶中有少量蒸餾水，對所配溶液濃度沒有影響，D項錯誤。
典例剖析
例3　(2023·錦州高一檢測)FeCl3在現代工業生產中應用廣泛。某化學研究性學習小組模擬工業流程制備無水FeCl3。
已知：無水FeCl3在空氣中易潮解，加熱易升華。他們設計了制備無水FeCl3的實驗方案，裝置示意圖(加熱及夾持裝置略去)及操作步驟如下：
典例剖析
①檢驗裝置的氣密性；
②通入干燥的Cl2，趕盡裝置中的空氣；
③用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應完成；
④……
⑤體系冷卻后，停止通入Cl2，并用干燥的H2趕盡Cl2，將收集器密封。
典例剖析
請回答下列問題：
(1)裝置A中發生反應的化學方程式為
　 　　　　　　。
第③步加熱后，生成的煙狀FeCl3大
部分進入收集器，少量沉積在反應管A右端，要使沉積的FeCl3進入收集器，第④步操作是　　　　　　　　　　　　 　。
典例剖析
2Fe+3Cl2 2FeCl3
在沉積的FeCl3固體下方加熱
裝置A中鐵與氯氣反應生成氯化鐵，B中
冷水的作用是冷卻FeCl3使其沉積，便于
收集產品；為防止外界空氣中的水蒸氣
進入裝置使FeCl3潮解，所以用裝置C來
吸水，裝置D中用FeCl2溶液吸收Cl2生成氯化鐵。
氯氣與鐵反應生成氯化鐵，第③步加熱后，生成的煙狀FeCl3大部分進入收集器，第④步操作是對沉積的FeCl3加熱，使其升華進入收集器。
典例剖析
(2)操作步驟中，為防止FeCl3潮解所采
取的措施有　　　(填步驟序號)。
(3)裝置B中冷水浴的作用為_________　　　　　　　　　
　　　　　　　　 ；裝置C
的名稱為　　　 　。
典例剖析
②⑤
冷卻，使
FeCl3沉積，便于收集產品
球形干燥管
(4)為將尾氣吸收完全，在虛線框中可以使用的裝置有　 　(填字母)。
典例剖析
AD
氯氣是有毒氣體，為防止污染空氣，尾氣吸收試劑選用堿性物質，澄清石灰水中溶質氫氧化鈣的含量較少，吸收氯氣的效果不佳，NaOH溶液、堿石灰能完全吸收氯氣，故選A、D。
(5)裝置D吸收氯氣屬于化合反應，寫出該反應的化學方程式：__________
　　 。
典例剖析
2FeCl2+Cl2
裝置D吸收氯氣屬于化合反應，根據元素守恒可知氯化亞鐵和氯氣反應生成氯化鐵，該反應的化學方程式為2FeCl2+Cl2===2FeCl3。
===2FeCl3
例4　膨松劑是一種食品添加劑。它在面包制作過程中發生反應產生氣體，使面包變得松軟，膨松劑產生氣體的量是檢驗膨松劑品質的一項重要指標。已知某膨松劑含碳酸氫鈉、碳酸氫銨中的一種或兩種，某化學興趣小組對該膨松劑進行了探究。
典例剖析
方程式為　　　　 。
探究Ⅰ：檢驗膨松劑的成分：在硬質玻璃管中加入該膨松劑，按如圖所示連接好裝置(裝置氣密性良好，且裝置內空氣已排盡)。
典例剖析
[觀察與分析Ⅰ]　點燃酒精燈。
(1)關閉止水夾2，打開止水夾1，澄清石灰水變渾濁，說明產物中有二氧化碳，該反應的化學
Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
碳酸氫鈉、碳酸氫銨受熱分解都能產生二氧化碳，關閉止水夾2，打開止水夾1，澄清石灰水變渾濁，氫氧化鈣和二氧化碳反應的化學方程式為Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O。
(2)打開止水夾2，關閉止水夾1，觀察到的現象是__________________，說明產物中有氨氣。
典例剖析
無色酚酞溶液變紅
如果有氨氣生成，則氨氣進入酚酞溶液中會和水反應生成一水合氨，一水合氨顯堿性，能使酚酞溶液變紅。
(3)充分加熱后，硬質玻璃管中　　(填“有”或“無”)固體剩余。
典例剖析
有
由結論可知該膨松劑是碳酸氫鈉和碳酸氫銨的混合物。NaHCO3受熱分解生成Na2CO3、CO2、H2O，故硬質玻璃管中仍有固體剩余。
[實驗結論]　該膨松劑是碳酸氫鈉和碳酸氫銨的混合物。
探究Ⅱ：測定該膨松劑受熱產生氣體的質量：用如圖所示裝置測定該膨松劑樣品產生的二氧化碳和氨氣的質量(裝置氣密性良好，各裝置中氣體吸收劑足量)。
典例剖析
[觀察與分析Ⅱ]
(4)通過測定實驗前后裝置D的質量，其質量差即為樣品產生二氧化碳的質量，裝置C的作用是　　　　　　　　 ，裝置D的作用是_______
　　　　，若沒有裝置E，會造成測定結果　　　(填“偏大”“不變”或“偏小”)。
典例剖析
除去氨氣和水蒸氣
吸收二
氧化碳
偏大
典例剖析
濃硫酸具有吸水性，所以能除去氣體中的水蒸氣，硫酸能與氨氣反應生成硫酸銨，所以也可除去氨氣；裝置D中堿石灰的作用是吸收二氧化碳氣體；裝置E是為了防止空氣中二氧化碳和水蒸氣進入裝置D中，如果沒有裝置E，空氣中的二氧化碳和水蒸氣會進入裝置D，造成測定結果偏大。
(5)實驗過程中必須向裝置內通入空氣，裝置A的作用是除去空氣中的
　　　　 (填名稱)。停止加熱后，繼續通入空氣一段時間，目的是　　　　　　　　 。
典例剖析
二氧化碳
將裝置B中產生的CO2全部趕入裝置D中
典例剖析
裝置A中氫氧化鈉溶液的作用是除去空氣中的二氧化碳；停止加熱后，繼續通入空氣一段時間，目的是將裝置B中產生的二氧化碳全部趕入裝置D中，否則會影響測定結果。
(6)若對裝置C、D、E連接順序進行調整，即可用于測定另一份同質量的相同樣品受熱分解產生的氨氣的質量。則裝置C、D、E連接順序為　　　，通過測定實驗前后裝置C的質量，其質量差即為樣品產生氨氣的質量。
典例剖析
DCE
典例剖析
先將氣體通入裝置D中，將水蒸氣、二氧化碳除去，再通入裝置C中，裝置C的質量的增加量就是氨氣的質量，裝置E是為了防止空氣中的水蒸氣進入裝置C中。
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