第一章 从实验学化学
一、常见物质的分离、提纯和鉴别
1.常用的物理方法——根据物质的物理性质上差异来分离。 混合物的物理分离方法 固+液 方法 蒸发 结晶 固+固 升华 适用范围 易溶固体与液体分开 溶解度差别大的溶质分开 能升华固体与不升华物分开 主要仪器 酒精灯、蒸发皿、玻璃棒 酒精灯 注意点 ①不断搅拌;②最后用余热加热;③液体不超过容积2/3 实例 NaCl(H2O) NaCl(NaNO3) I2(NaCl) 固+液 过滤 易溶物与难溶物分开 ①一角、二低、三碰;②沉淀要洗漏斗、烧杯 涤;③定量实验要“无损” ①先查漏;②对萃取剂的要求;③使漏斗内外大气相通;④上层液体从上口倒出 NaCl(CaCO3) 萃取 溶质在互不相溶的溶剂里,溶解度的不同,分液漏斗 把溶质分离出来 分离互不相溶液体 分液漏斗 蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计、牛角管 半透膜 从溴水中提取Br2 乙酸乙酯与饱和Na2CO3溶液 分液 液+液 蒸馏 分离沸点不同混合溶液 分离胶体与混在其中的分子、离子 加入某些盐,使溶质的溶解度降低而析出 易溶气与难溶气分开 沸点不同气分开 ①温度计水银球位于支管处;②冷乙醇和水、I2凝水从下口通入;和CCl4 ③加碎瓷片 更换蒸馏水 用固体盐或浓溶液 长进短出 常用冰水 淀粉与NaCl 蛋白质溶液、硬脂酸钠和甘油 CO2(HCl) NO2(N2O4) 渗析 盐析 洗气 液化 烧杯 洗气瓶 U形管 气+气 2、化学方法分离和提纯物质
用化学方法分离和提纯物质时要注意: ①最好不引入新的杂质;
②不能损耗或减少被提纯物质的质量
③实验操作要简便,不能繁杂。用化学方法除去溶液中的杂质时,要使被分离的物质或离子尽可能除净,需要加入过量的分离试剂,在多步分离过程中,后加的试剂应能够把前面所加入的无关物质或离子除去。 常见物质除杂方法 序号 1 2 3 原物 N2 CO CO2 所含杂质 O2 CO2 CO 除杂质试剂 灼热的铜丝网 NaOH溶液 灼热CuO 主要操作方法 用固体转化气体 洗气 用固体转化气体 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 事故 CO2 SO2 CI2 CO2 AI2O3 Fe2O3 AI2O3 BaSO4 FeCI3溶液 FeCI3溶液 FeCI2溶液 CuO HCI HCI HCI SO2 Fe2O3 AI2O3 SiO2 BaCO3 FeCI2 CuCI2 FeCI3 Fe 饱和的NaHCO3 饱和的NaHSO3 饱和的食盐水 饱和的NaHCO3 NaOH(过量),CO2 NaOH溶液 盐酸`氨水 HCI或稀H2SO4 CO2 CI2 Fe 、CI2 Fe (磁铁) 蒸馏水 -------- -------- 蒸馏水 处理方法 立即用湿布扑盖 迅速用砂覆盖 洗气 洗气 洗气 洗气 过滤 过滤 过滤 过滤 加酸转化法 加氧化剂转化法 过滤 加还原剂转化法 吸附 渗析 加热升华 加热分解 重结晶. NaHCO3溶液 Na2CO3 Fe(OH)3胶体 FeCI3 I2晶体 NaCI晶体 KNO3晶体 NaCI NH4CL NaCI 二、常见事故的处理 酒精及其它易燃有机物小面积失火 钠、磷等失火 酸沾到皮肤或衣物上 碱液沾到皮肤上 酸、碱溅在眼中 误食重金属盐 汞滴落在桌上或地上 先用抹布擦试,后用水冲洗,再用NaHCO3稀溶液冲洗 先用较多水冲洗,再用硼酸溶液洗 立即用水反复冲洗,并不断眨眼 应立即口服蛋清或生牛奶 应立即撒上硫粉 三、化学计量 ①物质的量
定义:表示一定数目微粒的集合体 符号n 单位 摩尔 符号 mol
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阿伏加德罗常数:0.012kgC-12中所含有的碳原子数。用NA表示。 约为6.02x10 微粒与物质的量 公式:n=
N NA②摩尔质量:单位物质的量的物质所具有的质量 用M表示 单位:g/mol 数值上等于该物质的分子量 质量与物质的量 公式:n=
m M③物质的体积决定:①微粒的数目②微粒的大小③微粒间的距离 微粒的数目一定 固体液体主要决定②微粒的大小 气体主要决定③微粒间的距离
体积与物质的量 公式:n=
V Vm标准状况下 ,1mol任何气体的体积都约为22.4L
④阿伏加德罗定律:同温同压下, 相同体积的任何气体都含有相同的分子数 ⑤物质的量浓度:单位体积溶液中所含溶质B的物质的量。符号CB 单位:mol/l 公式:CB=nB/V nB=CB×V V=nB/CB
溶液稀释规律 C(浓)×V(浓)=C(稀)×V(稀)
⑥ 溶液的配置
(l)配制溶质质量分数一定的溶液
计算:算出所需溶质和水的质量。把水的质量换算成体积。如溶质是液体时,要算出液体的体积。
称量:用天平称取固体溶质的质量;用量简量取所需液体、水的体积。
溶解:将固体或液体溶质倒入烧杯里,加入所需的水,用玻璃棒搅拌使溶质完全溶解. (2)配制一定物质的量浓度的溶液 (配制前要检查容量瓶是否漏水)
计算:算出固体溶质的质量或液体溶质的体积。
称量:用托盘天平称取固体溶质质量,用量简量取所需液体溶质的体积。
溶解:将固体或液体溶质倒入烧杯中,加入适量的蒸馏水(约为所配溶液体积的1/6),用玻璃棒搅拌使之溶解,冷却到室温后,将溶液引流注入容量瓶里。 洗涤(转移):用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤2-3次,将洗涤液注入容量瓶。振荡,使溶液混合均匀。
定容:继续往容量瓶中小心地加水,直到液面接近刻度2-3mm处,改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度相切。把容量瓶盖紧,再振荡摇匀。
第二章 化学物质及其变化
一、物质的分类 金属:Na、Mg、Al
单质
非金属:S、O、N
酸性氧化物:SO3、SO2、P2O5等
氧化物 碱性氧化物:Na2O、CaO、Fe2O3
氧化物:Al2O3等
纯 不成盐氧化物:CO、NO等
净 含氧酸:HNO3、H2SO4等 物 按酸根分 无氧酸:HCl
强酸:HNO3、H2SO4 、HCl
酸 按强弱分 弱酸:H2CO3、HClO、CH3COOH
化 一元酸:HCl、HNO3 合 按电离出的H+数分 二元酸:H2SO4、H2SO3 物 多元酸:H3PO4
强碱:NaOH、Ba(OH)2
物 按强弱分 质 弱碱:NH3·H2O、Fe(OH)3
碱
一元碱:NaOH、
按电离出的HO-数分 二元碱:Ba(OH)2
多元碱:Fe(OH)3
正盐:Na2CO3
盐 酸式盐:NaHCO3
碱式盐:Cu2(OH)2CO3
溶液:NaCl溶液、稀H2SO4等 混 悬浊液:泥水混合物等 合 乳浊液:油水混合物
物 胶体:Fe(OH)3胶体、淀粉溶液、烟、雾、有色玻璃等
二、分散系相关概念
1. 分散系:一种物质(或几种物质)以粒子形式分散到另一种物质里所形成的混合物,统称为分散系。
2. 分散质:分散系中分散成粒子的物质。 3. 分散剂:分散质分散在其中的物质。
4、分散系的分类:当分散剂是水或其他液体时,如果按照分散质粒子的大小来分类,可以把分散系分为:溶液、胶体和浊液。分散质粒子直径小于1nm的分散系叫溶液,在1nm-100nm之间的分散系称为胶体,而分散质粒子直径大于100nm的分散系叫做浊液。
????溶液? 分散质??粒子胶体:分子胶体???分散系??胶体??分散剂?胶?气溶胶;液溶胶;固溶??悬浊液??浊液????乳浊液?下面比较几种分散系的不同: 分散系 分散质的直径 分散质粒子 实例 外观 性 稳定性 能否透过滤纸 质 能否透过半透膜 鉴别 溶 液 <1nm(粒子直径小于10-9m) 单个小分子或离子 溶液酒精、氯化钠等 均一、透明 稳定 能 能 无丁达尔效应 胶 体 1nm-100nm(粒子直径在10-9 ~ 10-7m) 许多小分子集合体或高分子 淀粉胶体、氢氧化铁胶体等 均一、透明 较稳定 能 不能 有丁达尔效应 浊 液 >100nm(粒子直径大于10-7m) 巨大数目的分子集合体 石灰乳、油水等 不均一、不透明 不稳定 不能 不能 静置分层 注意:三种分散系的本质区别:分散质粒子的大小不同。 三、胶体
1、胶体的定义:分散质粒子直径大小在10-9~10-7m之间的分散系。 2、胶体的分类:
①. 根据分散质微粒组成的状况分类:
如:Fe(OH)3胶体胶粒是由许多Fe(OH)3等小分子聚集一起形成的微粒,其直径在1nm~100nm之间,这样的胶体叫粒子胶体。 又如:淀粉属高分子化合物,其单个分子的直径在1nm~100nm范围之内,这样的胶体叫分子胶体。 ②. 根据分散剂的状态划分:
如:烟、云、雾等的分散剂为气体,这样的胶体叫做气溶胶;AgI溶胶、Fe(OH)3溶胶、Al(OH)3溶胶,其分散剂为水,分散剂为液体的胶体叫做液溶胶;有色玻璃、烟水晶均以固体为分散剂,这样的胶体叫做固溶胶。