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1、章末知识整合 第1章认识化学科学 1 知识网络构建一 本章教材内容框架 2 二 两种重要的单质 钠和氯气 3 4 三 以物质的量为中心的物理量之间的联系 5 重难点专题突破一 有关Na2O2跟CO2 H2O反应的计算技巧在这两个反应中 对Na2O2固体而言 反应 中Na2O2固体增重的质量实际上是H2O中H的质量 其结果可看做是H2O中的H进入了NaOH中 而O转化成了O2逸出 同样道理 在反应 中 Na2O2增重的质量实际上是2CO的质量 因为2CO2可写成2个CO和1个O2的形式 1 6 2 若某物质Wg 完全燃烧 通过足量的Na2O2固体 反应完毕 固体质量增重为Wg 则该物质的通式为
2、CO mHn m 0 1 2 3 n 0 1 2 3 原因 7 根据反应原理 概括为把CO或H2 吃 进去 故质量增加的量就是原物质的质量 因此只要该物质中C和O的物质的量之比为1 1即可 如常见物质有CO H2 CH3COOH 醋酸 等 8 典例1 为了探究 二氧化碳是否在水存在时才能和过氧化钠反应 某课题研究小组的同学们设计了如图所示的实验装置 分别进行甲 乙两个实验 9 实验甲 干燥的二氧化碳和过氧化钠的反应 在干燥的试管 中装入过氧化钠 在通入二氧化碳之前 关闭K1和K2 在试管 内装入试剂X后 打开K1和K2 通入二氧化碳 几分钟后 将带火星的木条插入试管 中至液面上 观察到木条不复
3、燃且 中的淡黄色固体没有变化 实验乙 潮湿的二氧化碳和过氧化钠的反应 在试管 内装入试剂Y 其他操作同实验甲 观察到木条复燃且 中的淡黄色固体变为白色固体 10 试回答下列问题 1 在装入过氧化钠后 通入二氧化碳前 关闭K1和K2的目的是 2 在实验甲中 试剂X是 其作用是 在实验乙中 试剂Y是 3 根据上述两个实验现象 得到的结论是 4 试管 中的NaOH溶液的作用是 防止过氧化钠受潮 浓硫酸 除去二氧化碳中的水 二氧化碳的饱和溶液 或水 二氧化碳只有在水存在 时才能和过氧化钠反应 除去混在氧气中的过量二氧化碳 11 5 为了确保实验现象的准确性 制备二氧化碳所用的反应物最好选用 填字母 A
4、 大理石B 小苏打C 烧碱D 盐酸E 稀硫酸F 稀硝酸 BE 12 解析 1 在通入二氧化碳前 与过氧化钠相连的导气管分别与NaOH溶液及空气相通 其中所含的水分会与过氧化钠反应 因此为防止过氧化钠受潮需关闭K1 K2 2 实验甲进行时 需制备干燥的二氧化碳 故试剂X应为干燥剂浓硫酸 而实验乙进行时 二氧化碳气体在通过装置 后含较多的水蒸气 所以试剂Y应为水或二氧化碳的饱和水溶液 3 对比甲 乙两个实验的实验现象 可得到二氧化碳与过氧化钠的反应 只有在水存在时才能进行的结论 13 4 因二氧化碳不支持燃烧 要验证是否有氧气产生 需在检验前将未反应的二氧化碳用NaOH除去 5 由实验目的可知 在
5、制得的二氧化碳中不能含有其他挥发性物质 故不可选用稀盐酸或稀硝酸 只能选用稀硫酸 而硫酸与碳酸钙作用产生的硫酸钙微溶于水 覆盖在固体表面 阻碍反应进行 故应选B E 14 典例2 一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O g 的混合气体反应可看成Na2O2先与CO2反应 完成后再与H2O发生反应 将一定物质的量的CH4 O2 Na2O2放入一密闭容器中 用电火花不断引燃混合气体 使其充分反应 反应结束后 容器内压强趋于0 在120 测定 其残余固体溶于水 无气体放出 1 CH4 O2 Na2O2的物质的量之比是 2 若取0 1molCH4发生上述反应 向残余固体中加入足量的盐酸 能放出 mol
6、气体 共可消耗 mol的HCl 2 1 6 0 1 0 6 15 解析 反应后压强为0 是指反应产物无气体 据此可写出化学方程式 CH4 2O2CO2 2H2O 2CO2 2Na2O2 2Na2CO3 O2 2H2O 2Na2O2 4NaOH O2 要使反应后无气体 需让Na2O2把CO2 H2O全部消耗完 消耗的O2抵消产生的O2 故让化学方程式 2 2得总化学方程式 2CH4 O2 6Na2O2 2Na2CO3 8NaOH 故CH4 O2 Na2O2的物质的量之比是2 1 6 加酸后放出的气体只有CO2 由C原子守恒可得 生成气体的物质的量为0 1mol 足量的盐酸与固体Na2CO3和Na
7、OH反应 需要HCl的物质的量为0 6mol 16 二 平均相对分子质量的求法1 已知标准状况时气体密度 M 22 4 2 已知非标准状况气体温度 压强 密度 M 3 已知两种气体的相对密度D MA DMB 气体的相对密度 17 4 混合气体的平均相对分子质量 n1 n2 表示混合物中各组分的物质的量 V1 V2 表示混合物中各组分的体积 M1 M2 表示混合物中各组分的相对分子质量 混合气体本来无相对分子质量 但对组成一定的混合气体来说 可以根据其组成和各组分的相对分子质量来计算所谓的平均相对分子质量 它在数值上等于混合气体的平均摩尔质量 其表达式为 18 混合物的相对分子质量可以用平均值法
8、确定 如空气的主要成分为O2和N2 空气的平均相对分子质量为29 介于两种气体相对分子质量之间 19 典例3 在标准状况下 CO和CO2的混合气体共39 2L 质量为61g 则两种气体的物质的量之和为 mol 其中CO2为 mol CO占总体积的 该混合气体的平均相对分子质量为 1 75 0 75 57 1 34 9 20 解析 任何气体在标准状况下的摩尔体积都是22 4L mol 1 所以 题中两气体的物质的量之和为 设混合气体中CO为xmol CO2为ymol 则有 x y 1 75 28x 44y 61 解得 x 1 y 0 75 CO的体积分数即为物质的量分数 即 100 57 1 2
9、1 三 一定物质的量浓度溶液的配制误差分析熟练掌握一定物质的量浓度溶液的配制的步骤是关键 并且要会分析由于一些错误操作而造成的误差 解题时根据来分析溶质的量和溶液的体积因错误操作而导致的变化 常见的实验误差分析如下 1 若称量固体溶质时 操作无误 但所用砝码生锈 则结果偏高 2 若称量固体时 试剂 砝码的左右位置颠倒 则结果偏低 3 若没有洗涤烧杯内壁 则结果偏低 22 4 若容量瓶中有少量蒸馏水或定容后反复摇匀发现液面低于刻度线 则结果无影响 5 若容量瓶内溶液的温度高于20 则结果偏高 6 若定容时仰视刻度 则结果偏低 7 若定容时俯视刻度 则结果偏高 8 转移或搅拌溶液时有部分液体溅出
10、则结果偏低 23 典例4 某同学在实验室欲配制物质的量浓度均为1 0mol L 1的NaOH溶液和稀硫酸各450mL 提供的试剂是 NaOH固体 98 的浓硫酸 密度为1 84g mol 1 和蒸馏水 1 配制两种溶液时都需要的玻璃仪器是 2 应用托盘天平称量NaOH g 应用量筒量取浓硫酸 mL 3 配制时 先要检查容量瓶是否漏水 其方法是 500mL容量瓶 烧杯 玻璃棒 胶头滴管 量筒 20 0 27 2 往瓶内加入一定量 水 塞好瓶塞 用食指摁住瓶塞 另一只手托住瓶底 把瓶倒立过来 观察瓶塞周围是否有水漏出 如果不漏水 将瓶正立并将瓶塞旋转 180 后塞紧 仍把瓶倒立过来 再检查是否漏水
11、 24 4 浓硫酸溶于水的正确操作方法是 5 在配制上述溶液实验中 下列操作引起结果偏低的有 填字母 A 该学生在量取浓硫酸时 俯视刻度线B 称量固体NaOH时 将砝码和物品的位置颠倒 没有使用游码 C 溶解硫酸后没有冷却至室温就立即完成后面的配制操作D 在烧杯中溶解搅拌时 溅出少量溶液E 没有用蒸馏水洗涤烧杯2 3次 并将洗涤液移入容量瓶中F 将量筒洗涤2 3次 并全部转移至容量瓶中G 容量瓶中原来存有少量蒸馏水H 胶头滴管加水定容时俯视刻度 先在烧杯中倒入适量水 然后将 浓硫酸沿烧杯内壁慢慢倒入水中 并用玻璃棒不断搅拌 ADE 25 解析 实验室不存在450mL的容量瓶 所以需选择500mL的容量瓶 量取液体溶质时 不需要使用托盘天平 需要使用量筒 有时也选用量筒量取蒸馏水 计算NaOH固体的质量和量取浓硫酸的体积时 应按溶液体积为500mL进行计算 26
