【人教高中化学必修一】的总结概要主要涵盖了几个关键知识点,包括化学实验的基本方法、混合物的分离和提纯技术、化学计量的概念及其应用。以下是对这些知识点的详细解析:
1. 化学实验基本方法:
- 安全知识:实验过程中要注意安全,例如蒸发结晶时,蒸发皿不应直接放在实验台上,应放在石棉网上以防止烫伤。
- 过滤:过滤是分离固液混合物的基本方法。操作时,要注意"三靠一贴二低"原则,即滤纸边缘低于漏斗口边缘,滤纸紧贴漏斗内壁,漏斗下端管口紧靠烧杯内壁,倾倒液体时玻璃棒末端靠在三层滤纸处,液面始终低于滤纸边缘。
- 蒸发结晶:蒸发时要用玻璃棒不断搅拌,防止局部过热,待晶体析出后用余热蒸干。
2. 混合物的分离与提纯:
- 粗盐提纯:涉及溶解、过滤去除不溶性杂质,然后通过蒸发结晶得到纯净的食盐。此过程中的玻璃棒有不同的作用,如搅拌加速溶解、引流防止液体溅出等。
- 可溶性杂质去除:通过添加适量试剂如NaOH、Na2CO3、BaCl2,分别去除Mg2+、Ca2+、SO42-,再用HCl调整溶液至中性,最后蒸发结晶。
3. 蒸馏:
- 蒸馏是一种利用物质沸点差异分离混合物的方法。蒸馏烧瓶中应放入沸石或碎瓷片防止暴沸,温度计水银球应处于蒸馏烧瓶支管口下方,冷凝管中的冷却水应下口入上口出,以达到最佳冷凝效果。
4. 萃取与分液:
- 萃取是基于物质在不同溶剂中溶解度差异,通常使用不与原溶剂反应的萃取剂,如汽油、苯或CCl4,将目标物质转移至另一溶剂中。
- 分液操作使用分液漏斗,注意要先静置分层,下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出。
5. 物质的量和化学计量:
- 物质的量(n)是表示微观粒子数量的物理量,它与阿伏伽德罗常数(NA)和微粒数目(N)的关系为n=N/NA。
- 摩尔质量(M)是物质的量和质量的关系,n=m/M,而气体摩尔体积(Vm)则表示标准状况下1mol气体的体积。
- 物质的量浓度(c)定义为单位体积溶液中所含溶质的物质的量,c=n/V(aq)。
6. 物质的检验:
- SO42-的检验通常采用先加盐酸排除其他离子干扰,再加BaCl2溶液生成白色硫酸钡沉淀来确认。
7. 计算:
- 物质的量、质量、气体体积以及浓度之间的转换计算,例如,n=cV(aq),m=nM,w%=m(溶质)/m(溶液)×100%,质量分数与物质的量浓度之间的转换等。
通过上述知识的学习,学生能够掌握基础化学实验技能,理解并运用化学计量概念解决实际问题,同时具备对混合物分离提纯及物质检验的基本能力。