本试题 “锂离子电池的广泛应用使同收利用锂资源成为重要课题,某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料(LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上)进行资源叫收研究,设计实验...” 主要考查您对离子方程式
基本仪器的使用
设计实验方案及探究实验
物质的量的有关计算
等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
书写与量有关的离子方程式:
基本方法是:把物质的量少的物质的系数定为1,其他物质按最大量消耗。
1.因滴加顺序不同造成连续反应
向Na2CO3溶液中滴入盐酸溶液至过量,其离子反应分步写 (1)CO32-+H+==HCO3- (2)HCO3-+H+==CO2↑+H2O
若向盐酸溶液中滴入Na2CO3溶液至不再产生气体,其离子反应一步完成 CO32-+2H+==CO2↑+H2O
若向足量Na2CO3溶液中加入少量的盐酸溶液,其离子方程式为: CO32-+H+==HCO3-
向Na2CO3溶液中滴入盐酸溶液至过量,其离子反应分步写 (1)CO32-+H+==HCO3- (2)HCO3-+H+==CO2↑+H2O
若向盐酸溶液中滴入Na2CO3溶液至不再产生气体,其离子反应一步完成 CO32-+2H+==CO2↑+H2O
若向足量Na2CO3溶液中加入少量的盐酸溶液,其离子方程式为: CO32-+H+==HCO3-
向AlCl3溶液中滴入NaOH溶液至过量,其离子反应分步写 (1)Al3++3OH-==Al(OH)3↓ (2)Al(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O
若向NaOH溶液中加入少量AlCl3溶液,其离子反应一步完成 Al3++4OH-==AlO2-+2H2O
若向足量Al2(SO4)3溶液中加入少量的NaOH溶液,其离子方程式为: Al3++3OH-==Al(OH)3↓
向AgNO3溶液中滴入稀NH3·H2O至过量,其离子反应分步写(1) Ag++NH3·H2O==AgOH↓+NH4+ (2)AgOH+2NH3·H2O==Ag(NH3)2++OH-+2H2O
若向NH3·H2O溶液中加入少量AgNO3,其离子反应一步完成 Ag++3NH3·H2O==Ag(NH3)2++OH-+NH4++2H2O
若向足量AgNO3溶液中滴入少量NH3·H2O,其离子方程式为:Ag++NH3·H2O==AgOH↓+NH4+
向NaOH溶液中通人CO2气体至过量,其离子反应分步写 (1)2OH-+CO2==CO32-+H2O (2)CO32-+CO2+H2O==2HCO3-
若向足量NaOH溶液中通人少量CO2气体,其离子方程式为: 2OH-+CO2==CO32-+H2O
若向NaOH溶液中通人过量CO2气体,其离子反应一步完成 OH-+CO2==HCO3-
2.过量型:
向足量的Ca(HCO3)2溶液中逐渐滴入NaOH溶液 OH-+Ca2++HCO3-==H2O+CaCO3↓
向足量的NaOH溶液中逐渐滴入Ca(HCO3)2溶液 Ca2++2HCO3-+2OH-==2H2O+CaCO3↓+CO32-
Fe与HNO3 :铁过量时:Fe+4HNO3==Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
铁不足时:3Fe+8HNO3==3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
3.定量型:
因还原性I->Fe2+>Br-,所以在FeI2或者FeBr2中通入一定量的Cl2,发生不同的离子反应,依次为:
(1)2I-+Cl2==2Cl-+I2(2)2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-(3)2Br-+Cl2==2Cl-+Br2
4.目标型
向明矾溶液逐滴滴加Ba(OH)2溶液至硫酸根离子刚好沉淀完全 Al3++SO42-+Ba2++4OH-==AlO2-+2BaSO4↓+2H2O
向明矾溶液逐滴滴加Ba(OH)2溶液至铝离子刚好沉淀完全 Al3+SO42-+Ba2++3OH-==Al(OH)3↓+2BaSO4↓
基本仪器的使用:
1、可加热的仪器:
名称和图片 | 主要用途 | 使用注意事项 |
常用作少量试剂的溶解或反应的容器,也可用于收集少量气体、装配小型气体发生器 | 可直接加热。硬质试管能耐约700℃的高温,普通试管不耐高温。加热前试管外壁要擦干,加热时必须用试管夹夹持或用铁夹固定在铁架台上,切不可拿在手中,加热时还要先使试管均匀受热,然后重点加热其有药品的部位。加热固体时,要使管口略向下倾斜,固体要平铺于试管底部;加热液体时,要使管口向上,使试管与桌面成 45。角,且液体量不超过试管容积的1/3,管口切忌向着有人的方向。热的试管不要骤冷,以防炸裂。在常温下的物质溶解或发生化学反应,试管内液体体积不要超过试管容积的1/2。拿取试管时,用中指、食指、拇指拿住距试管口1/3处 | |
常用来配制、浓缩溶液,用作试剂用量较多的加热或不加热反应的容器,向其他容器中转移液体的容器,代作水浴锅 | 加热时要垫石棉网且外壁干燥,或用水浴加热。加热时液体量不要超过容积的2/3,也不可把液体蒸干。热的烧杯不可骤冷。搅拌时玻璃棒不可触及杯壁和杯底 | |
常用作在加热或不加热条件下有液体试剂参加的化学反应的容器 | 平底烧瓶一般不用作加热反应容器。圆底烧瓶在加热时要垫石棉网且外壁要干燥,或用水浴加热,加热时液体量不要超过容积的1/2,也不要把液体蒸干。热的烧瓶不可骤冷 | |
常用作液态混合物的蒸馏或分馏容器,也可用作气体发生器 | 同圆底烧瓶,但要加碎瓷片防暴沸。蒸馏(分馏)时温度计水银球要在支管口处 | |
主要用作滴定实验的反应器,也可用作其他化学反应、液体收集的容器,还可用于组装洗气瓶 | 同圆底烧瓶 |
名称和图形 | 主要用途 | 使用注意事项 |
用来量取要求不太严格的液体体积,是一种粗略的液体体积计量仪器 | 使用前要洗净,使用时要在桌面上放平稳,读数时,视线要与液体凹液面的最低点相平。不可用作反应器,不可加热,也不能用来配制溶液 | |
常用于配制一定体积、浓度准确的溶液,如配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液 | 不能用作反应容器,不可加热,瓶和瓶塞是一一对应的,瓶塞不能互换,瓶塞要用结实的细绳系在瓶颈上,以防损坏或丢失。使用前要检查是否完好、瓶口处是否漏水,不漏水的容量瓶才能使用。配制溶液用的溶质,要先在烧杯里用适量的蒸馏水溶解,并使溶液恢复到室温后才能转入容量瓶中,不可直接在容量瓶中溶解溶质。向容量瓶里加入溶液或蒸馏水时,要用玻璃棒引流,至距刻度线23cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水,不能让液体流经刻度线以上的内壁。定容时,要使液体凹液面与瓶颈部的刻度线相切,并平视观察。手持容量瓶时,不能用手掌握瓶颈和瓶体,要用手指肚触瓶的方式持瓶。容量瓶内不能长期储存溶液。容量瓶使用完毕,应冼净、晾干,玻璃磨砂瓶塞与瓶口处垫张纸条,以免瓶口与瓶塞粘连 | |
主要用于精确地放出一定体积的溶液,如酸碱中和滴定、配制一定物质的量浓度的硫酸溶液,都要用到滴定管。酸式滴定管用来盛装酸性溶液,碱式滴定管用来盛装碱性溶液,棕色滴定管用来盛装见光易分解的溶液 | 酸式滴定管与碱式滴定管不能互换使用。滴定管在使用前要先检查是否漏液。对酸式滴定管还要检查玻璃活塞是否转动灵活,对碱式滴定管还要检查橡胶管是否老化失去弹性。只有检查合格的滴定管才能使用。向滴定管内装入实验所用的溶液前,要用该溶液润洗滴定管23次,装入溶液后要赶走滴定管尖嘴内的气泡,然后将液面调在“0”刻度或“0”刻度以下。从滴定管里放出液体时,要将滴定管垂直固定在滴定管夹上,用左手操作滴定管。读数时,要在停止放出液体后1~2min后进行,要使视线与凹液面保持水平,读取与液体凹液面相切处的刻度值。滴定管用毕要立即洗净,长期不用时要在活塞处垫上小纸条,防止活塞粘连 | |
常用于精确度不高的物质质量的称量 | 使用时要放平稳。称量前要先调零。称量一般的药品时,要先在两盘上各放一张大小相同的纸片后再加砝码和药品;易潮解、强腐蚀性的药品,要盛在烧杯或表面皿中称量;热的物质要待冷却至室温后再称量。称量时,左盘放称量物,右盘放砝码。砝码要用镊子由大到小夹取,最后移动游码(用镊子)。称量完毕,要把砝码收回砝码盒内,游码拨回到标尺的零处 | |
用于测量物体的温度 | 测量物体某一部位的温度,温度计的感温泡就要放在这一部位。选用温度计时,要使温度计的最大显示温度高于被测物体温度。处在高温下的温度计不可骤冷。切忌以温度计代替玻璃棒去搅拌液体或固体 |
名称和图形 | 主要用途 | 使用注意事项 |
蒸发液体、浓缩溶液或干燥固体 | 能耐高温,可在火焰上直接加热,但不能骤冷。在加热蒸发液体时,液体体积一般不超过蒸发皿容积的2/3,要用玻璃棒不断搅拌液体,以免液体飞溅。热的蒸发皿不能直接放在实验桌上。取用蒸发皿要用坩埚钳 | |
在化学实验中常用来高温灼烧固体 | 能耐商温,可在火焰上直接加热,但不能骤冷。定量实验的冷却应在干燥器中。熔融NaOH等强碱时要在铁坩埚中进行。夹持坩埚和坩埚盖时都要用坩埚钳 | |
让不纯的气体通过装入的有关液体,除去杂质 | 装入洗液的量勿超过容积的2/3。使用之前要检验气密性,不漏气者才可使用。进气口和出气口不要接错。气体进入的速率不能太快,以便有效吸收杂质。改作量气装置时,液体要加满,且短进长出 | |
使热的蒸气冷却凝结为液体 | 要使冷却水的进口在组装仪器的低处,出水口在组装仪器的高处,以保证隔套内充满冷却水,提高冷却效率 | |
内装固体干燥剂或吸收剂时,用于干燥或吸收气体;也可作电解、电泳等实验的容器;还可用于装配简易启普发生器 | 两管之间不能用力挤压或拉扯,以防在弯管处断裂 | |
用于内装固体干燥剂吸收某些气体,也可用于组装简易启普发生器 | 气体要从大口进,小口出。球体和细管的连接处一般要塞一个小棉花球或玻璃丝球,防止干燥剂颗粒进入细管内 | |
用于过滤操作和向小口容器里倾注液体。还用作装配易溶于水的气体的吸收装置(防倒吸) | 过滤时应“一贴、二低、三靠”,即滤纸紧贴漏斗内壁,无缝隙,无气泡;滤纸低于漏斗口上沿0.5cm,滤液液面低于滤纸的边缘;漏斗下端管口紧靠烧杯内壁,玻璃棒末端轻轻地斜靠在三层滤纸处,烧杯引水口紧靠在玻璃棒上 | |
用于两种互不相溶的液体的分离,也用于装配制备物质的反应器,用它向容器里加入液体反应物 | 使用前要检查活塞处和上口处是否漏水。分液时,上层液体从上口倒出,下层液体由下口放出。从下口放出液体时,要将上端玻璃塞的小孔或凹槽对准颈部的小孔使漏斗内外相通,及时关闭活塞,防止上层液体流出 |
4、其他常用仪器
名称和图形 | 主要用途 | 使用注意事项 |
用于中、低温度的加热。进行焰色反应 | 点燃酒精灯时,要把灯放正,用火柴点燃,严禁以灯点灯、向灯体内加酒精时,要先熄灭酒精灯,再通过漏斗加入酒精,严禁向燃着的酒精灯内添加酒精。熄灭酒精灯时,要用灯帽盖灭,不可吹灭。灯体内酒精的量要在灯体容积的之间 | |
用来粉碎硬度不太大的固态物质,也可用来拌匀粉末状固态反应物 | 不能用火加热。研磨时必须稍加压力,使研杵在研钵里缓慢地转动并加以挤压,使固体粉碎,切不可用研杵敲击 | |
用于保存干燥的物质或者使热的物质在干燥的环境下冷却 | 干燥剂放在瓷板的下面,不能使用液体干燥剂(如浓H2SO4),固态干燥剂一般为无水CaCl2或硅胶,被干燥的物质放在瓷板上.太热的物质要待稍冷却后再放入。打开干燥器时,要一只手握住盖上的圆球,另一只手揽住容器,沿水平方向推移盖子。搬动干燥器时,要用拇指压住盖子,防止盖子滑落摔碎 | |
用作烧杯盖,或微量物质反应的容器 | 不能用火加热 | |
分装多种化学试剂。广口瓶也可用于装配洗气瓶、在常温下进行的化学反应的容器 | 不能加热。塞子、盖子不可乱换,取下的塞子、盖子要倒放在桌面上,倾倒液体时要使标签向着手心。盛固体试剂用广口瓶,盛液体试剂用细口瓶;盛见光易分解的试剂用棕色瓶,盛见光不分解的试剂既可用无色瓶也可用棕色瓶;盛碱性试剂要用配塑料塞的试剂瓶,盛强氧化性试剂、有机溶剂要用配玻璃塞的试剂瓶 | |
盛装少量液体试剂,用滴管吸取液体滴加到其他的容器中或试纸上。普通胶头滴管的用途与该滴管相同 | 滴管不能调换。滴瓶不能盛强碱性溶液及强挥发腐蚀橡胶的试剂 (如浓溴水、浓硝酸等)。取液时,要先提起滴管,捏紧胶头排出空气和液体后,再插入瓶中吸取液体,吸有液体的滴管不能平放和倒放。滴试剂时,滴管下端切勿接触接收器的器壁。不能用一支滴管吸取多种液体。滴液完毕要立即把滴管插入原滴瓶中。普通胶头滴管的使用方法及注意事项,与滴瓶上的滴管相同 | |
主要用于收集气体,也可用作洗气瓶、气体跟气体反应的容器、固体在气体中燃烧反应的容器 | 一般不能加热。当用作固体在气体中燃烧反应的容器时,一般要在瓶底留有少量水或铺一层细沙。盛不同密度的气体放置时瓶口方向不同 |
化学实验方案的设计:
1.概念:化学实验方案的设计是在实施化学实验之前.根据化学实验的目的和要求,运用相关的化学知识和技能,对实验的仪器、装置和方法所进行的一种规划。
2.实验方案设计的基本要求
(1)科学性:实验原理、实验操作程序和方法必须科学合理。
(2)安全性:尽量避免使用有毒药品和进行有一定危险性的实验操作,保护人身安全,保护仪器。
(3)可行性:实验所选用的药品、仪器、设备和方法等在中学现有条件下能满足要求。
(4)简约性:方案简单易行,尽可能采用简单的实验装置,较少的实验步骤和药品。还应遵循完成实验所用时间较短,副反应少,效果好等基本要求。
(5)经济性:综合考虑原料的用量和价格。
3.化学实验设计的基本内容一个相对完整的化学实验方案一般包括下述内容:
(1)实验名称;
(2)实验目的;
(3)实验原理;
(4)实验用品(药品、仪器、装置、设备)及规格;
(5)实验装置图、实验步骤和操作方法;
(6)实验注意事项;
(7)实验现象的记录及结果处理;
(8)问题与讨论。
4.化学实验方案设计的基本思路
(1)明确目的、原理首先必须认真审题,明确实验的目的,弄清题目有哪些新的信息,结合已学过的知识,通过类比、迁移、分析,从而明确实验原理。
(2)选择仪器、药品根据实验的目的和原理,以及反应物和生成物的性质、反应条件(如反应物和生成物的状态、能否腐蚀仪器、反应是否需要加热及温度是否需要控制在一定的范围内等),合理选择化学仪器和药品。
(3)设汁装置、步骤根据实验目的和原理,以及所选用的仪器和药品,设计出合理的实验装置和实验操作步骤。学生应具备识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力,实验步骤应既完整又简明。
(4)记录现象、数据根据观察,全面而准确地记录实验过程中的现象和数据。
(5)分析得出结论根据实验观察到的现象和记录的数据,通过分析、计算、图表、推理等,得出正确的结论。
化学实验方案的评价:
对几个实验方案的正确与错误、严密与不严密、准确与不准确作出判断,要考虑是否合理、有无干扰现象、经济上是否合算和对环境有无污染等。
1.从可行性方面对实验方案作出评价科学性和可行性是设计实验方案的两条重要原则,在对实验方案进行评价时,要分析实验方案是否科学可行,实验方案是否遵循化学理论和实验方法的要求,在实际操作时能否做到可控易行。评价时,可从以下4个方面分析:
(1)实验原理是否正确、可行;
(2)实验操作是否安全、合理;
(3)实验步骤是否简单、方便;
(4)实验现象是否明显。
2.从“绿色化学”视角对实验方案作出评价 “绿色化学”要求设计安全的、对环境友好的合成线路,降低化学工业生产过程对人类健康和环境的危害,减少废弃物的产生和排放。据此,对化学实验过程或方案从以下4个方面进行综合评价:
(1)反应原料是否易得、安全、无毒;
(2)反应速率是否适巾;
(3)原料利用率以及合成物质的产率是否较高;
(4)合成过程中是否造成环境污染。
3.从安全性方面对实验方案作出评价从安全角度常考虑的主要因素如下:
(1)净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸;
(2)使用某些易燃易爆品进行实验时要防爆炸(如 H2还原CuO应先通H2可燃性气体点燃前先验纯等);
(3)防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”,白磷切割宜在水中进行等);
(4)防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施,以保证达到实验目的);
(5)冷凝回流(有些反应中,为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料,需在反应装置上加装冷凝回流装置,如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等);
(6)易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却;
(7)仪器拆卸的科学性与安全性(可从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑);
(8)其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序等)。
计算物质的量浓度时应注意的问题:
物质的量浓度是表示溶液组成的一个重要物理量,是高中化学的重要内容之一。应用时要注意以下几方面的问题:
1.注意溶质是什么
对有些特殊情况要注意辨别,不能出错。如SO2、CuSO4·5H2O等溶于水后所得溶液中的溶质分别为 H2SO4和CuSO4,进行有关氨水的浓度计算时以NH3 为溶质来计算等。
2.注意溶液的体积
主要注意两点:一是不能用水的体积代替溶液的体积;二是当题设未给溶液密度时,可将各溶液(一般为稀溶液)的体积相加(如溶液混合、稀释),认为其和为溶液的总体积;当给出密度时,则需通过密度求溶液的最终体积。
3.注意单位运算
在概念理解及应用中,要注意各物理量的单位.一是各物理量的单位要相互匹配,二是从单位运算人手.能简化解题思路,快速求解。
4.注意溶解度的影响
第一,物质的量浓度适用于表示不饱和及饱和溶液中溶质与溶剂的关系,不适用于过饱和溶液(溶质未溶解完全);
第二,注意一些典型问题,如Ca(OH)2的溶解度随温度变化情况及气体物质在溶剂中的溶解问题等。
5.注意密度变化规律
在溶液混合和溶液稀释等问题中,在注意溶液体积变化的同时,还要考虑溶液密度的变化对溶质物质的量浓度的影响。如强酸、强碱、盐等溶液的密度随浓度增大而增大;氨水、乙醇等溶液的密度随浓度增大而减小。
6.注意实验情景
在计算溶液配制或溶液稀释等问题中物质的量浓度时,一要注意不能把水的体积当作溶液的体积;二是配制溶液时,要注意容量瓶规格与所需溶液体积的关系。因容量瓶的规格是固定的,所以选用的容量瓶的规格要等于或略大于所需溶液的体积。
7.注意物质与其组成粒子的关系
物质与其组成粒子的物质的量、物质的量浓度之间的关系可以通过电离方程式进行分析。如Na2SO4 溶液中c(Na+)=2c(SO42-)=2c(Na2SO4)。
以物质的量为核心的演绎公式:
1.溶液稀释定律
(1)对于已知质量分数溶液的稀释:稀释前后溶质的质量不变,即:
(2)对于已知物质的量浓度溶液的稀释:稀释前后溶质的物质的量不变,即:
2.物质的量浓度与溶质质量分数的换算
3.溶解度S与溶质质量分数ω的换算
4.溶解度与饱和溶液物质的量浓度的换算
5.标准状况下气体溶于水后所得溶液的物质的量浓度的计算
式中V为标准状况下气体的体积(L),V(H2O)为水的体积(L),ρ为溶液的密度(g·cm-3)。
6.相对密度(D)的计算及意义两种气体在同温同压下的密度之比即为相对密度,显然,它等于相对分子质量(或摩尔质量)之比,即
与“锂离子电池的广泛应用使同收利用锂资源成为重要课题,某研究性...”考查相似的试题有: