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二、摩尔质量

∵相对原子质量＝

∴

则：

得

又∵1 mol C的质量＝12 g

  ∴1 mol O的质量＝16 g，可得 1 mol O₂的质量＝32 g

  1．定义：1 mol物质的质量。

注：①、单位：

②、符号：M，如：M（O₂）＝32

③、1 mol任何物质的质量，是以克为单位，数值上等于该物质的式量。

④、区别摩尔质量与相对分子质量。（含义、单位）（参考《教与学P₁₂₅》）

2．物质的量的计算

  ①．已知物质的质量：

②．已知物质的微粒数：

例：

  1．90 g H₂O的物质的量是多少？

n（H₂O）= ＝ ＝5 mol

  2．2.5 mol Cu的质量的多少克？

m（Cu）＝n（Cu）×M（Cu）＝2.5 mol×64 ＝160 g

  3．4.9 g H₂SO₄里含有多少H₂SO₄分子？

n（H₂SO₄）＝

N（H₂SO₄）＝n（H₂SO₄）×N_A＝0.05 mol×6.02×10²³mol^－＝3.01×10²²

注意：要审清题意，并不一定要计算为“个”；mol本身就是微粒数的单位。

4．0.8 g某物质含有3.01×10²³个分子，该物质的式量为多少？

   M＝

   ∴式量＝16

5．_____mol CH₄分子中含有的电子数与6.02×10²²个H₂O分子所含H原子数相等？

     n（ ）＝n（H）

    10×n（CH₄）＝2×n（H₂O）

    10×n（CH₄）＝2×

      n（CH₄）＝0.02 mol

三、物质的量应用于化学方程式的计算

  1．应用原理：

Mg  +  2 H^＋ =  Mg^2＋  +  H₂↑

γ比      1       2       1         1

1?N_A     2?N_A   1?N_A      1?N_A

1 mol   2 mol   1 mol      1 mol

结论：方程式中化学计量数之比＝物质的物质的量之比。

2．例题：

例1．完全中和4.0 g NaOH需要H₂SO₄的物质的量是多少？质量是多少？

    2 NaOH ＋ H₂SO₄  ＝ Na₂SO₄ ＋ 2 H₂O

     2          1

    0.1 mol     n（H₂SO₄）

    n（H₂SO₄）＝0.05 mol

    m（H₂SO₄）＝n（H₂SO₄）×M（H₂SO₄）

               ＝0.05 mol×98 ＝4.9 g

或解：

       n（ ）＝0.05 mol

例2．（95?MEC）将70 g Na₂O₂ 和Na₂O 的混合物跟98 g H₂O充分反应后，所得溶液的质量分数为50％，求原混合物中各成份的质量？

     2 Na₂O₂ + 2 H₂O = 4 NaOH + O₂↑

     Na₂O + H₂O = 2 NaOH

 78 n（Na₂O₂ ）＋62 n（Na₂O ）＝70 g

〔2 n（Na₂O₂ ）＋2 n（Na₂O ）〕×40 ＝〔70 g＋98 g－ n（Na₂O₂ ）×32 〕×50％

n（Na₂O₂ ）＝0.5 mol    

n（Na₂O ）＝0.5 mol

  例3．含0.003 mol的Na₂SO₃溶液，恰好将2×10^－3 mol的XO₄^－离子还原，则X元素在还原产物中的化合价？

        失   ＝  得

      →      →

       3×10^－3 mol（6－4）＝2×10^－3 mol（7－n）

       n＝＋4

  例4．有一在空气里暴露过的NaOH固体，经分析其含水7.65％，含Na₂CO₃4.32％，其余是NaOH。若将1 g该样品放入含有HCl3.65 g的盐酸中，使其完全反应后，残酸再用50 g 2％的NaOH溶液恰好中和完全，蒸发所得溶液至干，所得固体质量的多少？

      分析：最终固体为：NaCl

      Cl守恒：HCl  ～  NaCl

          n（NaCl）＝n（HCl）

                   ＝

         m（NaCl）＝n（NaCl）M（NaCl）

                  ＝0.1 mol×58.5

                  ＝5.85 g

例5．①、4.0 g NaOH投入多少克H₂O中，可使每100个H₂O分子含有1个Na^＋？

             n（H₂O）＝100× ＝10 mol

        ②、上题NaOH改为Na₂SO₄ 、Na呢？

          Na₂SO₄：

          Na：2 Na + 2 H₂O = 2 NaOH + H₂↑

总H₂O＝剩余H₂O（1∶100）＋反应用H₂O

△

     分析：NaOH               NaOH               Na₂SO₄

           NaHCO₃             Na₂CO₃                     CO₂

NaHCO₃＋NaOH＝Na₂CO₃＋H₂O

          2 NaOH＋H₂SO₄＝Na₂SO₄ ＋2 H₂O

          Na₂CO₃＋H₂SO₄＝Na₂SO₄ ＋CO₂＋H₂O

          C守恒：NaHCO₃～CO₂

         n（NaHCO₃）＝10×n（CO₂）＝ ＝5×10^－2 mol

         最终溶液为Na₂SO₄ 溶液：n（Na^＋）＝2 n（SO₄^2－）

                                         ＝2×2.75×10^－2 mol×10

                                         ＝5.5×10^－1 mol

         总Na^＋＝NaOH中＋NaHCO₃中

         5.5×10^－1 mol＝n（NaOH）＋5×10^－2 mol

         n（NaOH）＝0.5 mol

         ∴ω（NaOH）＝ ＝0.83

例7．将一定量的NaOH与NaHCO₃的混合物X，放在密闭容器中加热，充分反应后生成气体V₁ L（V₁≠0）。将反应后的固体残留物Y与过量盐酸反应，又生成CO₂ V₂ L。（气体体积在标准状 

况下测定）

    （1）、Y的成分是___Na₂CO₃___。

           NaHCO₃＋NaOH＝Na₂CO₃＋H₂O

           2 NaHCO₃ = Na₂CO₃ + H₂O + CO₂↑

           Na₂CO₃＋2 HCl ＝ 2 NaCl＋H₂O＋CO₂↑

     （2）、X中NaOH、NaHCO₃共 mol；NaOH、NaHCO₃物质的量之比为______。

分析：因V₁≠0，A受热反应后必无NaOH、NaHCO₃剩余，A中的Na^＋完全转移到Na₂CO₃（其物质的量为 mol）中。则A中的Na^＋共 mol，即NaOH＋NaHCO₃＝ mol。

          A中C元素全部转化为CO₂，共 mol，所以A中的NaHCO₃为 mol，A中NaOH为 － ＝ mol

         ∴

例8．取0.45 mol NaOH、0.35 mol Na₂CO₃、0.20 mol NaHCO₃溶解于水。在该混合液中逐渐加入盐酸，反应明显分三个阶段进行。若加入的HCl为n mol，溶液中NaCl、Na₂CO₃、NaHCO₃分别为x mol 、y mol 和z mol，试分别计算在n值增大的过程中，不同反应阶段的n值范围和所对应的x、y、z值。将结果填入下表。

加入的HCl

n mol

溶液中的NaCl

x mol

溶液中的Na₂CO₃

y mol

溶液中的NaHCO₃

z mol

0～0.25

n（0～0.25，Cl守恒）

0.55

0

0.25～（0.25＋0.55）

n mol

0.55－（n－0.25）

＝0.8－n

n－0.25

0.8～（0.8＋0.55）

n mol

0

1.35－n

    分析：

     首先反应：NaHCO₃＋NaOH＝Na₂CO₃＋H₂O

     反应后：            n（NaOH）＝0.25 mol、n（Na₂CO₃）＝0.35＋0.2＝0.55 mol

     滴入HCl反应顺序：  NaOH＋HCl＝NaCl＋H₂O

                          0.25

Na₂CO₃＋HCl＝NaHCO₃＋NaCl    NaCl：0.25 mol

                          0.55

                          NaHCO₃＋HCl ＝ NaCl＋H₂O＋CO₂↑  NaCl：n mol  Na₂CO₃：0

                          0.55

例9．某固体仅有一种元素组成，其密度为5 ，用X射线研究该固体的结果表明，在棱长为1×10^－7cm的立方体中含有20个原子，则此元素的相对原子质量约为 150 。

     分析：每个原子的质量

           则1 mol该原子的质量：

例10．有三种一元碱A、B、C，它们的相对分子质量之比为3∶5∶7，如按物质的量之比7∶5∶3把A、B、C混合均匀，取该混合物5.36 g恰好与50 mL13.37％的稀硫酸（密度1.1 ）完全中和。求这三种碱的相对分子质量各是多少？

分析：2 MOH ～ H₂SO₄

       2 mol      98 g

      n（MOH） 50 mL×1.1 ×13.37％

      n（MOH）＝0.15 mol

      设A、B、C的物质的量7n、5 n、3 n，摩尔质量3 M、5 M、7 M

      0.15 mol＝7n＋5 n＋3 n    得n＝0.01

      5.36 g＝3 M×0.07 mol＋5 M×0.05 mol＋7 M×0.03mol   得M＝8

      ∴ 24、40、56

例11．将一定物质的量的KClO₃加热使之部分分解，然后再向反应后的混合物中加入足量的硫酸，并加热，发生如下反应：KClO₃＋5 KCl＋3 H₂SO₄＝3Cl₂↑＋3 K₂SO₄＋3 H₂O。假设原KClO₃为m mol，第一步反应KClO₃分解率为α，两步反应的O₂与Cl₂总物质的量为n mol。

（1）计算当Cl元素全部转化为Cl₂时的α值及n与m的函数关系；

（2）讨论在α取不同值时，n与α、m的函数关系式及n的最大值。

    分析：第一步 2 KClO₃ ＝ 2 KCl ＋ 3 O₂↑

                 mαmol    mαmol  mol

          第二步  KClO₃  ＋ 5 KCl＋3 H₂SO₄＝3Cl₂↑＋3 K₂SO₄＋3 H₂O

              余m（1－α）  mα

      ① 当 时，两者恰好反应，Cl全部转化为Cl₂，即α＝ 时

         由Cl守恒：n（Cl₂）＝ mol

         n ＝ n（O₂）＋n（Cl₂）＝（ ＋ ）＝1.75 m mol

② 当α< 时，KCl不足

   n（Cl₂）＝ ＝

   ∴ n ＝ n（O₂）＋n（Cl₂）＝ ＋ ＝ < 1.75 m

③ 当α> 时，KCl过量

  n（Cl₂）＝ ＝3 m（1－α）

∴ n ＝ n（O₂）＋n（Cl₂）＝ ＋3 m（1－α）＝3 m（1－ ）< 1.75 m

第二节   气体摩尔体积

问题：《教与学》P₁₂₉填表

       1 mol固、液物质其微粒数、体积分别如何？

物质         状态      微粒数        体积（20℃、cm³）

Fe            s        1 mol           7.1

Al            s        1 mol           10.0

H₂O          l         1 mol           18.0

H₂SO₄（浓）  l         1 mol           54.1

1 mol气体在0℃、1 atm下的体积：

    物质         密度（ ）        体积（ L ）

  H₂            0.0899              22.4

    O₂             1.429               22.4

    CO₂          1.977               22.4

讨论：1、物质在固、液、气态时，其本质上的差异在哪？

         分子间距离不同

2、物质体积大小取决于哪些因素？并解释上述结论。

①、微粒数的多少。

②、微粒间的距离。

③、微粒本身的大小。

对于气体上述三方面解释――关键点在于分子间距离。如同1000个篮球和1000个足球堆在一起V（篮球）> V（足球），若两球间隔5 m，则V接近相等。

一、气体摩尔体积（V_m）

  1．定义：单位物质的量气体所占的体积。

注：①、气体摩尔体积是1 mol气体的量。

②、必须在标准状况下（0℃、1 atm），V_m＝22.4 （注意：标准状况是22.4 的充分不必要条件，非标况下1 mol气体的V也可以是22.4 L。）

③、22.4 是近似值。

④、气体分子间平均距离决定于压强、温度，与分子大小无关。

⑤、n＝

⑥、单位：

⑦、使用范围：气体。

练习：

1、  气体的摩尔体积为22.4 L/mol

2、  标准状况下气体的体积都约为22.4 L

3、1 mol CO₂占有的体积约为22.4 L

4、1 mol H₂O在标准状况下的体积约为22.4 L

5、1 mol SO₂在20℃时的体积比22.4 L大

6、1 mol HCl在2 atm时体积比22.4 L小

问题：

    在0℃、1 atm时22.4 L任何气体是否含有相同的分子数？其它温度、压强下呢？

在一定温度、压强下，分子间的距离是相等的，所以V只随分子数的多少而变化。

  2．推论：

阿伏加德罗定律――在相同的温度、压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。

注：①、使用范围：气体

②、定律成立条件：同温、同压、同体积     同物质的量。

③、推广：同温、同压、同物质的量     同体积。

④、气体摩尔体积是该定律的特例。

⑤、理想气体状态方程：PV = nRT

二、关于气体摩尔体积的计算

×M

m          n          V

N

   课本例1、例2

第三节   物质的量浓度

引言：

       溶液有浓、稀之分，如何定量表示溶液的浓、稀？――用浓度表示。

       浓度――一定量的溶液中所含溶质的量叫溶液的浓度。根据溶液量及溶质量的计量方式不同，浓度可以有不同的表示方法。通过应用质量分数，可以了解、计算一定质量溶液含溶质的质量，但实际工作中，对溶液通常不称其质量，而是量它的体积，同时，在化学反应中，反应物与生成物的物质的量相互之间有一定的关系。

一、物质的量浓度

  1．定义：以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量。

注：①、数学表达式：物质的量浓度（c）＝

c（B）＝

②、单位： 或

③、体积指溶液，而非溶剂水，单位：L

  2．比较

质量分数                物质的量浓度

定义                  

溶质   质量（g）                物质的量（mol）

溶液   质量（g）                体积（L）

例：把4 g NaOH溶于水，配成200 mL溶液，求：

①．其物质的量浓度？

    c（NaOH）＝ ＝0.5

②．取出40 mL上述液体，则其物质的量浓度为多少？含有NaOH的物质的量多少？

    浓度不变为0.5 ；

n（NaOH）＝0.5 ×40 mL×10^－3

③．多少毫升上述溶液中含NaOH 1.6 g？

讨论：

书P₅₅

二、配制一定物质的量浓度的溶液

要配制1 NaCl溶液100 mL。

1．计算：取m（NaCl）＝5.85 g，定容到100 mL（观察容量瓶标：20℃、100 mL）

2．称量：固体用托盘天平称5.9 g。注意仪器的精度。

转移

3．溶解：烧杯          容量瓶

     注：①、适量蒸馏水溶解。

②、冷却后转移。

③、玻璃棒引流。

转移

4．洗涤：洗涤液         容量瓶

注：①、洗涤液引流转移。

②、洗涤烧杯内壁、玻璃棒2～3次。

滴加

5．定容：直接加蒸馏水接近刻度2～3 cm         胶头滴管          凹液面与刻度线相切

                 倒置摇匀（第二次）。

6．检漏：“瓶塞转180⁰”

讨论：①、书P₅₆

②、如何使用容量瓶配制480 mL 2 的NaOH溶液？

    按500 mL配制，再取用480 mL。

      ③、《教与学》P₁₄₅ 2（2）

三、误差分析

1．  未用蒸馏水洗涤烧杯

2．  转移溶液时部分液体溅出

3．  溶质溶解后没有冷却到室温就转移到容量瓶（液体膨胀系数大于固体，所以偏大）

4．  容量瓶内有水珠

5．  定容时仰视刻度线

6．  定容时俯视刻度线

7．  摇匀后发现液面低于刻度线后再加水至刻度线

练习：《教与学》P₁₄₅ （3）误差分析，思考

P₁₄₆ 针对练习 2

P₁₄₇ 巩固练习 1、12

平均式量  平均摩尔质量  相对密度及其计算

一、标准状况下气体的式量求算

练习：

       实验测得，二氧化碳在标准状况下的密度为1.964 ，求：M_r（CO₂）。

M（CO₂）＝22.4 ×ρ

         ＝44

M_r（CO₂）＝44

知识整理：已知标准状况下ρ₀

          M＝22.4 ×ρ₀

二、气体的相对密度（同T、P、V）

  定义：A气体对B气体的相对密度D_AB＝

  推论：

练习：

       某气体A对氦气的相对密度为8，求M_r（A）。

M_r（A）＝4×8＝32

二、混合气体的平均式量

M_r（混）＝Mr（A）×A％＋Mr（B）×B％

        ＝Mr（A）×x（A）＋Mr（B）×x（B）

注：气体体积百分含量（Φ）＝摩尔分数（x）

练习：

       空气中各气体百分含量：O₂ 21％、N₂ 78％、Ar 1％，求Mr（空气）

Mr（空气）＝32×21％＋28×78％＋40×1％＝29

四、十字交叉法的应用

       原理：凡是可写成a x＋b y ＝ c的二元一次方程，均可求出x与y的比值。

例：在标准状况下，6.72 L氧气和二氧化碳的混合气体，质量为11.4 g，求混合气体中，氧气与二氧化碳的体积比。

    常规：n＝ ＝ ＝0.3 mol

          n（O₂）＋n（CO₂）＝0.3 mol

          32 n（O₂）＋44 n（CO₂）＝11.4 g

    十字交叉法： ＝22.4 × ＝38

38

                O₂     32        6

                CO₂    44        6

                ∴V（O₂）∶V（CO₂）＝1∶1

    注：①、十字交叉法求出的比值，应与相应函数式含义一致。

②、规律：平均分子式量一定介于两者之间。

练习：

    1．某物质A在一定条件下加热分解，产物都是气体，分解方程式为2 A＝B＋2 C＋2 D，测得

生成的混合气体对氢气的相对密度为d，则A的式量是多少？

取2 mol A反应      2 A＝B＋2 C＋2 D

M＝

又d＝

∴M（A）＝5 d

       2．0℃、1.01×10⁵Pa下，下列混合气体的平均分子量有可能为40的是（   ）

A．H₂、O₂        B．H₂、SO₂         C．SO₂、HBr      D．HI、Cl₂

3．20 g A和14.6 g B完全反应，生成了8.8 g C，3.6 g D和4.48 L（STP）气体E，则E的相对分子式量为多少？

M＝22.4 × ＝22.4 × ＝111

       4．将18 g CO和CO₂的混合气体完全燃烧后，得标准状况下的CO₂ 11.2 L，这混合气体中含CO

和CO₂的物质的量、混合气体的平均分子式量各是多少？

由C守恒：n（混）＝ ＝0.5 mol

36

CO₂   44         8

n（CO）＝n（CO₂）＝ ×0.5 mol＝0.25 mol

       5．在相同状况下，CO、CO₂、N₂、H₂四种气体以等体积混合，153 g该混合气体中，氢气的质

量是多少？

＝ （28＋44＋28＋2）＝25.5

n＝ ＝ ＝6 mol

m（H₂）＝ ×6 mol×2 ＝3 g

物质的量浓度计算

一、物质的量浓度概念的计算

1．将50.6 g MnCl₂?4H₂O晶体溶于水后，稀释到400 mL，计算该溶液中c（Cl^－）。

c（Cl^－）＝

  2．在t℃时，a g某化合物饱和溶液的体积为b mL，将其蒸干后得到c g摩尔质量为d 的不含结晶水的固体物质。求：此化合物在t℃时，饱和溶液中溶质的物质的量浓度。

  3．（1998全国）将标准状况下的a L HCl气体溶于1000 g水中，得到的盐酸密度为b ，则该盐酸的物质的量浓度是多少？

  4．一定温度下，将m g某物质溶于V mL水中，得到密度为ρ 的溶液，求其物质的量浓度？

知识整理：

        1．从定义出发解题。

        2．分清溶质、溶液及单位。

        3．固体、气体溶于水：V（溶液）≠V（H₂O）≠V（气）＋V（H₂O）

                             V（溶液）＝ （若不知ρ，则V（溶液）≈V（H₂O））

二、溶液中所含溶质微粒数目的计算

  1．①、200 mL 0.5 的FeCl₃溶液中，含有FeCl₃溶质_______mol，Fe^3＋_______mol，

c（Fe^3＋）_______，Cl^－ _______ mol，c（Cl^－）_______；

 ②、把100 mL 0.1 的NaCl溶液和50 mL 0.1 的CaCl₂溶液混合，溶液中n（Na^＋）∶n（Ca^2＋）∶n（Cl^－）＝_____；c（Na^＋）∶c（Ca^2＋）∶c（Cl^－）＝_____；若将NaCl换成Na₂CO₃，则n（Na^＋）＝_____；n（Ca^2＋）＝_____；n＝（Cl^－）_____；n（CO₃^2－）＝_____。

知识整理：

        1．若溶质是非电解质、弱电解质……以分子形式存在。

           ①、在水中不能电离。如：蔗糖C₁₂H₂₂O₁₁

非电解质溶液

推论：同V、同C                     溶质分子数相等（物质的量相等）

        2．若溶质是强电解质……以离子形式存在。

           推论：离子物质的量浓度之比等于化学式中原子（团）个数之比。如：1 Al₂(SO₄)₃中c（Al^3＋）∶c（SO₄^2－）＝2∶3

  2．V L Al₂(SO₄)₃溶液中含a mol Al^3＋，则此溶液的物质的量浓度 。

3．在0.5 L 1 FeCl₃溶液和0.2 L 2 KCl溶液中，Cl^－的物质的量之比是15∶4；物质的量浓度之比是3∶2 。

4．（MCE?96）有5瓶溶液分别是：①10 mL 0.60 NaOH溶液；②20 mL 0.50 H₂SO₄溶液；③30 mL 0.40 HCl溶液；④ 40 mL 0.30 CH₃COOH溶液；⑤50 mL 0.20 蔗糖（C₁₂H₂₂O₁₁）溶液。以上各瓶溶液中所含离子、分子总数大小顺序为 5>4>3>2>1 。

     分析：题未指出“溶质中”时，应包括溶剂中水分子，溶质最多不过0.012 mol，而水最少近10 g约0.56 mol，∴离子、分子总数由水分子决定。

三、有关溶液混合或稀释的计算

    思维基点：溶质的物质的量混合（稀释）前后不变。

              C₁V₁＝C₂V₂

  1．无化学反应的情况

1．6 的NaOH溶液（ρ＝1.21 ）100 mL，

   ①、稀释到250 mL NaOH溶液的浓度变为多少？

        C₁V₁＝C₂V₂

    6 ×0.1L＝c（NaOH）×0.25 L

②、稀释后可以得到多少毫升0.6 的NaOH溶液（ρ＝1.03 ），需要加入水多少毫升？

     C₁V₁＝C₂V₂

6 ×0.1L＝0.6 ×V（NaOH_aq）

m（H₂O）＝m（稀溶液）－m（浓溶液）

         ＝1000 mL×1.03 －100 mL×1.21

         ＝909 g

∴V（H₂O）＝909 mL

2．向3 L 0.1 H₂SO₄溶液中加入多少升0.6 H₂SO₄溶液后，可得浓度为0.3 H₂SO₄溶液？所得体积为多少？

       C₁V₁＋C₂V₂＝C₃V₃

       3 L×0.1 ＋0.6 V＝0.3 （3 L＋V）

       V＝2 L

       V（溶液）＝3 L＋2 L＝5 L

注：1．关键点：溶质的量在过程中不变。

2．溶液的体积：

 Ⅰ、若已知密度ρ，则V＝

Ⅱ、若不知密度ρ，则：气体溶于水 V（混）＝V（H₂O）

                      液、液混合V（混）＝V₁＋V₂

3．（上海）H₂SO₄和Na₂SO₄ 的混合溶液200 mL，其中硫酸的物质的量浓度为1 ，硫酸钠的物质的量浓度为0.5 若要使H₂SO₄和Na₂SO₄ 的物质的量浓度分别为2 和0.2 ，应加入55.8％的H₂SO₄溶液（ρ＝1.35 ）多少毫升后再加蒸馏水配制？

分析：Na₂SO₄ ――单一的稀释过程

      H₂SO₄――混合过程

Na₂SO₄ ：200 mL 、0.5 ……0.2 、V？

         0.2 L×0.5 ＝0.2 ×V

         V＝500 mL

H₂SO₄

C₁V₁＋C₂V₂＝C₃V₃

       0.2 L×1 ＋ ＝0.2 ×0.5 L

再加水

     即加104 mL浓的硫酸             500 mL

  2．存在反应的情况

1．2 的NaOH溶液和1 的H₂SO₄各100 mL混合后，硫酸钠的物质的量浓度是多少？（0.5 ）

         2 NaOH＋H₂SO₄＝Na₂SO₄ ＋H₂O

         恰好反应：Na守恒 n（Na₂SO₄ ）＝ n（NaOH）＝1 ×0.1 L

若改：1 的NaOH，则又如何？

过量判断，H₂SO₄过量，以NaOH计算

知识整理：

       溶液混合若存在反应，则：

①．若恰好反应，相当于单一物质溶液处理。

②．若存在过量，相当于混合物溶液处理（相对独立）

2．现有100 mL 1 的纯碱溶液和100 mL 1.25 的盐酸。

  ①、若将上述纯碱溶液逐滴加入到盐酸溶液中，忽略CO₂溶解的量，求收集到V（CO₂）（STP）②、若将上述盐酸逐滴加入到纯碱溶液中，反应完全后，CO₂在溶液中的浓度为0.04 ，                                                                                                                                                                                                          

假定溶液体积不变，求收集到V（CO₂）（STP）；生成c（NaCl）。

        n（Na₂CO₃）＝0.1 L×1 ＝0.1 mol

        n（HCl）＝0.1 L×1.25 ＝0.125 mol

（1）、Na₂CO₃滴入HCl：Na₂CO₃＋2 HCl＝2 NaCl＋CO₂↑＋H₂O

                       1 mol    2 mol

                      0.1 mol   0.125 mol

       Na₂CO₃过量，V（CO₂）＝ n（HCl）×22.4 ＝1.4 L

（2）、HCl滴入Na₂CO₃：先Na₂CO₃ ＋ HCl ＝ NaCl ＋ NaHCO₃

                         0.1 mol   0.125 mol         0.1 mol

                       后NaHCO₃ ＋ HCl ＝ NaCl ＋ H₂O ＋ CO₂↑

                         0.1 mol   （0.125－0.1）mol     

               NaHCO₃过量：n（CO₂）＝0.025 mol

      溶解CO₂：0.04 ×（0.1 L＋0.1 L）＝0.008 mol

      收集CO₂：（0.025 mol－0.008 mol）×22.4 ＝0.38 L

Cl守恒（HCl完全反应），n（NaCl）＝n（HCl）

                       c（NaCl）＝ ＝0.625

NaOH

  （1）25℃时，在烧杯中放入6.24 g硫酸银固体，加入200 g水，经充分溶解后，所得饱和溶液的体积为200 mL。溶液中Ag^＋的物质的量浓度是多少？

  （2）若在上述烧杯中加入50 mL 0.0268 mol/LBaCl₂溶液，充分搅拌，溶液中Ag^＋的物质的量浓度是多少？

  （3）在（1）题烧杯中需加入多少升0.0268 mol/L BaCl₂溶液，才能使原溶液中Ag^＋浓度降低至0.0200mol/L？

解析：（1）因为200 g水最多能溶解Ag₂SO₄的质量：200× ＝1.672 g < 6.24 g

所以6.24 g Ag₂SO₄不能完全溶解，所得溶液为饱和溶液。

Ag₂SO₄强电解质，则c（Ag^＋）＝2 c（Ag₂SO₄）＝2×0.0268 mol/L＝0.0536 mol/L

（2）6.24 g Ag₂SO₄的n（Ag₂SO₄）＝ ＝0.02 mol

     加入的n（BaCl₂）＝0.05 L×0.0268 mol/L＝0.00134 mol

     由Ag₂SO₄＋BaCl₂＝BaSO₄↓＋2AgCl↓

     知Ag₂SO₄过量，溶液仍为饱和溶液，无需计算c（Ag^＋）＝0.0536 mol/L

（3）由题意0.0200 mol/L < 0.0536 mol/L，溶液为不饱和

     n（Ag^＋）＝

      V（BaCl₂）＝0.489 L

4．取1.5 mol/L的硫酸11.5 mL，投入0.4 g镁条，再滴入l mol/L NaOH溶液，要将溶液中Mg^2＋全部沉淀下来，氢氧化钠溶液的用量至少是多少毫升？

NaOH

         H₂SO₄            余H₂SO₄                    Na₂SO₄

         Mg               Mg^2＋                Mg(OH)­­₂↓

总OH^－＝余H^＋耗＋Mg^2＋耗

   巧解方法：最终溶液是Na₂SO₄ 溶液，由电荷守恒

             n（Na^＋）＝2 n（SO₄^2－）

            1 mol/L×V（NaOH）＝2×1.5 mol/L×0.0115 L

                    V（NaOH）＝34.5 mL

5．现有实验药品：一定质量的锌（分片状和粒状两种）、浓H₂SO₄（密度1.84g/cm³）、水以及图示装置，图中量气管B是由甲、乙两根玻璃管组成，它们同用橡皮管连通，并装适量水，甲管有刻度（0～100 mL），甲管可固定在铁架上，供量气用，乙管可上下移动，以调节液面高低，利用此装置可测定锌的相对原子质量（设锌全部反应，产生的气体不超过50 mL）。回答下列问题：

   （1）实验前为检查装置的气密性，先将A、甲、乙三管固定，乙管中注入水，答：液面高于甲液面，静置片刻， 液面保持不动 ，说明装置气密性良好。

   （2）按图示装置实验，要保证不漏出H₂，应如何操作？

        答：将A试管胶塞打开，加适量水，再沿试管壁慢慢注入少量浓H₂SO₄，

液体体积不超过试管容积的1/3，振荡；试管倾斜放置，把Zn片放在试管内壁，塞上胶塞，试管慢慢直立，Zn与稀H₂SO₄接触。

   （3）为了准确地测量H₂的体积，在读取反应后甲管中液面的读数时，应注意

_A、C_（填写序号）。

       A．视线与凹液面最低处相平

       B．等待片刻，待乙管液面不再上升时读数

       C．读数时应上、下移动乙管，使甲、乙两管液面相平

       D．读数时不一定使甲、乙两管液面相平

   （4）设计一个不用量气管，而用中学常用仪器测量H₂体积的装置，应选用的仪器（自选）是

        __广口瓶、带导管的双空胶塞、量筒__。                          （2000年西城）

6．（1998全国）测量一定质量铝锌合金与强酸溶液反应产生的氢气的体积，可以求得合       

金中铝和锌的质量分数。现有下列实验用品：中学化学实验常用仪器、800 mL烧杯、

1000 mL量筒、短颈漏斗、铜网、铝锌合金样品、浓盐酸（密度为l.19 g/cm³）、水。

按图所示装置进行实验，回答下列问题。（设合金样品全部反应，产生的气体不超过

100 rnL）

（1）补充下列实验步骤，直到反应开始进行（铁架台和铁夹的安装可以省略）：

①     将称量后的合金样品用铜网小心包裹好，放在800 mL烧杯底部、把短颈漏斗倒扣在样品上面。

② 往烧杯中注入水，直至水面没过漏斗颈。

③ 在100 mL量筒中装满水，倒置在盛水的烧杯中（量筒中不应有气泡），使漏斗颈伸入量筒中，烧杯中水面到杯口至少保留约100 mL空间。

④ 将长颈漏斗插入烧杯并接近烧杯底部，通过它慢慢加入浓盐酸，至有气体产生。

（2）合金样品用铜网包裹的目的是：使样品在反应时能保持在烧杯底适当的位置（或避免反应时样品漂浮） 。

三、质量分数与物质的量浓度互算

1．在标准状况下，1体积的水中溶解700体积NH₃，所得溶液密度为0.9 ，则该溶液的物质的量浓度和质量分数各是多少？

    设：体积单位 L

知识整理：

若已知ρ、w，则：

2．（上海?91）某硫酸溶液的浓度是x，质量分数为a，则该溶液的密度是________ 。

        x＝

3．（MCE?92）某温度下22％的硝酸钠溶液150 mL，加100 g水稀释后浓度变为14％，求原溶液的物质的量浓度。

      m（NaNO_{3 aq}）×22％＝〔m（NaNO_{3 aq}）＋100 g〕×14％

             m（NaNO_{3 aq}）＝175 g

           ∴m（NaNO₃ ）＝175 g×22％＝38.5 g

             c（NaNO₃）＝ ＝3.0

4．（MCE?90）若20 g密度为d 的硝酸钙溶液里含1 g Ca^2＋，则NO₃^－的浓度是_______ 。

     ∵   c（Ca^2＋）＝

     ∴   c（NO₃^－）＝2 c（Ca^2＋）＝2.5 d

四、溶液的电荷守恒规律

    结论：溶液显电中性：正电荷数＝负电荷数

例：在Na₂SO₄溶液中

Na₂SO₄＝2 Na^＋＋SO₄^2－

c(Na^＋)＝2 c(SO₄^2－)

1．K₂SO₄、MgSO₄的混合溶液中

   c(K^＋) + 2 c(Mg²⁺)＝2 c(SO₄^2－)

2．在Ca(NO₃)₂和Ba(NO₃)₂的混合溶液中，Ca²⁺的物质的量浓度为0.25 mol/L，NO₃^－的物质的量浓度为1.5 mol/L，求该溶液中Ba²⁺的物质的量浓度？

2×c(Ba²⁺)＋2×c(Ca²⁺)＝c(NO₃^－)

2×c(Ba²⁺)＋2×0.25 mol/L＝1.5 mol/L

c(Ba²⁺)＝0.5 mol/L

五、溶液等体积混合的规律

1．溶质质量分数分别为a％和5 a％的硫酸溶液按等体积混合，混合溶液中硫酸的质量分数为（C）

A．3 a％                             B．6 a％

C．> 3 a％                           D．< 3 a％

解：

        ∵ H₂SO₄的ρ>1，越浓ρ越大

        ∴ρ₂>ρ₁   ， ρ₂＋ρ₁< 2ρ₂

          则

          w（H₂SO₄）> 3 a

2．知氨水密度为0.990 g/mL时，NH₃的质量分数为2％，氨水的密度为0.930 g/mL时，NH₃的质量分数为18％，溶质质量分数分别为a％和5a％的氨水按等体积混合，混合溶液中NH₃的质量分数为（ D ）

∵NH₃的ρ<1，越浓ρ越小

∴ρ₂<ρ₁   ， ρ₂＋ρ₁> 2ρ₂

           则

           w（NH₃·H₂O）< 3 a

知识整理：

1．  相同溶液等体积混合时，必须注意密度ρ与1的关系。

2．  ρ>1，则混合后质量分数大于两溶液质量分数的平均值。

3．  ρ<1，则混合后质量分数小于两溶液质量分数的平均值（NH₃、CH₃CH₂OH）。

思考：

   质量分数为2a％的H₂SO₄、CH₃CH₂OH中分别加入等体积的H₂O；等质量的H₂O，问其质量分数分别为多少？

   分析：问题的关键在于等体积水的质量与同体积溶液的质量不相等。

         H₂SO₄：                               CH₃CH₂OH

∵m（H₂SO₄）> m（H₂O）              ∵m（CH₃CH₂OH）< m（H₂O）

          ∴w（H₂SO₄）> a                      ∴w（CH₃CH₂OH）< a

     加等质量的水，则由定义均为a％。

第三章   物质的量复习

一．有关基本概念：

1．物质的量

    物质的量是国际单位制（SI制）的7个基本单位之一，其意义是表示物质含有阿伏加德罗常数个微粒（分子、原子、离子、质子、中子、电子或其特定的组合）的物理量，符号为“n”。

2．摩尔

    摩尔是 物质的量 的单位，好比米是长度的单位一样。摩尔简称“摩”，符号为“mol”。

3．阿伏加德罗常数

① 准确值：0.012 kg ¹²C原子所含的碳原子数 。

② 近似值：6.02 ×10²³ 。

③ 单位：mol^－1 。

④ 符号： N_A  。

4．摩尔质量

① 定义：单位物质的量的物质所具有的质量 。

② 单位：g／mol 。

③ 符号：M 。

④ 数值特点：等于物质的式量 。

5．气体摩尔体积

① 定义：单位物质的量的气体所占的体积 。

② 单位：L／mol 。

③ 符号：V_m 。

④ 标准状况数值：22.4 L／mol 。

6．物质的量浓度

① 定义的数学表达式： 。

② 单位：mol／L 。

③ 符号：c 。

二．物质的量是化学计算的核心和桥梁

1．物质的量与粒子数的关系

2．物质的量与物质质量的关系

3．物质的量与气体体积的关系

（标准状况）

4．物质的量与溶液物质的量浓度的关系

n = c·V

重要：

在同温（T）、同压（P）下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子，这就是阿伏加德罗定律。此定律仅适用于气体，因此也叫气体定律。

推论：

（1）同温、同压下：

（2）同温、同体积下：

（3）同温、同压下：

（4）同温、同压、同体积下：

（5）同温、同压、同质量下：

（6）同温、同休积、同质量下：

三．物质的量浓度溶液的配制

（l）配制一定体积的物质的量浓度溶液的步骤及所用仪器：

计算～称量（托盘天平或量简）～溶解（烧杯、玻璃棒）～移液（容量瓶）～洗涤～定容（胶头滴管）。

（2）配制物质的量浓度溶液时，应注意以下问题：

① 只能配制容量瓶上规定容积的溶液，即不能配制任意体积的一定量的物质的量浓度溶液；

② 容量瓶只能配制溶液，不能用容量瓶溶解，稀释或久贮溶液；

③ 拿容量瓶时，手指应持在瓶颈刻度线上部分，以免手温影响，使配制的溶液浓度偏低；

④ 如果加水定容时超过了刻度线，不能将超出的部分再吸走，必须 重新配制，否则会使配制的溶液浓度 偏低 ；

⑤ 如果不小心（摇匀时）洒出几滴，不能再补加水到刻度，必须 重新配制，否则会使配制的溶液浓度 偏低；

⑥ 溶质溶解再转移至容量瓶后，必须用少量蒸馏水洗涤 烧杯内壁及玻璃棒2～3次，并将洗液一并转入容量瓶中，否则会造成所配溶液的浓度 偏低；

⑦ 用胶头滴管定容到凹液面正好与刻度线相切时，盖上瓶塞后振荡，出现液面低于刻度线时不要再加水；

⑧ 配制NaOH溶液时，称量时应将固体放在 烧杯 中，以防止称量过程中NaOH吸水而影响称量结果。另外如用滤纸称量，则潮解后固体表面的液体渗过滤纸会腐蚀天平的托盘。

四、复习笔记中相关溶液浓度计算专题内容

练习：

1．下列关于物质的量的叙述中，错误的是（ AC  ）

A．l mol任何物质都含有 6.02×10²³个分子

B．0.012 kg ¹²C中含有约 6.02×10²³个碳原子

C．l mol水中含有 2 mol氢和 l mol氧

D．l molNe含有6.02×10²⁴个电子

2．下列说法正确的是（N_A表示阿伏加德罗常数的值）（  C ）

A．在常温常压下，11.2 L N₂含有的分子数为N_A

B．标准状况下，18 g H₂O所占的体积约是22.4 L

C．32 g O₂在标准状况下所占体积约为 22.4 L

D．在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含的原子数相同

3．如何用密度为1.84 g/mL、98%的H₂SO₄配制0.5 mol/L的H₂SO₄溶液500mL？简述配制步骤。

解析：① 计算：设需要浓H₂SO₄的体积为V

V×1.84g/mL×98% = L×0.5mol/L×98g/mol 故V ＝ 13.6 mL

② 量取：用25 mL的酸式滴定管量取 13.6 mL的浓H₂SO₄。

③ 溶解：向250 mL烧杯中注入约 100 mL蒸馏水，把量取的浓H₂SO₄慢慢沿烧杯壁注入蒸馏水中，同时用玻璃棒搅拌。

④ 静止冷却。

⑤ 转移：把烧杯中溶液沿玻璃棒注入500 mL的容量瓶中。

⑥ 洗涤：用少量蒸馏水洗涤烧坏及玻璃棒2－3次，将洗涤溶液移入容量瓶中。

⑦ 振荡容量瓶使溶液均匀。

⑧ 定容：继续加水至离刻度线约 1cm－2 cm时，再用胶头滴管加蒸馏水至凹液面与容量瓶刻度线正好相切。

⑨ 摇匀：盖好容量瓶瓶塞，反复颠倒即摇匀。最后转入洁净的试剂瓶中，贴好标签，注明溶液浓度及配制日期。

答案：向250 mL烧杯中注入约 100 mL蒸馏水，用酸式滴定管，量取13.6 mL浓H₂SO₄沿烧杯内壁缓缓加入水中，并用玻璃棒不断搅拌，静止冷却至室温后再沿玻璃棒转移至500 mL的容量瓶中，用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2－3次，并把洗涤溶液也注入容量瓶中，振荡使溶液混匀，继续加水至高刻度线1cm－2 cm时再改用胶头滴管加蒸馏水至凹液面与刻度线相切为止，盖好容量瓶瓶塞，摇匀转入试剂瓶中即配好。

4．配制 250 mL 0.l mol/L盐酸溶液时，下列实验操作将使配制溶液的浓度偏大的是（ C ）

A．用量筒量取所需的浓盐酸时俯视刻度线

  B．定容时，仰视刻度线

  C．用量筒量取所需浓盐酸倒人烧杯后，再用水洗量简2～3次，洗液倒人烧杯中

  D．定容后倒转容量瓶几次，发现液面最低点低于标线，再补几滴水至标线

5．按下列实验方法能达到要求的是（ C  ）

  A．用托盘天平称量25.20 g氯化钠固体

  B．用100 mL量筒量取2.50 mL稀盐酸

  C．用250 mL容量瓶配制 0.1 mol/L 150 mL盐酸

  D．用酸式滴定管量出11.40 mL 0.1mol/L KMnO₄溶液

6．300 mL1 BaCl₂溶液和200mL 2 mol/LH₂SO₄混合后，盐酸的物质的量浓度？

   n(Cl^－)＝2 n(BaCl₂)＝0.3 L×1 mol/L＝0.3 mol

   n(H^＋)＝2 n(H₂SO₄)＝0.2 L×2 mol/L＝0.4 mol

   c(HCl)＝

7．在标准状况下，一体积水溶解150体积氯化氢，所得溶液的密度为1.10g/㎝³，该溶液的物质的量浓度？质量分数？

   设体积单位：L

   c(HCl)＝

    c(HCl)＝

    得w(HCl)＝0.2

8．标准状况下，用一定量的水吸收氨气后制得浓度为12.0 、密度为0.915 的氨水。试计算1体积水吸收多少体积的氨气可制得上述氨水。（2001全国）

   设体积单位：L

   c(NH₃)＝

   V（NH₃）＝378 L

9．在25℃、1.01kPa条件下，将15 L O₂通入10 L CO和H₂的混合气中，使其完全燃烧，干燥后，恢复至原来的温度和压强。

（1）若剩余气体的体积是15 L，则原CO和H₂的混合气中V（CO）＝__5__L，V（H₂）＝__5_L

2 CO＋O₂＝2 CO₂               2 H₂＋O₂＝2 H₂O

∵V（O₂耗）＝ V（CO、H₂）＝5 L

∴15 L O₂足量

  V＝V（余O₂）＋V（CO₂）

15 L＝10 L＋V（CO₂）

V（CO₂）＝5 L

∴V（CO）＝5 L  V（H₂）＝5 L

（2）若剩余气体的体积为a L，则原CO和H₂的混合气中V（CO）∶V（H₂）＝_ _。

     2 CO＋O₂＝2 CO₂ ΔV                    2 H₂＋O₂＝2 H₂O  ΔV

       2              1                       2               3

V（CO）         ΔV₁                   V（H₂）          ΔV₂

ΔV₁ ＝ V（CO）                       ΔV₂ ＝ V（H₂）

V＝V₀＋ΔV

 a＝（15 L＋10 L）－（ V（CO）＋ V（H₂））

V（CO）＋V（H₂）＝10 L

V（CO）＝a－10

（3）若剩余气体的体积为a L，则a的取值范围是_10<a<20__。  （2002全国理综）

   V（CO）＝a－10 > 0  得a > 10

 V（H₂）＝20－a > 0  得a < 20

第三章   物质的量复习

一．有关基本概念：

1．物质的量

    物质的量是国际单位制（SI制）的7个基本单位之一，其意义是表示物质含有阿伏加德罗常数个微粒（分子、原子、离子、质子、中子、电子或其特定的组合）的物理量，符号为________。

2．摩尔

    摩尔是 ___________ 的单位，好比米是长度的单位一样。摩尔简称“摩”，符号为_______。

3．阿伏加德罗常数

① 准确值：_________________________________________ 。

② 近似值：_________________________________________ 。

③ 单位：  _________________________ ________________ 。

④ 符号：  ______________。

4．摩尔质量

① 定义：___________________________________________ 。

② 单位：_____________ 。

③ 符号：_____________ 。

④ 数值特点：_______________________________________ 。

5．气体摩尔体积

① 定义：___________________________________________ 。

② 单位：___________ 。

③ 符号：___________ 。

④ 标准状况数值：__________________ 。

6．物质的量浓度

① 定义的数学表达式：______________ 。

② 单位：____________ 。

③ 符号：____________ 。

二．物质的量是化学计算的核心和桥梁

1．物质的量与粒子数的关系

2．物质的量与物质质量的关系

3．物质的量与气体体积的关系（标准状况）

4．物质的量与溶液物质的量浓度的关系

重要：

在同温（T）、同压（P）下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子，这就是阿伏加德罗定律。此定律仅适用于气体，因此也叫气体定律。

推论：

（1）同温、同压下： =                    （2）同温、同体积下： =

（3）同温、同压下： =                     （4）同温、同压、同体积下： =

（5）同温、同压、同质量下： =              （6）同温、同休积、同质量下： =

三．物质的量浓度溶液的配制

（l）配制一定体积的物质的量浓度溶液的步骤及所用仪器：

计算～称量（托盘天平或量简）～溶解（烧杯、玻璃棒）～移液（容量瓶）～洗涤～定容（胶头滴管）。

（2）配制物质的量浓度溶液时，应注意以下问题：

① 只能配制容量瓶上规定容积的溶液，即不能配制任意体积的一定量的物质的量浓度溶液；

② 容量瓶只能配制溶液，不能用容量瓶溶解，稀释或久贮溶液；

③ 拿容量瓶时，手指应持在瓶颈刻度线上部分，以免手温影响，使配制的溶液浓度偏低；

④ 如果加水定容时超过了刻度线，不能将超出的部分再吸走，必须 ___________，否则会使配制的溶液浓度 ___________ ；

⑤ 如果不小心（摇匀时）洒出几滴，不能再补加水到刻度，必须 _____________，否则会使配制的溶液浓度 ___________ ；

⑥ 溶质溶解再转移至容量瓶后，必须用少量蒸馏水洗涤 ______________________________，并将洗液一并转入容量瓶中，否则会造成所配溶液的浓度 __________；

⑦ 用胶头滴管定容到凹液面正好与刻度线相切时，盖上瓶塞后振荡，出现液面低于刻度线时不要再加水；

⑧ 配制NaOH溶液时，称量时应将固体放在 ________ 中，以防止称量过程中NaOH_______而影响称量结果。另外如用滤纸称量，则潮解后固体表面的液体渗过滤纸会腐蚀天平的托盘。

四、复习笔记中相关溶液浓度计算专题内容

练习：

1．下列关于物质的量的叙述中，错误的是（    ）

A．l mol任何物质都含有 6.02×10²³个分子

B．0.012 kg ¹²C中含有约 6.02×10²³个碳原子

C．l mol水中含有 2 mol氢和 l mol氧

D．l molNe含有6.02×10²⁴个电子

2．下列说法正确的是（N_A表示阿伏加德罗常数的值）（    ）

A．在常温常压下，11.2 L N₂含有的分子数为N_A

B．标准状况下，18 g H₂O所占的体积约是22.4 L

C．32 g O₂在标准状况下所占体积约为 22.4 L

D．在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含的原子数相同

3．如何用密度为1.84 g/mL、98%的H₂SO₄配制0.5 mol/L的H₂SO₄溶液500mL？简述配制步骤。

4．配制 250 mL 0.l mol/L盐酸溶液时，下列实验操作将使配制溶液的浓度偏大的是（   ）

A．用量筒量取所需的浓盐酸时俯视刻度线

  B．定容时，仰视刻度线

  C．用量筒量取所需浓盐酸倒人烧杯后，再用水洗量简2～3次，洗液倒人烧杯中

  D．定容后倒转容量瓶几次，发现液面最低点低于标线，再补几滴水至标线

5．按下列实验方法能达到要求的是（    ）

  A．用托盘天平称量25.20 g氯化钠固体

  B．用100 mL量筒量取2.50 mL稀盐酸

  C．用250 mL容量瓶配制 0.1 mol/L 150 mL盐酸

  D．用酸式滴定管量出11.40 mL 0.1mol/L KMnO₄溶液

6．300 mL1 BaCl₂溶液和200mL 2 mol/LH₂SO₄混合后，盐酸的物质的量浓度？

7．在标准状况下，一体积水溶解150体积氯化氢，所得溶液的密度为1.10g/㎝³，该溶液的物质的量浓度？质量分数？

8．标准状况下，用一定量的水吸收氨气后制得浓度为12.0 、密度为0.915 的氨水。试计算1体积水吸收多少体积的氨气可制得上述氨水。（2001全国）

9．在25℃、1.01kPa条件下，将15 L O₂通入10 L CO和H₂的混合气中，使其完全燃烧，干燥后，恢复至原来的温度和压强。

（1）若剩余气体的体积是15 L，则原CO和H₂的混合气中V（CO）＝____L，V（H₂）＝___L

（2）若剩余气体的体积为a L，则原CO和H₂的混合气中V（CO）∶V（H₂）＝____________。

（3）若剩余气体的体积为a L，则a的取值范围是___________________。  （2002全国理综）

第一节  氯气

教学目的、要求：

 1．通过对卤素代表性元素――氯的教学，使学生认识氯气、氯化氢的性质、用途和实验室制法，继而认识卤素的重要性质；了解卤素性质随核电荷数的增加，原子半径的增大而递变的规律性，为以后学习元素周期律和元素周期表作准备。

 2．学会鉴别氯、溴、碘和卤化物的技能。

 3．对学生进行辩证唯物主义观点教育。

简介：

F、Cl、Br、I都是能与许多金属元素成典型的盐，所以统称为卤素――成盐元素。

       地壳岩石中，F：0.06～0.09％，Cl：0.031％，Br：0.00016％，I：0.00003％。F以萤石CaF₂、水晶石Na₃AlF₆存在，Cl以NaCl等盐溶解存在于海水中，Br通常与Cl一起存在，但是含量较少，I在海水中大部分存在有机化合物中，成人体内含I 20 mg，含碘丰富食品：葱、海带、海鱼，At是卤素中原子量最大、寿命最短、具有放射性，地壳中只约含2.8 g。

一、物理性质

    黄绿色气体，溶于水1∶2，刺激性，有毒，易液化（－34.6℃）  

    闻气味方法：P₆₅  （Cl₂会溶解在粘膜的水中生成HClO，使组织强烈氧化，HCl刺激肿胀）

二、化学性质――易得 ，强氧化性

   卤素最外层都是7 ，具此判断它们在化学反应中的活性？易与哪些物质反应？

 1．与金属反应

H₂O

点燃

    2 Fe＋3 Cl₂ 　    2 FeCl₃

     注：① Cl₂＋金属――最高价

② 钢瓶可盛液氯？（干燥氯气不与Fe反应）

点燃

    Cl₂＋H₂          2 HCl

   注：①、点燃：H₂在Cl₂中燃烧，安静，苍白色。

应用：工业制盐酸。

②、混合气光照：爆炸。

③、燃烧：发光、发热的剧烈化学反应（与O₂参与否无关）

 3．氯气跟水反应

H₂O，振荡

Cl₂                   

下浅黄绿色

现象：①、Cl₂未褪尽。颜色变浅。

②、溶液呈浅黄绿色。

结论：①、Cl₂在水中溶解度不大（1∶2）

②、氯水浅黄绿色，溶解Cl₂单质的颜色。

实验：     ＋AgNO₃ （HNO₃）……↓白色  说明：有Cl^－

    氯水

           ＋石蕊……变红又褪色  说明：HClO

Cl₂＋H₂O＝HCl＋HClO  ……由氧化还原变价规律书写

注：① 反应是部分、少量的

② 氯水中的成份：主要 Cl₂、HClO

少量 H^＋、Cl^－、HClO、ClO^－

HClO的性质：

    Ⅰ、不稳定性：2 HClO＝2 HCl＋O₂↑

Ⅱ、强氧化性：应用于消毒、漂白剂（强氧化性破坏有机色素）

分析：书P₆₈ 图4－7

说明：1、消毒并不是Cl₂有毒把细菌毒死，关键HClO分解出新生态氧HClO＝HCl＋〔O〕，使细菌细胞体内的氧化－还原系统彻底破坏。自来水的气味是HClO与细菌作用而产生的氯胺NH₂Cl气味，因Cl₂易与有机物形成难分解的有毒氯化物，因此，将被淘汰消毒自来水。

      2、漂白作用的是HClO（潮湿的Cl₂），干燥Cl₂无漂白作用……讨论P₆₆

3、新制氯水与久制氯水有何区别？

成份：新制氯水   H^＋、Cl^－、ClO^－、HClO、Cl₂、H₂O

          久制氯水   H^＋、Cl^－、H₂O

酸性：  新 < 久 （久制氯水相当于稀盐酸）

4、区别：Cl₂、氯水、液氯

  4．跟碱反应

NaOH

振荡，看褪色

C1₂ + 2 NaOH = NaCl + NaClO + H₂O

2 Cl₂ + 2 Ca(OH)₂ = CaCl₂ + Ca(ClO)₂ + 2 H₂O

      漂白粉：①、CaCl₂、Ca(ClO)₂混合物（少量Ca(OH)₂）

生成

③、起作用          HClO

    Ca(ClO)₂ +2 HCl＝CaCl₂ +2 HClO

Ca(ClO)₂ + CO₂ + H₂O = CaCO₃ + 2 HClO  （漂白粉失效）

酸性：HClO < H₂CO₃

④、保存：密闭（防H₂O＋CO₂）

三、实验室制法

MnO₂ + 4 HCl（浓）= MnCl₂ + Cl₂↑+ 2 H₂O

MnO₂ + 4 H^＋ + 2 Cl^－= Mn^2＋ + Cl₂↑+ 2 H₂O

注：1、仪器的选择：S－S、S－L、L－L

    2、实验加药顺序：MnO₂ → HCl（浓）→△

    3、气密性检验：① 气泡；② 稳定水柱

    4、判断Cl₂已收满：A、看黄绿色深浅  B、淀粉－KI试纸（变蓝，强调I₂的特性）

    5、尾气处理：NaOH吸收

    6、除杂质（Cl₂含HCl）：NaCl（饱）→H₂SO₄（浓）

练习：

甲学生用43.5g MnO₂和足量浓盐酸共热制Cl₂，得到Cl₂的质量为每m g。乙同学用200 mL36.5％的浓盐酸（ρ≈1 g/cm³）和足量的MnO₂共热制取Cl₂，得到Cl₂的质量为n g。在不考虑反应物损耗的前提下，m与n的大小关系是m > n（填“<、>、=”）。理由是 _______________________ 。

甲：n（Cl₂）＝n（MnO₂）＝0.5 mol

乙：n（Cl₂）＝ n（HCl）＝ ×2 mol＝0.5 mol但乙随反应进行，浓盐酸 → 稀盐酸，稀盐酸不能与MnO₂反应产生Cl₂

四、氯离子的检验

   Cl^－＋Ag^＋＝AgCl↓

  注：防止CO₃^2－的干扰，应先加HNO₃酸化，再加Ag^＋。

2 Ag^＋＋CO₃^2－＝Ag₂CO₃↓

Ag₂CO₃＋2 H^＋＝2 Ag^＋＋CO₂↑＋H₂O

第二节   卤族元素

一、卤素的原子结构和它们的单质的物理性质

  1．原子结构（原子半径、电子层数、价电子数）

最外层电子7 ，电子层数依次增加

注：①、原子半径：F < Cl < Br < I

②、X＋ →X^－ 强氧化剂；半径：X^－ > X

   2．单质的物质性质

①、颜色：浅 → 深

    状态：气 → 固

    熔沸点：低 → 高

    水中溶解性：易 → 难

    毒性：F、Cl、Br有毒，I无毒

    特性：I₂易升华

②、卤单质在不同溶剂中的颜色变化

F₂

Cl₂

Br₂

I₂

水

－

黄绿色

橙红

棕黄色

苯或汽油

－

－

橙红

紫色

四氯化碳

－

－

橙

紫

注：Ⅰ、密度：CCl₄ > H₂O，苯 < H₂O

    Ⅱ、液溴保存：H₂O液封

卤素的发现：

F₂：发现史是一篇悲剧，因F太活泼，要制F₂是十分困难和危险的工作。从1768到1886年这一百多年中，好几位化学家都因受HF中毒而遭受痛苦，甚至死亡。从发现F元素到制得单质F₂，共用116年，科学史上是罕见的。

Cl₂：1774年舍勒（瑞典）在用浓盐酸处理软锰矿（MnO₂）发现，早在13世纪已被应用王水的炼金师熟悉，但未发现Cl，希腊文意思：绿

Br₂：1826年刚从大学毕业，年方23岁的法国青年化学家巴拉尔，在研究从海藻灰中提取碘时，他通入Cl₂，发现一层恶臭、深红褐色的液体Br₂，希腊文：恶臭

I₂：1811年，法国化学家库特瓦从用水浸渍的海藻灰溶液中提取K时发现。猫故事：一瓶海藻灰液，一瓶浓硫酸，猫打破后，一缕紫色蒸汽升起，猫闯了祸，科学家却成功了，希腊文：紫

二、卤素单质的化学性质――结构决定性质

  1．相似性：原子结构相似，化学性质与代表物Cl₂相似。

   ①．都能与金属反应：

            2 Na + F₂ = 2 NaF                 Mg + Br₂ = MgBr₂      

H₂O

②．与H₂反应――生成HX

500℃

Br₂＋H₂      2 HBr  （缓慢）           I₂＋H₂         2 HI  （更慢）

注：可逆反应：在同一条件下，既能向正反应方向，又能向逆反应方向进行的反应。

点燃

        （2 H₂ ＋O₂      2 H₂O 、2 H₂O      2 H₂ ＋O₂   为非可逆反应）

  ③．与H₂O反应――生成HX和HXO

Cl₂＋H₂O＝HCl＋HClO

2 F₂＋2 H₂O＝4 HF＋O₂ （爆炸）

Br₂＋H₂O＝HBr＋HBrO （ 弱 ）

I₂＋H₂O＝HI＋HIO     （微弱）

结论：卤素单质是活泼非金属，强氧化剂。

F……最活泼的元素：

   ①、F₂、H₂在－253℃时，F₂为固体、H₂为液体，反应也瞬间完成。

   ②、F₂使冷水燃烧。

   ③、木材放在F₂气流中，会立即着火，即使玻璃或防火用的石棉，大多数热的金属，也能在气流中燃烧。

   ④、能与稀有气体反应。

   含氟牙膏：

   食物主要是淀粉、蔬菜等高分子化合物，属多糖食品。残留在牙缝中的食物在乳酸菌的作用下，发酵产生乳酸，牙齿表面是由氢氧磷灰石构成，与乳酸反应生成可溶性盐，使牙齿脱钙。牙膏中加NaF、CsF类物质，F^－离子能与牙齿中氢氧磷灰石作用，生成难溶于酸的氟磷灰石，抗蚀。

  2．递变性――原子结构差异引起

   ①．卤素单质活动性比较

       Cl₂＋2 NaBr＝2 NaCl＋Br₂

Cl₂＋2 NaI＝2 NaCl＋I₂

Br₂＋2 KI＝2 KBr＋I₂

活动性：F₂ > Cl₂ > Br₂ > I₂

   ②．I₂特征反应

I₂＋淀粉 → 蓝色

注：Ⅰ、单质特性，I^－不具备。

Ⅱ、应用：鉴定I₂的存在，或氧化性物质。

   ③．F₂ 、Cl₂ 、Br₂ 、I₂递变规律

      核电荷数递增→电子层数__↑___→原子半径__↑___→核对最外层电子的引力__↓___→结合电子的能力__↓___→非金属性__↓____→氧化性__↓___

三、卤素的几种化合物

   1．卤化银

      Cl^－＋Ag^＋＝AgCl↓白

Br^－＋Ag^＋＝AgBr↓浅黄色

I^－＋Ag^＋＝AgI↓黄色

应用：鉴别Cl^－、Br^－、I^－

光

2 AgBr ＝ 2 Ag＋Br₂  作照相底片

AgI用于人工降雨

       2．卤化氢

①　物理性质：极易溶于水气体。

②　水溶液酸性：HF > HCl > HBr > HI

练习：

       已知氯酸（HClO₃）是强酸，Cl^－与Ag^＋反应生成AgCl沉淀，每次新生成的AgCl中有又10％（质量分数）见光分解成单质银和氯气，氯气又可在水溶液中歧化成HClO₃和HCl，而这样形成的Cl^－又与剩余的Ag^＋作用生成沉淀，这样循环往复，直到最终。

（1）写出上述各步反应的化学方程式，是氧化还原反应的，要标出电子转移关系。

AgNO₃＋NaCl＝AgCl↓＋NaNO₃

2 AgCl ＝ 2 Ag＋Cl₂

3 Cl₂＋3 H₂O＝5 HCl＋HClO₃

HCl＋AgNO₃＝AgCl↓＋HNO₃

（2）现有含1.1 mol NaCl的溶液，向其中加入足量的AgNO₃溶液，则最终能生成多少克难溶物（Ag和AgCl）？若最后溶液体积为1.2 L，溶液中c（H^＋）是多少？

解Ⅰ、Ag^＋＋Cl^－＝AgCl↓            ……①

2 AgCl ＝ 2 Ag＋Cl₂           ……②

3 Cl₂＋3 H₂O＝5 HCl＋HClO₃      ……③

HCl＋AgNO₃＝AgCl↓＋HNO₃    ……④

∵最终产物无AgCl、HCl

∴②×3＋③＋④×5得

  AgCl＋3 H₂O＋5 AgNO₃＝6 Ag＋HClO₃＋5 HNO₃ ……⑤

∵AgCl的物质的量应为Ag的9倍

又①式中Cl^－来自NaCl，∴①变为AgNO₃＋NaCl＝AgCl↓＋NaNO₃……⑥

∴⑤＋⑥×55即可得总化学方程式：

  60 AgNO₃＋55 NaCl＋3 H₂O＝54 AgCl↓＋6 Ag＋HClO₃＋55 NaNO₃＋5 HNO₃

             55               54        6

            1.1 mol          n（AgCl）  n（Ag）

            n（AgCl）＝1.08 mol

            n（Ag）＝0.12 mol

解Ⅱ、分析法

     设反应共生成AgCl x mol，则产生Ag必为 x mol，而分解的AgCl共有 x mol，其中分解的AgCl中Cl有 转化为HClO₃。

     Cl^－存在形式：AgCl x＋HClO₃

     根据Cl守恒：x＋ ＝1.1 mol

                  x＝1.08 mol

     m（沉淀）＝1.08 mol×143.5 ＋1.08 mol× ×108

              ＝167.94 g

      由方程式知：2 Ag ～ Cl₂ ～ H^＋（5HCl＋HClO₃）＝2 H^＋

                  n（H^＋）＝n（Ag^＋）＝

                                    ＝ ＝0.12 mol

                 c（H^＋）＝ ＝ ＝0.1

第四章 卤素复习

一、氯气

1．  物理性质：

通常情况下，氯气的颜色_________、气味_________、溶解性__________。

2．化学性质：

氯的原子结构……                     由此可知氯的化学性质……

（1）与金属反应（Na、Cu、Fe）

     2 Na + Cl₂ = 2 NaCl

2 Fe + 3Cl₂ = 2FeCl₃ （产生棕黄色烟） 

Cu + Cl₂ = CuCl₂     （产生棕黄色烟，CuC1₂的浓溶液呈绿色，稀溶液呈蓝色。）

（2）与氢气、磷反应

2 P + 5 Cl₂ = 2 PCl₅（白烟）

2 P + 3 Cl₂ = 2 PCl₃（白雾）

注：Ⅰ 氢气能在氯气中安静地燃烧，发出 苍白 色的火焰，瓶口有 白雾。若混合后，用强光照射，则发生 爆炸，产生大量白雾。

Ⅱ 磷与氯气的反应要注意剂量和现象（想一想）。

Ⅲ 烟、雾、烟雾的区别：烟—－大量细小固体颗粒分散在空气中的现象。烟的颜色和固体的颜色相同。雾—－大量细小液滴分散在空气中的现象。烟雾—－大量细小的固体和液滴分散在空气中的现象。

（3）与水反应

     Cl₂＋H₂O＝HCl＋HClO

次氯酸不稳定性（见光分解）_2 HClO＝2 HCl＋O₂↑ 。

重要：

   ① 新制氯水的成分和性质……新制的饱和氯水中，只有部分氯气和水反应（氯水呈黄绿色是由于 存在氯分子 的原因），且生成的HClO为弱酸，在水中只有部分电离。因此，新制的氯水中主要含有Cl₂、HClO、H₂O、H^＋、Cl^－、ClO^－等。通常说的氯水就是新制的氯水，它必须随用随配，并保存在棕色瓶中。

   ② HClO的性质：Ⅰ 弱酸性（比H₂CO₃酸性弱）

Ⅱ 不稳定性，在光照条件下HClO会发生分解：2HClO = 2HCl + O₂

Ⅲ 强氧化性

Ⅳ 漂白性

③ 从多角度认识氯水

Ⅰ 成分角度认识

氯水是氯气的水溶液。溶于水中的氯气有部分与水反应：Cl₂ + H₂O = HCl + HClO，生成的盐酸完全电离：HCl = H^＋ + Cl^－。若将氯水久置或光照，因HClO不稳定而发生分解反应：2HClO = 2HCl + O₂由此可见，氯水含有三种分子：Cl₂、HClO、H₂O ；四种离子：H^＋、Cl^－、ClO^－。若氯水久置后，体系中各成分的相对含量会发生变化，Cl₂、HClO含量减少，而H^＋、Cl^－含量增多。久置氯水因Cl₂ 含量减少由黄绿色变成无色，氯气的刺激性气味也将减小甚至消失。所以，实验室中使用氯水只能现配现用，并盛放在棕色试剂瓶中。

Ⅱ 从性质角度认识

新制氯水具有下列多重性质，即 氯气的 强氧化性； 次氯酸 的不稳定性，分解放出氧导致的强氧化性； 盐酸 的强酸性； 次氯酸 的弱酸性。所以，运用氯水处理具体问题时，一定要紧紧抓往这四个知识点。

Ⅲ 从应用角度认识

新制氯水的化学反应可归纳为下列几种情况：

A．氯气参与的反应。

氯水中的氯气能将Br^－、I^－、S^2－、Fe^2＋等阴、阳离子氧化，分别生成Br₂、I₂、S、Fe。

B．Cl^－与AgNO₃溶液反应生成不溶于强酸（如HNO₃）的AgCl白色沉淀。

C．H⁺与Cl₂能同时与某些金属反应。

如：Mg + Cl₂ = MgCl₂   ；Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂

D．HCl、HClO同时参加反应。

如新制的氯水与强碱反应而表现出它们的酸性：

HCl + NaOH = NaCl + H₂O   ； HClO + NaOH = NaClO + H₂O

总反应：C1₂ + 2NaOH = NaCl + NaClO + H₂O

E．HClO参与反应。

由于它的强氧化性，氯水有漂白、杀菌的作用。

F．由氯水提供的H^＋和HClO参加的反应。

如新制氯水滴加在紫色石蕊试液中时，石蕊试液先变红，后退色，这是H^＋和HClO先后起作用的体现。

（4）与碱反应（尾气处理、制漂白粉）

     C1₂ + 2 NaOH = NaCl + NaClO + H₂O

2 Cl₂ + 2 Ca(OH)₂ = CaCl₂ + Ca(ClO)₂ + 2 H₂O

（5）与其它卤化物、还原性盐等的反应

根据非金属活动顺序：F₂＞Cl₂＞Br₂＞I₂＞S，前面的单质在一定条件下可把后面的单质从它们的化合物中置换出来。

Cl₂ + 2KCl = 2KCl + I₂                                  Cl₂ + 2KBr = 2KBr + Br₂

Cl₂ + H₂S = 2HCl + S                        Na₂SO₃ + Cl₂ + H₂O = Na₂SO₄ + 2HCl

3．氯气的实验室制法：

（1）反应原理（写反应方程式）

MnO₂ +4 HCl（浓）= MnCl₂ +Cl₂↑+ 2 H₂O

（2）实验装置如下图所示：

理解：

液一固反应要加热的制气装置是实验室三种典型的制气装置之一，它适用于制备氯气、氯化氢、溴化氢等气体，若制备的气体污染环境例如氯气，则还要注意尾气的吸收，因此，我们在设计实验室气体制备装置时一定要视气体有无污染环境的情况来决定。一套完整的制气装置应该由如下四个部分组成：

气体发         气体净          气体收           尾气吸

生装置         化装置          集装置           收装置

想一想：

   Ⅰ 该装置与书上装置的区别点，不同之处的作用。

Ⅱ 注意：

a．准确记忆各仪器名称（C、D叫 洗气瓶 ）。

b．明确各部分的作用、原理及注意事项。

c．氯气的检验：用 湿润的KI淀粉试纸 捡验，现象是 试纸变蓝 。

其原理是：Cl₂ + 2KI = 2KCl + I₂，置换出的碘与淀粉反应生成蓝色物质 。

4．氯水考点小综合

对氯水进行

如下实验

现象

反应方程式

或解释

氯水中

反应成分

表现出性质

加入品红溶液

褪色

HClO强氧化性

破坏有机色素

HClO

强氧化性

加入碳酸钙粉末

粉末溶解，

有气体

CaCO₃＋2 H^＋＝Ca^2＋＋H₂O＋CO₂↑

H^＋（HCl）

酸性

加入硝酸银溶液

白色沉淀

Cl^－＋Ag^＋＝AgCl↓

Cl^－（HCl）

酸性

加入碘化钾溶液

紫红色溶液

Cl₂＋2 NaI＝2 NaCl＋I₂

Cl₂

氧化性

练习：

1．久置的氯水与新制的氯水比较，下列结论正确的是           （ D  ）

   A．颜色相同                      B．都能使有色布条褪色

C．氢离子的物质的量浓度相同      D．加硝酸银溶液都能生成白色沉淀

2．下列四种溶液中，分别加入少量固体MnO₂，能产生气体的是  （ A  ）

   A．3％ H₂O₂                  B．KClO₃固体

C．1 mol/L KClO₃溶液         D．1 mol/L盐酸

3．下列微粒或物质中，化学性质最活泼的是（  C ）

A．氯分子       B．氯离子       C．氯原子        D.液氯

二、卤族元素

1．  卤素单质在物理性质上的主要差异及递变规律：

按氟、氯、溴、碘的顺序，其单质的颜色____________、溶解度____________、溶、沸点___________。

2．  卤素结构及其性质的相似性：

（1）原子最外层电子数均为 7 。

（2）最高正价为 ＋7（ F 除外）

（3）均能生成气态氢化物

（4）最高价氧化物的水化物为酸，酸性强弱：HF < HCl < HBr < HI 。

（5）均呈现 强氧化 性

3．  卤族元素的主要化学性质：

氟     氯     溴     碘

单质氧化性                                              减弱

卤离子还原性（X^－）                                      增强

气态卤化物稳定性（HX）                                 减弱

气态氢化物还原性（HX）                                 增强

HX的酸性                                               增强

最高价氧化物的水化物酸性（HXO₄）                       减弱

重要：

对于卤素来说：

F₂        C1₂          Br₂           I₂                F^－      Cl^－       Br^－      I^－

      氧化性逐渐减弱                                还原性逐渐增强

4．氟元素的几种特殊性质：

①     GaF₂不溶于水，AgF溶于水；

②     HF为弱酸，其他氢卤酸为强酸；

③     F^－不能被氧化剂氧化，其他卤族元素的离子均能被氧化剂氧化；

④     HF能腐蚀玻璃，其他卤化氢不能腐蚀玻璃；

⑤     氟无正价，无含氧酸，其他卤族元素有正价，有含氧酸；

⑥ 氟气与水剧烈反应，无氟水，其余卤族元素（氯、溴、碘）有卤素单质的水溶液。

5．碘跟淀粉的反应

淀粉遇到单质碘（I₂）发生显色反应，呈 蓝色 。

应用：利用碘的这个特性 鉴定碘的存在 。其他卤族元素单质无此特性反应。

6．卤化银及其主要用途

AgX均不溶于H₂O和稀HNO₃，AgCl（白色）、AgBr（浅黄色）、AgI（黄色）卤离子与银离子的反应通常应用于检验卤离子。

卤化银见光分解如：2AgBr = 2Ag + Br₂其反应原理用于照相术。

AgI可用于人工降雨； AgBr可用于照像的感光片。

练习：

1．由氢气和氯气组成的混合气体100 rnL，经光照后发生爆炸、恢复到原状况，测得反应前后气体体积不变。试回答下列问题（仅回答思路即可）：

① 能否据此得出结论，混合气体中氢气和氯气的体积一定相等？说明理由。

② 若氢气完全反应，氯气有剩余，用简易方法验证这一结论。

③ 若要测定剩余氢气的体积，应怎样测定？

④ 若氢气和氯气恰好完全反应，无任何剩余气体，怎样用实验验证。

解析：氢气和氯气反应生成HCl：H₂ + Cl₂ = 2HCl是一反应前后气体体积不变的反应。然后再根据：氢气难溶于水，HCl极易溶于水的性质来设计实验。① 不能；因为H₂ + Cl₂ = 2HCl是一反应前后气体体积不变的反应。② 用湿润的KI淀粉试纸检验，若湿润的KI淀粉试纸变蓝，则说明氯气剩余。③ 用排饱和食盐水集气收集剩余气体再测定其体积。④ 若无气体剩余则说明，氢气和氯气恰好完全反应。

2．为实现中国2000年消除碘缺乏病的目标，卫生部规定食盐必须加碘，其中碘以碘酸钾（KIO₃）形式存在。已知在溶液中IO₃^－可和I^－发生反应： IO₃^－＋ 5I^－＋ 6H^＋ ＝ 3I₂＋ 3H₂O，根据此反应，可用试纸和一些生活中常见的物质进行实验，证明食盐中存在IO₃^－。可供选用的物质有：①自来水；②蓝色石蕊试纸；③碘化钾淀粉试纸；④淀粉；⑤食糖；⑥食醋；⑦白酒。进行上述实验时必须使用的物质是（  B ）

A．①③      B．③⑥       C．②④⑥       D．①②④⑤⑦

3．环保检测中，有害气体的浓度常用1 L有害气体的毫克值（mg/L）来表示，如对某气体样品中所含一氧化碳的浓度进行测定，其方法和实验步骤如下：① 首先将2. 00 L的气体样品通过盛有I₂O₅固体的加热管，反应后生成二氧化碳和碘；② 用30.0 mL 5.00×10^－3 mol/L的硫代硫酸钠溶液吸收所产生的碘，发生的反应为：I₂ + 2S₂O₃^2－ = 2I^－ + S₄O₆^2－；③ 将②中溶液取出1／5，加入1.00 mL 1.00×10^－2mol/L碘水，正好将所取溶液中过量的硫代硫酸钠完全氧化。

（1）写出步骤①中CO通过盛I₂O₅加热管的有关反应化学方程式；

5CO + I₂O₅ = I₂ + 5CO₂

（2）计算样品中CO的浓度。

 Na₂S₂O₃ ～ I₂ ～ CO

总Na₂S₂O₃＝反应＋剩余

 30.0 mL×5.00×10^－3 mol/L＝ n（CO）＋2×〔1.00 mL×1.00×10^－2mol/L×5〕

  n（CO）＝0.125 mmol

 浓度＝ ＝1.75 mg/L 

4．下图表示在没有通风橱收集纯净的氯气时设计的装置图， 

图中A、B是可控制的弹簧铁夹。

（1）烧杯中盛放的液体是     ；其作用是               ；

水槽中应盛放的液体是                 。

（2）简述操作过程：（从氯气已经产生开始）在收集氯气之前，

应     ，当氯气纯度合乎要求时，应              ，  

当氯气收集完毕时，应                。

解析：（l）因为氯气有毒，实验时又没有通风橱，所以多余的氯气一定要用溶液吸收。烧杯中盛放的液体是氢氧化钠溶液，其作用是吸收多余的氯气。因为氯气可溶于水且与水反应，所以氯气不能用排水法收集，而要用排饱和食盐水法收集，所以水槽中盛放的液体是饱和食盐水。

（2）当刚产生氯气时，打开B夹，关上A夹，当氯气纯度合乎要求时，应打开A夹，关闭B夹，当氯气收集完毕时，应关闭A夹，打开B夹。

5．在分液漏斗中用一种有机溶剂提取水溶液里的某物质时，静置分层后，如果不知道哪一层液体是“水层”，试设计一种简便判断方法。 （2001全国）

分析：取一支小试管，打开分液漏斗的活塞，慢慢放出少量液体，往其中加入少量水，如果加水后，试管中的液体不分层，说明分液漏斗中，下层是“水层”，反之，则上层是水层。

6．用足量的四氯化碳从20 mL碘水（含碘A×10^－3mol）萃取碘，每次用2 mL四氯化碳并将每次萃取液放入同一烧杯中。已知碘在四氯化碳和水中的物质的量浓度之比为80∶1，则萃取m次后烧杯中含碘的物质的量是多少？假如水中最多允许含碘A×10^－6mol，则至少需萃取多少次？（假设碘水的体积始终为20 mL）。

分析：设第一次萃取后，I₂在四氯化碳和水中的物质的量浓度分别为c₁、c₁′，则c₁＝80 c₁′

推得：c₁′＝

水中余I₂：n₁′＝ A×10^－3mol

设第二次萃取后I₂在四氯化碳和水中的物质的量浓度分别为c₂、c₂′，则

c₂＝80 c₂′

推得：

余I₂：n₂′＝ mol

依次类推第m次后，水中余I₂为：n_m′＝ mol

则烧杯中的I₂为：A×10^－3mol－n_m′＝（A×10^－3－ ）mol

                                         ＝A×10^－3（1－ ）mol

又水中最多允许含I₂为A×10^－6 mol，则应

≤A×10^－6

≥1000  m>3.14

所以至少需萃取4次

7．不同卤素的原子互相可以共用电子对形成一系列化合物，这类化合物叫卤素互化物，现将4.66 g BrCl_n溶于水，再通入过量SO₂，使其发生如下反应：BrCl_n＋（n＋1）H₂O＋ SO₂＝HBr＋n HCl＋ H₂SO₄待反应完全后将所得溶液调至中性，再加入过量Ba(OH)₂溶液可生成15.46 g沉淀，试确定BrCl_n中的n。

解：15.46 g沉淀是AgBr和AgCl的混合物，用元素守恒：

m（AgBr）＋m（AgCl）＝15.46 g

n（AgBr）M（AgBr）＋n（AgCl）M（AgCl）＝15.46 g

n（BrCl_n）M（AgBr）＋n×n（BrCl_n）M（AgCl）＝15.46 g

n＝3