高中化学人教版 (2019)选择性必修3第二节 研究有机化合物的一般方法学案设计
展开1.学习分离、提纯有机物。
2.认识有机化合物的分子结构。
3.确定官能团。
一、分离、提纯
1.研究有机化合物的一般步骤
2.蒸馏
3.萃取
4.重结晶
二、元素分析与分子式的确定
1.元素分析:定性分析、定量分析
2.测定有机化合物的相对分子质量
3.有机化合物分子式的确定
4.有机化合物分子不饱和度的计算
5.有机物官能团的确定
三、确定有机官能团的方法
1.化学实验方法
2.物理测定方法
注意:
采用化学实验方法确定有机物中的官能团一定要运用管呢个图案的特征反应,而且要注意其他官能团的干扰。
1.下列溶液中NO3-的物质的量浓度最大的是( )
A.500mL1ml·L-1KNO3溶液B.500mL1ml·L-1Ba(NO3)2溶液
·L-1Mg(NO3)2溶液·L-1Fe(NO3)3溶液
【解析】A.500mL1ml·L-1KNO3溶液中NO3-的物质的量浓度是:1ml/L×1=1ml/L;B.500mL1ml·L-1Ba(NO3)2溶液中NO3-的物质的量浓度是:1ml/L×2=2ml/L;·L-1Mg(NO3)2溶液中NO3-的物质的量浓度是:0.5ml/L×2=1ml/L;·L-1Fe(NO3)3溶液中NO3-的物质的量浓度是:0.5ml/L×3=1.5ml/L;溶液中NO3-的物质的量浓度最大的是2ml/L,故答案为:B。
2.下图是配制一定物质的量浓度溶液的过程示意图。下列说法中错误的是( )
A.所配制的Na2CO3溶液的物质的量浓度为1.0ml/L
B.操作2是将溶解的Na2CO3溶液转移到容量瓶中
C.操作4是滴加水至溶液凹液面的最低点与刻度线平齐
D.操作5中,定容摇匀后发现液面低于刻度线,要继续加水至液面与刻度线平齐
【解析】A、所配制的Na2CO3溶液的物质的量浓度为10.6g÷106g/ml÷0.1L=1.0ml/L,不符合题意;B、将溶质全部转移到容量瓶中,不符合题意;C、定容方法,不符合题意;D、继续加水,溶液浓度变稀,配制失败,要重配,符合题意。故答案为:D。
3.500mL2ml·L-1的MgCl2溶液中含有氯离子的物质的量是( )
A.1ml B.2ml C.3ml D.1000ml
【解析】n(MgCl2)=2ml/L×0.5L=1ml;n(Cl-)=2n(MgCl2)=2ml,B符合题意,故答案为:B。
4.已知某溶液中c(Na+)=0.2ml·L-1,c(Mg2+)=0.25ml·L-1,c(Cl-)=0.4ml·L-1,如果溶液中还有SO42-,那么c(SO42-)应为( )
·L-1 ·L-1 ·L-1 ·L-1
【解析】设SO42−物质的量浓度为cml/L,则根据电荷守恒:0.2ml/L×1+0.25ml/L×2=0.4ml×1+2cml/L,解得c=0.15ml/L,故答案为:C。
5.从1L1ml/LHCl溶液中取出200mL,下列叙述错误的是( )
A.物质的量浓度为0.2ml/L
B.含溶质的物质的量为0.2ml
C.含溶质7.3g
D.与1L0.2ml/LNaOH溶液恰好中和
【解析】A.溶液是均一稳定的分散系,所以取出的200mL溶液的浓度依然为1ml/L,A符合题意;B.200mL溶液浓度为1ml/L,则溶质的物质的量为0.2L´1ml/L=0.2ml,B不符合题意;C.溶质的物质的量为0.2ml,则质量为0.2ml´36.5g/ml=7.3g,C不符合题意;D.1L0.2ml/LNaOH溶液中NaOH的物质的量为1L´0.2ml/L=0.2ml,与200mL盐酸中HCl的物质的量相等,所以恰好中和,D不符合题意;故答案为:A。
6.某化学兴趣小组在实验室制取漂白粉,并探究氯气与石灰乳反应的条件和产物。
已知:①二氧化锰与浓盐酸反应可制备氯气,同时生成MnCl2
②氯气和碱的反应为放热反应。温度较高时,氯气和碱还能发生如下反应:3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O
该兴趣小组设计了下列实验装置,进行实验。
请回答下列问题:
(1)①甲装置用于制备氯气,乙装置的作用是________。
②实验室用足量NaOH溶液吸收从浓盐酸和MnO2反应体系中导出的气体。当吸收温度不同时,生成的产物可能是NaClO、NaClO3、NaCl中的两种或三种。下列说法错误的是________。(填字母)
A.若产物为NaClO3、NaCl,则参加反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶5
B.若产物为NaClO、NaCl,则吸收后的溶液中n(NaClO)=n(NaCl)
C.若产物为NaClO、NaClO3、NaCl,则NaOH与Cl2相互反应的物质的量之比为2∶1
(2)小组成员发现,产物中Ca(ClO)2的质量明显小于理论值。他们讨论后认为,其可能原因是部分氯气未与石灰乳反应而逸出,以及温度升高。为了探究反应条件对产物的影响,他们另取一定量的石灰乳,缓慢匀速地通入足量氯气,得出了Ca(ClO)2、Ca(ClO3)2两种物质的物质的量(n)与反应时间(t)的关系曲线,粗略表示为如图(不考虑氯气和水的反应)。
①图中曲线II表示________(填物质的化学式)的物质的量随反应时间变化的关系;②所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为________ml。
【答案】(1)除去氯气中混有的氯化氢;AB
(2)Ca(ClO3)2;0.5
【解析】(1)①利用浓盐酸制取的氯气中常含有HCl气体,HCl也会与Ca(OH)2发生反应,使得有效成分含量降低,需要除杂,乙装置的作用就是用于除去氯气中的HCl;答案是除去氯气中混有的氯化氢;②A.若产物为NaClO3、NaCl,化学方程式6NaOH+3Cl2=5NaCl+NaClO3+3H2O,根据方程式可知,氯气化合价升高得到NaClO3,只有0.5ml,而氯气化合价降低得到NaCl有2.5ml;氧化剂、还原剂均为氯气,其物质的量之比为2.5∶0.5=5∶1,A项错误;B.浓盐酸和MnO2反应体系中导出的气体中含氯气和HCl,氯气与NaOH反应生成NaClO和NaCl的方程式2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,NaClO和NaCl的物质的量之比为1∶1,但是HCl也会与NaOH反应生成NaCl,因此比例不再是1∶1,B项错误;C.不管是NaCl、NaClO还是NaClO3中,Na和Cl的比例均为1∶1,1ml氯气中含有2mlCl原子,根据原子守恒,则NaOH和Cl2的比例为1∶2,C项正确;答案为AB;(2)①反应刚开始的时候,氯气与Ca(OH)2生成Ca(ClO)2,溶液的温度并不高,虽然反应放热,温度逐渐升高,氯气与Ca(OH)2反应生成Ca(ClO3)2,所以曲线Ⅱ表示的是Ca(ClO3)2的物质的量随反应时间变化的关系;答案为Ca(ClO3)2;②根据图像可知,Ca(ClO)2的物质的量为0.1ml,Ca(ClO3)2的物质的量为0.05ml,根据化学方程式2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,6Ca(OH)2+6Cl2=5CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O,则总共消耗Ca(OH)2的物质的量为0.1ml×2+0.05ml×6=0.5ml;答案为0.5。
1.实验室配制250mL0.1ml/L的Na2CO3溶液,无需用到的仪器是()
2.甲烷和丙烷混和气的密度与同温同压下乙烷的密度相同,混和气中甲烷和丙烷的体积比是( )
A.2:1 B.3:1 C.1:3 D.1:1
3.VmLNa2SO4溶液中含有Na+mg,取V2mL该溶液用水稀释至2VmL,则SO42-物质的量浓度为( )
A.m23Vml·L-1 B.m46Vml·L−1 C.m92Vml·L-1 D.m184Vml·L-1
4.在无土栽培时,需用0.5ml/LNH4Cl、0.16ml/LKCl、0.24ml/LK2SO4配制而成的营养液。若用KCl、NH4Cl和(NH4)2SO4三种固体来配制1L营养液,则需此三种固体的物质的量分别为()
、0.5ml、0.12ml
、0.5ml、0.24ml
、0.5ml、0.24ml
、0.02ml、0.24ml
5.下列有关实验操作的说法错误的是( )
A.焰色反应时,先用稀盐酸洗涤铂丝并在酒精灯火焰上灼烧,然后再进行实验
B.定容时,因不慎使液面高于容量瓶的刻度线,可用胶头滴管将多余液体吸出
C.萃取后进行分液操作时,下层液体放出后,上层液体应从上口倒出
D.蒸馏操作时,温度计的水银球应处于蒸馏烧瓶支管口
6.某溶液中含有Na+、Fe3+、Cl-、SO42-离子,测得Na+、Fe3+、Cl-离子的物质的量浓度分别为0.4ml/L、0.2ml/L、0.6ml/L,则SO42-的物质的量浓度为()
7.下列叙述正确的是()
A.1ml·L-1的硫酸钠溶液中含有钠离子个数为NA
B.标准状况下,22.4LSO3中含有的原子数目为3NA
C.40gNaOH溶解于1L水中,形成溶液中溶质的物质的量浓度是1ml·L-1
D.32g氧气的物质的量为1ml
8.已知标准状况下5.6L的X气体分子的质量为8g,则X气体的摩尔质量是()
A.16g B.32g C.64g/ml D.32g/ml
9.下列各组数值或物理量中,都不随水的“物质的量”的变化而变化的是()
A.水的沸点;水分子的数目
B.水的质量;水的相对分子质量
C.水的体积;水中所含原子的数目
D.水的密度;水的摩尔质量
10.下列溶液中,跟100mL0.5ml/LNaCl溶液所含的Cl-物质的量浓度相同的是( )
溶液
溶液
C.50mL1ml/LNaCl溶液
溶液
17.实验室需配制90mL1.0ml/L的NaOH溶液,请完善表格中的相关实验设计。
18.标准状况下,将224LHCl气体溶解于635mL水中,所得盐酸的密度为:1.18g·cm-3
试计算:
(1)所得盐酸的质量分数和物质的量浓度是多少?
(2)取出这种盐酸100mL,稀释至1.18L,求所得稀盐酸的物质的量浓度。
(3)将含有少量Na2CO3的NaOH样品2.53g,加入·L-1的盐酸中,充分反应后,生成标准状况下二氧化碳气体112mL,溶液酸性,中和多余的酸又用去·L-1的NaOH溶液,蒸发中和后的溶液,最终得到多少克固体?
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】实验室配制250mL0.1ml∙L−1的Na2CO3溶液,需要用到的仪器是托盘天平、烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶、胶头滴管等,因此不需要用到圆底烧瓶,故A符合题意。
故答案为:A。
2.【答案】D
【解析】甲烷和丙烷混合气的密度与同温同压下乙烷的密度相同,则甲烷与丙烷混合气体的平均相对分子质量与乙烷相等为30,设甲烷的体积分数为x,则丙烷的体积分数为1-x,则:16x+44(1-x)=30,解得x=0.5;故混合气中甲烷和丙烷的体积比为x:(1-x)=0.5:(1-0.5)=1:1,
故答案选D。
3.【答案】D
【解析】在硫酸钠溶液中钠离子浓度为m23Vml·L-1,则硫酸根离子的浓度为m46Vml·L-1,稀释时体积变成4倍,浓度为原来的14,即为m184Vml·L-1。
故答案为:D。
【分析】根据Na2SO4=2Na++SO42-,计算出硫酸根离子的浓度,再根据稀释进行计算
4.【答案】D
【解析】配制该营养液,需用0.5mlNH4Cl、0.16mlKCl、0.24mlK2SO4;用KCl、NH4Cl和(NH4)2SO4三种固体为原料,依据硫酸根离子守恒,需(NH4)2SO4的物质的量为0.24ml;依据钾离子守恒,需KCl的物质的量为0.16ml+0.48ml=0.64ml;依据铵根离子守恒,需NH4Cl的物质的量为0.5ml-0.48ml=0.02ml;故答案为:D。
5.【答案】B
【解析】A.焰色反应时,先用稀盐酸洗涤铂丝并在酒精灯火焰上灼烧,然后再进行实验,不符合题意;B.定容时,因不慎使液面高于容量瓶的刻度线,必须重新配制,符合题意;C.萃取后进行分液操作时,下层液体放出后,上层液体应从上口倒出,不符合题意;D.蒸馏操作时,温度计的水银球应处于蒸馏烧瓶支管口,不符合题意。故答案为:B。
6.【答案】B
【解析】利用溶液呈现电中性,即有c(Na+)+3c(Fe3+)=c(Cl-)+2c(SO42-),代入数值,得到c(SO42-)=0.2ml/L,B符合题意;故答案为:B。
7.【答案】D
【解析】A.只给出物质的量浓度没有给出体积故不能确定钠离子个数,故A不符合题意;B.标准状况下,SO3为固体,所以不能计算其物质的量及原子数目,故B不符合题意;C.40gNaOH溶解于1L水中,形成溶液中溶质的物质的量浓度小于1ml·L-1,直接溶解会导致溶液体积偏大;故C不符合题意;D.32g氧气的物质的量为1ml,故D符合题意;故答案为:D。
8.【答案】D
【解析】标况下,n(X)=V(X)Vm=,M(X)=m(X)n(X)=8g0.25ml=32g/ml,
故答案为:D。
【分析】先依据标准状况下由体积换算为物质的量,再根据摩尔质量M=mn来计算.
9.【答案】D
【解析】水分子的数目与水的“物质的量”成正比;水的质量与水的“物质的量”成正比;水的体积随水的“物质的量”增大而增大;沸点是水的物理性质,与水的多少无关;水的相对分子质量是18,与水的多少无关;水的密度是水的物理性质,与水的多少无关;水的摩尔质量是18g/ml,与水的多少无关;故答案为:D。
10.【答案】D
【解析】100mL0.5ml/LNaCl溶液所含的Cl-物质的量浓度是0.5ml/L。
A.100mL0.5ml/LMgCl2溶液中Cl-物质的量浓度是1ml/L,选项A不符合题意;B.200mL0.25ml/LAlCl3溶液中Cl-物质的量浓度是0.75ml/L,选项B不符合题意;C.50mL1ml/LNaCl溶液中Cl-物质的量浓度是1ml/L,选项C不符合题意;D.25ml0.5ml/LHCl溶液中Cl-物质的量浓度是0.5ml/L,选项D符合题意。故答案为:D。
【解析】①题中配制90mL1.0ml/L的NaOH溶液,而实际实验室中没有90mL规格的容量瓶,根据临近较大原则,应选用100mL容量瓶。②计算时应按照配制100mL1.0ml/L的NaOH溶液进行。根据公式m=cVM,共需要称取0.1L×1.0ml/L×40g/ml=4.0g氢氧化钠固体。⑤若省去洗涤步骤,会造成部分溶质没有充分转移,使最终配出的溶液浓度低于1.0ml/L。
18.【答案】(1)ω=m溶质mr溶液=nMm溶质+m溶剂=nMnM+635∗100%=36.5%c=1000ρωM=11.8ml/L
(2)c浓v浓=c稀V稀,代数可得c稀=1ml/L
(3)最后的固体为NaCl~HCl,故n(NaCl)=n(HCl)=cV=0.1ml,故m=nM=5.85g
【解析】(3)可根据元素守恒来解题,已知最后得到的固体为NaCl,Cl元素完全来自HCl,根据HCl能计算NaCl的量 。实验
原理
m=cVM
实验
仪器
药匙、烧杯、托盘天平、玻璃棒、________、胶头滴管
实验
步骤
⑴计算:需要称取NaOH固体________g。
⑵称量:用托盘天平称取所需NaOH固体。
⑶溶解:将称好的NaOH固体用适量蒸馏水溶解。
⑷转移、________:将烧杯中的溶液冷却至室温后,注入仪器①中,并用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁2~3次,洗涤液也都注入仪器①中。
⑸定容:将蒸馏水注入仪器至液面离刻度线1~2cm时,改用________滴加蒸馏水至液面与刻度线相切。
⑹摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒,然后静置。
思考与讨论
如果省去实验操作③,配出来的溶液浓度________(填“>”、“=”或“<”)1.0ml/L。
高中第二节 研究有机化合物的一般方法导学案及答案: 这是一份高中第二节 研究有机化合物的一般方法导学案及答案,共16页。
高中人教版 (2019)第二节 研究有机化合物的一般方法导学案: 这是一份高中人教版 (2019)第二节 研究有机化合物的一般方法导学案,文件包含思维导图人教版高中化学选修三《12研究有机化合物的一般方法》同步学习思维导图+学练解析版docx、思维导图人教版高中化学选修三《12研究有机化合物的一般方法》同步学习思维导图+学练学生版docx等2份学案配套教学资源,其中学案共24页, 欢迎下载使用。
高中化学人教版 (2019)选择性必修3第二节 研究有机化合物的一般方法导学案: 这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修3第二节 研究有机化合物的一般方法导学案,共3页。学案主要包含了确定分子式——质谱法,确定分子结构——波谱分析等内容,欢迎下载使用。