化学实验在高考中是非常重要的，会以选择题和填空大题的形式出现，今天给大家分享必修一第一章的实验内容和要点~
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第一章 从实验学化学 |
第一节 化学实验基本方法 |
【实验1-1】粗盐的提纯 【实验1-2】SO42-的检验 【实验1-3】蒸馏 【实验1-4】萃取 |
第二节 化学计量在实验中的应用 |
【科学探究】气体摩尔体积 【实验1-5】配制一定物质的量浓度的NaCl溶液 |
【实验1-1】粗盐的提纯
实验内容：
步 骤 |
现 象 |
1.溶解：称取约4 g粗盐加到盛有约12 mL 水的烧杯中，边加边用玻璃棒搅拌，直至粗盐不再溶解为止 |
固体食盐逐渐溶解而减少，食盐水略显浑浊 |
2.过滤：将烧杯中的液体沿玻璃棒倒入过滤器中，过滤器中的液面不能超过滤纸的边缘。若滤液浑浊，再过滤一次 |
不溶物留在滤纸上，液体渗过滤纸，沿漏斗颈流入另一个烧杯中 |
3.蒸发：将滤液倒入蒸发皿中，然后用酒精灯加热，同时用玻璃棒不断搅拌溶液，待出现较多固体时停止加热 |
水分蒸发，逐渐析出固体 |
思考分析
仅通过溶解、过滤、蒸发得到的固体仍然是不纯的食盐，因为从海水晒制的粗盐中除含有不溶于水的泥沙等杂质外，还含有可溶性的CaCl2、MgCl2及一些硫酸盐，这些杂质也被溶解，且过滤时进入滤液。检验这些离子存在的方法，可从分析它们盐在水中的溶解性得出。大多数硫酸盐都溶于水，而硫酸钡不溶于水，所以可用BaCl2溶液来检验硫酸盐。但钡盐除BaSO4外，还有BaCO3等，BaSO4不溶于稀盐酸，BaCO3等溶于稀盐酸。所以，检验硫酸盐时应先加入稀盐酸，再加入BaCl2溶液，若产生的沉淀不溶于稀盐酸，则存在硫酸盐。同理，可用Na2CO3溶液检验CaCl2，用NaOH溶液检验MgCl2。
化学方程式
杂质 |
加入的试剂 |
化学方程式 |
硫酸盐（SO42-） |
BaCl2 |
Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl |
MgCl2 |
NaOH |
MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl |
CaCl2 |
Na2CO3 |
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl |
Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl | ||
HCl |
Na2CO3+2HCl=CO2↑+H2O+ 2NaCl HCl+ NaOH= NaCl+ H2O |
【实验1-2】SO42-的检验
实验内容：
取【实验1－1】得到的盐约0.5克放入试管中，向试管中加入约2ml水配成溶液，先滴入几滴稀硝酸使溶液酸化，然后向试管中滴入几滴BaCl2(氯化钡)溶液。观察现象。
思考分析：
在进行物质检验时，一般先对试样的外观进行观察，确定其颜色、状态、气味等，然后准备试样进行检验。当试样是固体时，一般应将固体试样溶解，观察溶解后溶液的颜色、在溶解过程中有无气体产生、有无沉淀生成以及沉淀的颜色等。如需要加鉴别试剂检验时，应从溶液中取出一小部分，再滴加几滴试剂进行检验，观察现象。
检验硫酸根离子所用的试剂是BaCl2溶液、稀盐酸（或稀硝酸）。加入顺序可先加酸、再加BaCl2溶液，也可先加BaCl2溶液、再加酸。
实验现象
若先加酸、再加BaCl2溶液，则有白色沉淀生成即说明有SO42-存在；若先加BaCl2溶液、再加酸，应是有白色沉淀生成，加酸后沉淀不溶解证明含有SO42-。
化学方程式
Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl
Na2CO3+ 2HCl = H2O + CO2↑+2NaCl
【实验1-3】蒸馏
实验内容：
实验 |
现象 |
1.在试管中加入少量自来水，滴入几滴AgNO3溶液和几滴稀硝酸。 |
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2.蒸馏：在烧杯中加入约1/3体积的自来水，再加入几粒沸石（或碎瓷片）,按图1－4连接好装置，向冷凝管中通入冷却水。加热烧瓶，弃去开始馏出的部分液体，用锥形瓶收集约10ml液体，停止加热。 |
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3.取少量蒸馏出的液体加入试管中，然后加入几滴AgNO3溶液和几滴稀硝酸。（得到的液体中有Cl-吗？） |
思考分析：
实验室制取蒸馏水的目的是通过蒸馏除去水中的杂质。所以，本实验的设计是，先检验自来水中含有氯离子，然后将自来水蒸馏，再检验所得的蒸馏水中是否含有氯离子。若蒸馏后的水中检验不出氯离子，则说明自来水中的氯离子已通过蒸馏除去。
由于【实验1-1】、【实验1-2】只介绍了SO42-的检验（讨论了Ca2+、Mg2+的检验），在做此实验前应先讨论实验的目的、氯离子的检验方法和蒸馏装置特点，再进行实验。实验中各步的现象：
实 验 |
现 象 |
1.自来水中氯离子的检验 |
加AgNO3溶液后有白色沉淀，再加稀硝酸，沉淀不溶解。 |
2.蒸馏，制蒸馏水 |
加热，烧瓶中水温升高至100 ℃后沸腾。在锥形瓶中收集到蒸馏水。 |
3.检验蒸馏水中是否含有氯离子 |
加AgNO3溶液和稀硝酸，蒸馏水中无沉淀。 |
【实验1-4】萃取
实验内容：
1.用量筒量取10ml碘的饱和水溶液，倒入分液漏斗，然后再注入4ml四氯化碳，盖好玻璃塞；
2.用右手压住分液漏斗口部，左手握住活塞部分，把分液漏斗上倒转过来用力振荡；
3.将分液漏斗放在铁架台上，静置。
4.待液体分层后，将分液漏斗上的玻璃塞打开，或使塞上的凹槽（或小孔）对准漏斗上的小孔，再将分液漏斗下面的活塞打开，使下层液体慢慢流出。
思考分析：
实验前介绍萃取的原理和萃取、分液的专用仪器──分液漏斗；讲清加萃取剂、用力振荡、分液前打开玻璃塞、分液时控制活塞等操作的目的。
实验现象
（1）加四氯化碳时，四氯化碳不溶于水，密度比水的大，在下层；
（2）用力振荡的目的是使水与四氯化碳充分混合；
（3）静置后四氯化碳层变紫色，水层黄色变浅或接近无色。
【科学探究】气体摩尔体积
1.电解水实验，比较产生的1 mol H2和 O2的体积大小
（1）电解水实验，生成的O2和H2的体积比是多少？
（2）假设电解了1.8 g水，试计算所得H2 和O2的物质的量之比是多少？
质量 |
物质的量 |
H2 和O2的物质的量之比 |
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H2 |
0.2 g |
0.1 mol |
2:1 |
O2 |
1.6 g |
0.05 mol |
2.计算标准状况 (0℃、101kPa)下 1 mol气体的体积
物质 |
状态
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粒子数 |
质量 |
密度 |
体积
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H2 |
气体 |
6.02×1023 |
32 g |
1.429 g/L |
22.4 L |
O2 |
气体 |
6.02×1023 |
2.016 g |
0.0899 g/L |
22.4 L |
结论：相同条件下，1mol不同的气体，其体积是相同的。
3.已知密度，计算20℃时1 mol 不同物质的体积
物质 |
状态 |
粒子数 |
1mol物质质量（g） |
密度（g/cm3） |
体积（20℃）（cm3） |
Fe |
固 |
6.02×1023 |
56 |
7.86 |
7.2 |
Al |
固 |
6.02×1023 |
27 |
2.70 |
10 |
Pb |
固 |
6.02×1023 |
207 |
11.3 |
18.3 |
H2O |
固 |
6.02×1023 |
18 |
0.998 (4℃) |
18 |
H2SO4(纯) |
固 |
6.02×1023 |
98 |
1.83 |
53.6 |
结论：相同条件下，1mol不同的固体或液体物质，其体积是不相同的。
【实验1-5】配制一定物质的量浓度的NaCl溶液
实验内容：
配制100ml1.00mol/LNaCl溶液。
1.计算需要NaCl固体的质量；
2.根据计算结果，称量NaCl固体；
3.将称好的NaCl固体放入烧杯中，用适量蒸馏水溶解。
4.将烧杯中的溶液注入容量瓶，并用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁2－3次，洗涤液也都注入容量瓶。轻轻晃动容量瓶，使溶液混合均匀。
5.将蒸馏水注入容量瓶，液面离容量瓶颈刻度线下1－2cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切。盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。
原理：
m=n·M
思考分析：
（1）选用配制NaCl溶液，是因为NaCl价廉。配制100 mL，也是考虑所配的NaCl溶液用处不大，减少浪费。目前有的学校条件比较好，配备了分析天平，可用分析天平来称量。若用托盘天平，可向学生简单说明感量问题即可。此实验的目的是使学生学习配制溶液的方法和技能。
（2）教学中教师可以先演示，然后学生再进行实验。
（3）学生实验后可进行一些误差分析。
溶液配制的误差分析
nB不变→V减小则cB增大；V增大则cB减小；
V不变→nB减小则cB减小；nB增大则cB增大。
可能引起误差的操作 |
c(mol∙L-1) |
天平的砝码上粘有其他物质或已锈蚀 |
偏高 |
试剂与砝码的左右位置搞错 |
偏低 |
量取液体溶质(如浓硫酸)时，俯视读数 |
偏低 |
定容时俯视刻度线 |
偏高 |
所配溶液未冷却至室温即转入容量瓶定容 |
偏高 |
转移溶液时不洗涤烧杯与玻璃棒或未将洗涤液转入容量瓶 |
偏低 |
溶解、转移、洗涤时有溶液流出容器外，使溶质减小 |
偏低 |
容量瓶在使用前，用蒸馏水洗净，在瓶内有少 量水残留 |
无影响 |
定容摇匀后，静止时发现液面低于刻度线，再加水到刻度线 |
偏低 |
如配制氢氧化钠溶液，用滤纸称量氢氧化钠 |
偏低 |
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