高中化学第一单元 研究物质的实验方法第2课时免费巩固练习

第2课时　物质的检验　物质性质和变化的探究

基础过关练

题组一　检验物质的化学方法　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1.可以确定溶液中存在C的实验事实是(　　)

A.加入硝酸银溶液,有白色沉淀产生

B.加入盐酸,有无色无味气体产生

C.加入氯化钙溶液,有白色沉淀生成,再加稀盐酸,白色沉淀溶解,产生可使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体

D.加入氢氧化钡溶液,有白色沉淀生成,再加稀盐酸,白色沉淀溶解,产生可使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体

2.检验铵盐的方法是将待检物取出少量放入试管中,然后(　　)

A.加热,将红色石蕊试纸放在试管口检验

B.加水溶解,用红色石蕊试纸检验溶液的酸碱性

C.加入碱溶液,加热,再滴入酚酞溶液

D.加入氢氧化钠溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验

3.下列离子检验的方法正确的是(　　)

A.某溶液生成白色沉淀,说明原溶液中有Cl-

B.某溶液生成白色沉淀,说明原溶液中有S

C.某溶液生成蓝色沉淀,说明原溶液中有Cu2+

D.某溶液生成无色气体,说明原溶液中有C

4.在某溶液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,加入稀硝酸后,沉淀部分溶解,有无色无味的气体生成,将气体通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊,由此判断该溶液中可能含有(　　)

A.Cl-、S 

B.Cl-、N

C.Cl-、C 

D.Cl-、OH-

5.鉴别NaCl的最佳方法是(　　)

A.焰色呈黄色,加硝酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀生成

B.焰色呈紫色,加盐酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀生成

C.焰色呈黄色,加盐酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀生成

D.焰色呈紫色,加硝酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀生成

6.某溶液无色、澄清,对该溶液初步分析后发现其中可能含有S、Na+、C、H+、N、Cl-中的若干种,然后又做了如下实验。

①用pH试纸测定溶液的酸碱性,结果pH试纸显红色。

②取2 mL溶液,加入BaCl2溶液和稀盐酸,生成了白色沉淀。

③将②中所得的混合物充分静置后,取上层澄清的液体,加入AgNO3溶液和稀硫酸,生成了白色沉淀。

(1)由上述实验可知,溶液中一定存在的离子是　　　(填离子符号,下同),一定不存在的离子是　　　　　。  

(2)在上述实验操作中,有错误的步骤是(填序号)　　　　。正确的操作是(要作较详细的说明)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)按(2)中改正实验操作后,仍生成白色沉淀,则还不能确定该溶液中是否存在的离子是　　　　　　。 

7.四个试剂瓶中分别装有NaNO3、Na2CO3、Na2SO4和NaCl溶液,为鉴别这四种溶液,分别取四种溶液各1 mL于四支试管中,做下列实验。

(1)在四支试管中分别滴入足量　　　　,出现　　　的是　　　　,反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)在剩余三支试管中分别滴入　　　　,出现　　　　　　　的是　　　　,反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)再取剩余两支试管对应的溶液,分别滴入　　　　　　　,出现　　　　的是　　　　,反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)三次实验中都没有明显现象的是　　　　　。 

题组二　检验物质的物理方法

8.做焰色反应的实验用的铂丝,每检验一种样品后都必须(　　)

A.用水洗涤2~3次后再使用

B.用稀盐酸洗涤后,经蒸馏水冲洗,方可使用

C.用滤纸擦干后才可使用

D.用稀盐酸洗净后,在酒精灯火焰上灼烧至无色,才可使用

9.下列对焰色反应的实验操作注意事项的说法正确的是(　　)

①钾的焰色要透过蓝色钴玻璃观察

②先将铂丝灼烧至无色,再蘸取被检验的物质

③每次实验后,要将铂丝用稀盐酸洗净

④实验时最好选择本身颜色较浅的火焰

⑤没有铂丝时,也可以用光洁无锈的铁丝代替

A.①②④⑤ 

B.①②③⑤

C.①②③④ 

D.①②③④⑤

10.(2020山东济宁实验中学高一上期中)下列说法正确的是(　　)

A.某物质的焰色为黄色,说明该物质中含有钠元素

B.某物质的焰色不显紫色,说明该物质中肯定不含钾元素

C.焰色反应不能用于物质的鉴别

D.用于焰色反应的金属丝可以是铜丝、光洁无锈的铁丝

11.现有A、B、C、D四种化合物,透过蓝色钴玻璃观察其焰色时发现火焰均为紫色;A、B、C分别和盐酸反应后,均可得到D;将固体C加热可制得A;若在A的溶液中通入一种无色无味气体,又可制得C;B与C的溶液混合可制得A。回答下列问题:

(1)A是　　　　(填化学式,下同),B是　　　　,C是　　　　,D是　　　　。 

(2)写出B+C→A的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

题组三　物质性质和变化的探究

12.除去镁粉中的少量铝粉,可选用的试剂是(　　)

A.硫酸 

B.水

C.盐酸 

D.氢氧化钠溶液

13.为了探究温度对化学反应快慢的影响,下列实验方案可行的是(　　)

14.已知CaCO3和盐酸反应的化学方程式为CaCO3(s)+2HClCaCl2+H2O+CO2↑,下列措施中可使生成CO2的速率加快的是(不考虑CaCO3与盐酸接触面积改变的影响)(　　)

A.增加CaCO3的量

B.增加盐酸的浓度

C.增加盐酸的量

D.减小CaCl2的浓度

15.某同学想用实验证明硫酸铜溶液显蓝色与S无关,进行下列实验无意义的是(　　)

A.观察硫酸钠溶液没有颜色

B.向硫酸铜溶液中滴加适量的氯化钡溶液,振荡后静置,溶液蓝色未消失

C.向硫酸铜溶液中滴加适量的氢氧化钠溶液,振荡后静置,溶液蓝色消失

D.加水稀释硫酸铜溶液,溶液蓝色变浅

16.铝是一种应用广泛的金属。某兴趣小组对金属铝的化学性质展开了系列研究。

(1)铝在常温下会与氧气反应,表面形成一层致密的氧化膜,化学方程式为　　　　　　　　 。实验前,需要对铝的表面先进行　　　　　 (填操作)处理。兴趣小组同学将铝处理好后剪成若干大小相同的小片,用于后续实验。 

(2)铝和酸、碱、盐溶液的反应

实验一中填空线上应填的现象为　。 

实验二查阅资料:铝和氢氧化钠、水反应生成偏铝酸钠(NaAlO2)和氢气,反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。实验三表明,铝的金属活动性　　　(填“大于”或“小于”)铜。 

能力提升练

题组一　物质的检验与鉴别

1.()下列结论与现象对应的是(　　)

2.()有4瓶常用溶液:①BaCl2溶液,②NaCl溶液,③Na2SO4溶液,④CuSO4溶液。不用其他试剂,即可通过实验方法将它们一一鉴别出来,鉴别出来的先后顺序可能是(　　)

A.①④③② 

B.①④②③

C.①③④② 

D.④①②③

3.(2020浙江金华高一上期中,)某溶液中含有C、S、S、Cl-、Na+、Ag+中的若干种,为确定该溶液的离子组成,进行如下实验:

①取少量该溶液,向其中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀

②然后继续加入稀盐酸至溶液呈酸性,产生无刺激性气味且能使澄清石灰水变浑浊的气体;白色沉淀部分溶解

③取②中上层清液继续滴加BaCl2溶液至无沉淀时,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀

根据上述实验,以下推测不正确的是(深度解析)

A.一定有C

B.一定有S

C.不能确定Cl-是否存在

D.不能确定S是否存在

4.(2018重庆第一中学高一上期中,)下列有关物质鉴别与除杂的方法描述错误的是(　　)

A.用稀盐酸除去铜粉中混有的少量铁粉

B.只用一种试剂可以鉴别CuO粉末、炭粉、铁粉三种黑色粉末

C.过滤除去溶液中的胶体粒子

D.用水可以鉴别四氯化碳和苯两种无色液体

5.(2020辽宁辽河高一上期中,)下列有关焰色反应的说法正确的是(　　)

A.金属及其化合物在火焰上灼烧时产生的不同特征颜色是发生了化学变化

B.焰色反应可用于所有金属元素的检验

C.某溶液焰色反应的火焰呈黄色,说明该溶液中一定含有钠元素、一定不含钾元素

D.焰色反应所需的仪器及试剂:铂丝或光洁无锈的铁丝、酒精灯或煤气灯、盐酸

6.(2020浙江嘉兴第一中学高一上期中,)下列实验操作、现象及结论均正确的是(　　)

A.无色溶液中加入硝酸银溶液,若生成白色沉淀,则原溶液中含Cl-

B.无色溶液中先加入氯化钡溶液生成白色沉淀,再加稀盐酸沉淀不消失,说明原溶液中含S

C.无色溶液中加入浓氢氧化钠溶液,加热,将湿润的蓝色石蕊试纸置于试管口,若试纸变红,则原溶液中含N

D.用洁净的铂丝蘸取溶液进行焰色反应的实验,火焰呈黄色,说明溶液中一定含Na+,可能含K+

7.(2020江西南昌第二中学高一上期中,)科学的实验方法是探索物质世界的一把金钥匙,下列实验方法或操作正确的是(　　)

A.观察钾元素焰色的操作:先将铂丝放在稀硫酸中洗涤,然后蘸取固体氯化钾,置于酒精灯的外焰上进行灼烧,透过蓝色钴玻璃进行观察

B.因为碘易溶于酒精,所以常用酒精萃取碘水中的碘

C.两种互不相溶的液体,如汽油和水,可通过分液的方法分离

D.用丁达尔效应鉴别NaCl溶液和KCl溶液

题组二　物质性质和变化的探究

8.(双选)(2020北京顺义高三第一次统练,)已知H2O2分解快慢受多种因素影响,某小组对此进行探究。下列说法不正确的是(　　)

(20 ℃)

(20 ℃)

A.题表表明,其他条件相同时,碱性条件下H2O2分解比酸性条件下快

B.题图表明,其他条件相同时,铜盐对H2O2分解的催化效果比铁盐好

C.题图表明,其他条件相同时,CuCl2对H2O2分解的催化效果不如CuSO4

D.以上实验表明,催化剂、溶液酸碱性对H2O2分解快慢有影响

9.()某实验小组以H2O2分解为例,探究浓度、催化剂、温度对反应快慢的影响。按照下表的方案完成实验:

通过实验得到氧气的体积与时间的关系如上图所示。

回答下列问题:

(1)表示实验①的曲线是　(填序号)。 

(2)实验③和④的目的是 

　　　　　　　　　　　。 

(3)通过以上4个实验,所得出的实验结论是 

　。 

10.(2020河北张家口高一上摸底考试,)某化学小组同学在进行“活泼金属与酸的反应”实验时,对铝和铝的化合物的性质进行了探究。

【查阅资料】铝是一种活泼金属,在空气中表现出良好的抗腐蚀性,是由于铝与氧气作用形成一层致密的氧化膜。

【性质探究】

(1)金属的活动性

甲同学将用砂纸打磨过的铝片放入氯化镁溶液中,观察到　　　　　　,说明铝在金属活动性顺序中排在镁的　　　　　。 

(2)金属与酸的反应

①铝片与稀硫酸反应产生氢气的速率与时间的关系如图1所示,单质铝与稀硫酸反应的化学方程式为　　　　　　　　。图中从a点到c点曲线上升的原因可能是　。 

②将铝片与pH相同的足量稀硫酸、稀盐酸反应,结果生成氢气的速率前者比后者慢很多。

甲同学认为可能是两片铝片的大小、质地等不同造成的,于是将某铝片从中间切成两等份,再分别放入pH相同的稀硫酸和稀盐酸中,结果仍是生成氢气的速率前者比后者慢得多。此实验方法是　　　　　。乙同学提出,可能是与稀硫酸反应的铝片表面有氧化膜的原因,大家一致反对,因为　　　　　　　　　。 

丙同学对比盐酸和硫酸的化学式之后,认为可能是盐酸中的氯离子对反应产生促进作用,你认为还存在的另一种可能是　　　　　　　　　。 

【验证猜想】为了验证“盐酸中的氯离子对反应产生促进作用”的猜想,大家一起设计了如图2所示的实验。如果该实验能证明猜想正确,则加入的两种溶液的溶质化学式分别为A　　　,B　　　。 

答案全解全析

基础过关练

1.C　C的检验要考虑到干扰离子:S、HC等,如HC也会产生B、D项中的现象。

2.D　利用铵盐与强碱溶液共热反应生成氨气及氨气的性质检验,把NaOH溶液加到该物质中,加热后产生的气体若能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,就可以确定该物质中含铵盐,故D项正确。

3.C　能与AgNO3溶液反应生成白色沉淀的除Cl-外,还有S、C等;能与BaCl2溶液反应生成白色沉淀的除S外,还有C、Ag+等;能与稀盐酸反应生成无色气体的除C外,还有HC等。

4.C　能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体应是CO2,又因为加入稀HNO3后沉淀部分溶解,故原溶液中可能含有C、Cl-。

5.A　Na+焰色呈黄色,加硝酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀生成,证明含Cl-。

6.答案　(1)H+、S　C

(2)③　另取2 mL原溶液,加入AgNO3溶液和稀硝酸

(3)Na+、N

解析　pH试纸显红色,说明溶液中有大量的H+,故不能有C。用BaCl2溶液和稀盐酸检验时生成了白色沉淀,说明溶液中有S。由于BaCl2溶液中含有Cl-,所以第③步操作是错误的,应另取原溶液进行Cl-的检验。

7.答案　(1)稀硝酸　气泡　Na2CO3溶液　Na2CO3+2HNO32NaNO3+H2O+CO2↑

(2)Ba(NO3)2溶液　白色沉淀　Na2SO4溶液　Ba(NO3)2+Na2SO4BaSO4↓+2NaNO3

(3)AgNO3溶液　白色沉淀　NaCl溶液　AgNO3+NaClAgCl↓+NaNO3

(4)NaNO3溶液

解析　从题目看,要求每步检验出一种物质,即每步检验出一种阴离子。解答本题的关键是掌握C、S、Cl-的检验方法,明确所用试剂,并注意试剂的加入顺序。

8.D　要保证铂丝洁净,需要用稀盐酸清洗。

9.D　观察钾的焰色时必须使用蓝色钴玻璃滤去黄光,排除干扰;实验前必须用稀盐酸洗净铂丝,并且在酒精灯(或煤气灯)火焰上灼烧至无色;火焰本身的颜色浅,便于对金属焰色的观察;铂丝、铁丝本身没有焰色,可用于蘸取试样完成实验。

10.A　钠的单质或化合物的焰色为黄色,A项正确;钾的单质或化合物的焰色为紫色(必须透过蓝色钴玻璃观察),B项错误;焰色反应能用于物质的鉴别,如鉴别钠盐和钾盐,C项错误;焰色反应的金属丝可以用铂丝、光洁无锈的铁丝,但不可以用铜丝,铜灼烧焰色为绿色,会干扰所检测金属元素的焰色,D项错误。

11.答案　(1)K2CO3　KOH　KHCO3　KCl

(2)KHCO3+KOHK2CO3+H2O

解析　根据焰色反应可知四种化合物均含有钾元素;A、B、C都和盐酸反应并生成D,推知它们可能是KOH、K2O、K2CO3、KHCO3等,D为KCl。由A、B、C之间的转化关系可推知A为K2CO3,B为KOH,C为KHCO3。

12.D　铝与NaOH溶液反应,而镁不反应。

13.D　探究温度对化学反应快慢的影响,要求在催化剂相同,H2O2浓度相同,温度不同的条件下做对比实验,通过产生气泡的快慢来证明温度对化学反应快慢的影响。

14.B　改变反应物的浓度可影响化学反应速率。

15.D　A做对照实验;B中生成硫酸钡沉淀,溶液蓝色没有消失,可以说明硫酸铜溶液显蓝色与S无关;C中形成氢氧化铜沉淀,溶液蓝色消失,可以说明硫酸铜溶液显蓝色与S无关。

16.答案　(1)4Al+3O22Al2O3　打磨

(2)产生气泡　2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑　大于

解析　(1)铝和氧气在常温下反应生成氧化铝,化学方程式为4Al+3O22Al2O3,因此实验前,需要对铝的表面进行打磨处理。

(2)铝的活泼性比较强,故实验一的现象为铝表面有气泡产生,试管度烫,铝和氢氧化钠、水反应生成偏铝酸钠和氢气,化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,实验三中铝能置换出铜,说明铝的活泼性大于铜。

能力提升练

1.B　A项,加入BaCl2溶液得到白色沉淀,原溶液中可能含有S、S或Ag+等;C项,观察钾元素的焰色必须透过蓝色钴玻璃;D项,检验N,加入NaOH溶液后需要加热。

2.D　解答此类问题的一般方法:先根据待鉴别的溶液颜色确定出一种溶液,由已确定的溶液再去进一步鉴别其他溶液。由于CuSO4溶液呈蓝色,故可最先确定CuSO4溶液,取少量其他三种溶液于试管中,加入CuSO4溶液,只有氯化钡溶液中产生白色沉淀,故第二个鉴别出的是BaCl2溶液,然后取少量剩余两种溶液分别加入BaCl2溶液,可鉴别出Na2SO4溶液和NaCl溶液,故其检出顺序为④①③②或④①②③。

3.D　①取少量溶液,向其中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明溶液中可能含有和Ba2+生成沉淀的阴离子(C、S或S),也可能含有Ag+,生成AgCl沉淀;②然后继续加入稀盐酸至溶液呈酸性,产生无刺激性气味且能使澄清石灰水变浑浊的气体,此气体为CO2,说明溶液中含有C,不含S和Ag+,因为Ag+和C不能共存;生成的白色沉淀部分溶解,说明沉淀中包含BaCO3和BaSO4沉淀,则溶液中一定含有S;③取②中上层清液继续滴加BaCl2溶液至无沉淀时,再滴加AgNO3溶液,产生的白色沉淀是AgCl,但①、②和③步骤中加入的BaCl2溶液和盐酸均含有Cl-,故不能确定原溶液中是否含有Cl-。

4.C　铁与稀盐酸反应,而铜不反应,所以用稀盐酸可除去铜粉中混有的少量铁粉,A项正确;用盐酸可以鉴别CuO粉末、炭粉、铁粉三种黑色粉末,溶解后溶液显蓝色的为氧化铜粉末,溶解后溶液显浅绿色的为铁粉,不溶解的为炭粉,B项正确;胶体粒子能通过滤纸,所以过滤不能除去溶液中的胶体粒子,C项错误;四氯化碳不溶于水,密度比水大,苯不溶于水,密度比水小,所以用水可以鉴别四氯化碳和苯两种无色液体,D项正确。

5.D　某些金属或它们的化合物在火焰上灼烧时使火焰呈现特殊的颜色,这叫作焰色反应,焰色反应是物理变化,A项错误;某些金属或其化合物的焰色为无色,B项错误;钠元素的焰色为黄色,钾元素的焰色为紫色,钾元素的焰色要透过蓝色钴玻璃观察,可排除钠元素黄色火焰的干扰,故焰色呈黄色说明该溶液中一定含有钠元素,不确定是否含有钾元素,C项错误。

6.D　无色溶液中加入硝酸银溶液,若生成白色沉淀,溶液中可能含Cl-,也可能含C、S等,A项错误;无色溶液中先加入氯化钡溶液生成白色沉淀,再加稀盐酸沉淀不消失,溶液中可能含S,也可能含有Ag+,B项错误;无色溶液中加入浓氢氧化钠溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,若试纸变蓝,说明溶液中有N,C项错误;用洁净的铂丝蘸取溶液进行焰色反应的实验,火焰呈黄色,说明溶液中一定含Na+,可能含K+,D项正确。

7.C　硫酸不挥发,干扰实验,应用盐酸洗涤铂丝,A项错误;酒精与水互溶,不能作萃取剂,B项错误;汽油和水不互溶,可通过分液的方法分离,C项正确;丁达尔效应为胶体特有的性质,不能依此鉴别溶液,D项错误。

8.BC　对比实验3(或4或5)和实验1(或2)可知,碱性条件下,H2O2完全分解所用时间缩短,即碱性条件下H2O2分解比酸性条件下快,A项正确;对比题图中FeCl3、CuCl2催化曲线可知,其他条件相同时,相同时间内,FeCl3催化过程生成的气体的压强大,即FeCl3催化更有利于H2O2分解,所以铜盐对H2O2分解的催化效果不如铁盐,B项错误;对比题图中CuSO4、CuCl2催化曲线,其他条件相同时,CuCl2催化H2O2分解快,即CuCl2对H2O2分解的催化效果比CuSO4好,C项错误;根据题表中溶液的酸碱性对H2O2分解的影响可知,其他条件相同时,酸性条件下H2O2分解比碱性条件下慢,根据题图中FeCl3、CuSO4、CuCl2的催化曲线分析可知,催化效果:FeCl3>CuCl2>CuSO4,所以催化剂、溶液酸碱性对H2O2分解快慢有影响,D项正确。

9.答案　(1)Ⅳ　(2)探究催化剂对反应快慢的影响　(3)其他条件不变,增大反应物浓度、升高温度或加入合适的催化剂,化学反应加快

解析　(1)实验①中H2O2溶液浓度最小,没有使用催化剂,温度为25 ℃,则在实验①~④中,①的反应最慢,图中曲线斜率越大,反应越快,并且①中产生O2的体积比②、③、④的少,则表示实验①的为Ⅳ。

(2)实验③、④中,反应物浓度、反应温度相同,而实验④使用了催化剂,所以实验③和④的目的是研究催化剂对反应快慢的影响。

(3)根据实验①、②可知,增大反应物浓度,反应加快;根据实验②、③可知,升高温度,反应加快;根据实验③、④可知,使用合适的催化剂,反应加快。

10.答案　(1)无现象　后面　

(2)①2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2↑　随着反应的进行,温度升高,加快了反应速率　②控制变量法　与盐酸反应的铝片表面也有氧化膜　硫酸根离子对反应有抑制作用　NaCl　Na2SO4(合理即可)

解析　(1)甲同学将用砂纸打磨过的铝片放入氯化镁溶液中,观察不到明显的现象,说明铝在金属活动性顺序中排在镁的后面。(2)①铝片与稀硫酸反应产生氢气和硫酸铝,反应的化学方程式为2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2↑,图中从a点到c点曲线上升,是因为随着反应的进行,温度升高,加快了反应速率。②将某铝片从中间切成两等份,再分别放入pH相同的稀硫酸和稀盐酸中,观察现象,此实验方法是控制变量法;由于使用的铝片是一样的,即与盐酸反应的铝片表面也有氧化膜,故该猜想错误;使用的还有硫酸,可能是氯离子对反应有促进作用,还可能是硫酸根离子对反应有抑制作用;为了验证“盐酸中的氯离子对反应产生促进作用”的猜想,加入的两种溶液的溶质可以是NaCl和Na2SO4。