2024届高考化学一轮复习专题10第55讲物质的检验与鉴别基础学案

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物质的检验
1．常见离子的检验
COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,3)的检验
COeq \\al(2－,3)eq \(―――→,\s\up9(BaCl2))BaCO3(沉淀)eq \(――→,\s\up9(盐酸))无色无味的气体或使澄清石灰水变浑浊；
SOeq \\al(2－,3)eq \(―――→,\s\up9(BaCl2))BaSO3(沉淀)eq \(――→,\s\up9(盐酸))无色刺激性气味的气体或使品红溶液褪色或使澄清石灰水变浑浊。
2．常见气体的检验
(1)酸性气体的检验
(2)碱性气体的检验
(3)还原性气体的检验
(4)强氧化性气体的检验
3．常见有机物的检验
(1)有机气体eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(CH4：燃烧火焰呈淡蓝色，且生成CO2和H2O,CH2===CH2或CH≡CH：使溴水或酸性KMnO4溶液褪色))
(2)含—CHO的有机物：
①碱性条件下与银氨溶液共热生成银镜。
②碱性条件下与新制Cu(OH)2共热生成砖红色沉淀。
(3)含酚羟基的物质：与FeCl3溶液发生显色反应，或与浓溴水反应生成沉淀。
(4)卤代烃：与碱的水溶液共热，加稀HNO3酸化，然后加AgNO3溶液，有沉淀生成。
(5)蛋白质：遇浓HNO3显黄色，灼烧有烧焦羽毛气味。
(6)淀粉：遇I2变蓝色。
常见物质的检验
1．下列“解释或结论”与“实验操作及现象”对应的是( )
B [A.向某溶液中加入CaCl2溶液产生白色沉淀。再加稀盐酸，沉淀溶解产生无色气体，生成的沉淀可能是碳酸钙或亚硫酸钙，该溶液中可能含有COeq \\al(2－,3)或SOeq \\al(2－,3)，故不选A；B.将SOCl2与AlCl3·6H2O混合加热，得到AlCl3、SO2、HCl，说明SOCl2比AlCl3更易水解，故选B；C.碘酸钾和碘化钾在酸性条件下发生归中反应生成碘单质，向某食盐溶液中加入KI溶液和几滴淀粉溶液，没有加酸，溶液未变蓝色，不能判断是否是含碘盐，故不选C；D.红热的铁粉与水蒸气反应后的固体中，加入足量稀盐酸溶解，再滴入KSCN溶液，未变红，可能是铁把Fe3＋还原为Fe2＋，不能判断该固体中是否含三价铁，故不选D。]
2．H2、CO、CH4、NH3在一定条件下均可用作还原剂。 已知：CH4＋CuOeq \(――→,\s\up9(△))Cu＋CO2＋H2O；NH3＋CuOeq \(――→,\s\up9(△))Cu＋N2＋H2O，用如图所示装置进行实验(A装置加热前均用所通入的气体排尽装置中的空气，每次只通一种气体)，并完成表格中的内容。
[解析] 由于四种气体均有还原性，故A装置中的现象相同(黑色固体变为红色)；四种气体中含氢元素的物质(H2、CH4、NH3)与氧化铜反应后，产物中含水蒸气，能使无水硫酸铜变蓝；四种气体中含碳元素的物质(CO、CH4)与氧化铜反应后，产物中含二氧化碳，能使澄清石灰水变浑浊；NH3极易溶于水，故通入饱和澄清石灰水时石灰水变浑浊；尾气能燃烧的可点燃或收集处理，而NH3则不需要另外处理，通入水中即可。
[答案] ①CH4 ②H2 ③CO ④无水硫酸铜变蓝 ⑤澄清石灰水变浑浊
物质检验的实验及其探究
3．下列说法正确的是( )
A．向某溶液中滴加KSCN溶液变为血红色，则溶液中一定无Fe2＋
B．取固体Fe3O4用稀盐酸溶解，滴加酸性KMnO4溶液，若紫色褪去，则有Fe2＋
C．用洁净的铂丝蘸取白色粉末在火焰上灼烧，火焰呈黄色，说明该白色粉末是钠盐
D．取少量某溶液于试管中，滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，则一定有Cl－
D [A.滴加KSCN溶液变为血红色，说明溶液中含有Fe3＋，不能确定溶液中是否含有Fe2＋，A错误；B.HCl会和KMnO4发生氧化还原反应，也能使酸性KMnO4溶液褪色，B错误；C.用洁净的铂丝蘸取白色粉末在火焰上灼烧，火焰呈黄色，说明该白色粉末含有钠元素，不一定是钠盐，也可以是NaOH，C错误；D.滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，排除碳酸根等离子的干扰，若有白色沉淀生成，则一定有Cl－，D正确。]
4．下列关于物质的检验说法正确的是( )
A．某溶液中先滴加稀盐酸，再加入硝酸银溶液后，产生白色沉淀，证明原溶液含Cl－
B．向某溶液中加入氢氧化钠溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋
C．向无色溶液中滴加氯水和CCl4，振荡，静置，下层呈橙红色，证明原溶液中有Br－
D．待检液先加氯水，无明显现象，再加入KSCN溶液，溶液显血红色则待检液中一定含有Fe2＋
C [A.检验氯离子正确步骤为：某溶液中先滴加稀硝酸，再加入硝酸银溶液后，产生白色沉淀，证明原溶液含Cl－，加入盐酸会引入氯离子，干扰实验，A错误；B.氢氧化镁是白色沉淀，能被红褐色的沉淀掩盖，无法确定是否含有镁离子，B错误；C.氯气可以置换溴离子，故检验溴离子的方法为：向无色溶液中滴加氯水和CCl4，振荡，静置，下层呈橙红色，证明原溶液中有Br－，C正确；D.检验Fe2＋的正确步骤为：待检液先加入KSCN溶液，无明显现象，再加氯水，溶液显血红色则待检液中一定含有Fe2＋，先加入KSCN溶液，目的是排除原溶液中三价铁离子的干扰，D错误。]
(1)离子检验中常见的干扰因素以及排除措施
(2)气体检验中干扰因素的排除
气体检验中干扰因素的排除方法一般是先检验出一种可能具有干扰的气体，并除去该气体，而且要确认该气体已经除尽，再检验其余气体。如在SO2存在的条件下检验CO2，可设计如下检验思路：品红溶液检验SO2→高锰酸钾溶液除去SO2→品红溶液检验SO2是否除尽→澄清石灰水检验CO2。与此类似的还有检验实验室制取的乙烯中含有SO2等。
物质的鉴别
1．物质鉴别的原则
2．物质鉴别的方法
3．物质鉴别选择试剂的分析思路
(1)先分析被鉴别物质的水溶性、密度、溶液的酸碱性，确定能否选用水或指示剂进行鉴别。如：a.用水鉴别Na2CO3和CaCO3两种白色粉末；b.用水鉴别苯、CCl4、酒精三种无色液体；c.用pH试纸鉴别NH4Cl、NaCl、Na2CO3三种无色溶液。
(2)在鉴别多种酸、碱、盐的溶液时，可依据“相反原理”确定试剂进行鉴别。即被鉴别的溶液多数呈酸性时，可选用碱或水解呈碱性的盐溶液作试剂；若被鉴别的溶液多数呈碱性时，可选用酸或水解呈酸性的盐溶液作试剂。如：a.用Ba(OH)2溶液鉴别NH4Cl、(NH4)2SO4、H2SO4三种无色溶液；b.用稀盐酸鉴别NaOH、Na2CO3、NaAlO2三种无色溶液。
4．不另加试剂鉴别的两种常见方法
(1)两两混合法：对多种溶液鉴别时，通过两两溶液混合所得现象的差异，分析确定。如Na2CO3溶液、BaCl2溶液和HNO3溶液，根据两两混合所得现象可以鉴别，有沉淀和气体的为Na2CO3，只有沉淀的为BaCl2，只有气体的为HNO3。
(2)顺序滴加法：当需鉴别的物质为两种时，可根据试剂滴加顺序得到的现象，鉴别两物质。如Na2CO3溶液与盐酸，AlCl3溶液与NaOH溶液，AgNO3溶液与氨水等。
1．下列实验可以实现鉴别目的的是( )
A．用澄清石灰水可以鉴别SO2和CO2
B．用湿润的KI­淀粉试纸鉴别Cl2与NO2
C．用酸性KMnO4溶液可以鉴别甲苯和环己烯
D．用新制的Cu(OH)2通过加热可以鉴别乙醛与乙酸
[答案] D
2．某小组设计实验探究Fe2＋是否能与SCN－形成络离子。查阅资料：向难溶电解质中加入具有不同离子的可溶性强电解质溶液，会使难溶电解质溶解度增大，这种现象叫做“盐效应”。实验表明：“盐效应”与离子浓度、离子所带电量有关。分别取等量的纯FeCO3进行实验，实验结果如图所示：
下列推断正确的是( )
A．实验Ⅱ中，KCl溶液能促进FeCO3溶解
B．相同浓度下，KSCN溶液盐效应大于KCl溶液
C．滤液中＋2价铁离子总浓度：实验Ⅰ＝实验Ⅱ
D．实验表明，Fe2＋和SCN－不能形成络离子
A [两个为对比实验，通过实验现象的不同可知，实验Ⅰ中Fe2＋浓度较大， Fe2＋和SCN－能形成无色络离子，会促进FeCO3溶解的溶解，使FeCO3在KSCN溶液中溶解度大于FeCO3在KCl溶液中的溶解度，据此分析。A.盐效应实质是阴、阳离子之间静电吸引力，促进平衡向溶解方向移动，A正确；B.根据盐效应的影响因素可知，KSCN和KCl的阳离子相同、阴离子所带电荷数相等，在浓度相同条件下它们的盐效应相近，B错误；C.实验Ⅰ最终产生红褐色沉淀，说明对应的滤液中含有Fe2＋总浓度较大，实验Ⅱ中Fe2＋总浓度较小，C错误；D.通过实验说明，Fe2＋和SCN－能形成无色络离子，D错误。]
3．下列有关鉴别的说法正确的是________(填序号)。
①用水可以鉴别CCl4与苯
②用Ca(OH)2溶液鉴别Na2CO3与NaHCO3溶液
③不另外加试剂可以鉴别Al2(SO4)3与NaOH溶液
④不另外加试剂可以鉴别NaAlO2与盐酸溶液
⑤用紫色石蕊试液可以鉴别乙醇、乙酸和苯
⑥用溴水可以鉴别乙烯与甲醛
⑦不另外加试剂可以鉴别NaHCO3溶液、BaCl2溶液、H2SO4溶液
⑧用酸性KMnO4溶液可以鉴别FeCl2与FeCl3溶液
[答案] ①③④⑤⑦
物质鉴别的分析思路
“实验操作—现象—结论”等形式的实验评价
该微点涉及的题型常常以“表格”的形式呈现，具体形式多种多样，涉及的化学内容很广泛，如元素化合物，化学反应基本原理、有机物等。此类试题信息量大，综合性强，要求的实验能力很强。命题人可以在实验操作上设计错误，也可以在现象与结论上设计错误。
由实验操作和现象，可得出相应正确结论的是( )
C [氯水过量，加入淀粉KI溶液，过量的氯水可以将碘离子氧化为碘单质，无法证明溴单质的氧化性强于碘单质，A错误；向蔗糖溶液中滴加稀硫酸，水浴加热后，应加入氢氧化钠溶液使体系呈碱性，若不加氢氧化钠，未反应的稀硫酸会和新制的氢氧化铜反应，则不会产生砖红色沉淀，不能说明蔗糖没有发生水解，B错误；石蜡油加强热，产生的气体能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明气体中含有不饱和烃，C正确；加热试管中的聚氯乙烯薄膜碎片，聚氯乙烯会焦化，分解产生HCl气体，HCl能使润湿的蓝色石蕊试纸变红，D错误。]
“实验操作—现象—结论”等的评价注意事项
(1)对“实验操作”要注意实验步骤的完整性、可操作性、科学性以及是否环保等。
(2)对“现象”要注意与“实验操作”的一致性，同时要注意“现象”是否全面。
(3)对“结论”要注意根据“现象”能否得出“结论”，是否有干扰因素等。
1．根据实验操作和现象所得出的结论正确的是( )
B [稀硝酸具有氧化性，也会将Fe2＋氧化为Fe3＋，氧化剂不一定是Ag＋，A错误；蔗糖和稀硫酸混合并水浴加热一段时间，蔗糖会发生水解，调pH至碱性，加入适量新制的氢氧化铜，加热，产生砖红色沉淀，说明水解产物中有葡萄糖，B正确；向浓溴水中滴加苯酚，酚羟基的邻、对位被溴原子取代，体现了羟基对苯环活性产生影响，C错误；若C6H10O中含醛基，醛基也可与溴水反应，使溴水褪色，D错误。]
2．(2022·常州一模)下列实验操作与结论相匹配的是( )
D [A.向某溶液中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，产生白色沉淀，有可能是原溶液中的Ag＋与Cl－反应生成氯化银沉淀，不一定是SOeq \\al(2－,4)与Ba2＋反应，故A不选；B.酸性KMnO4溶液具有氧化性且为紫色，加入FeCl2溶液后褪色，说明发生氧化还原反应，KMnO4被还原，但是Fe2＋和Cl－都具有还原性，都可以使酸性KMnO4溶液褪色，故B不选；C.向某溶液中滴加稀盐酸产生无色无味气体，溶液中可能存在COeq \\al(2－,3)或HCOeq \\al(－,3)，故C不选；D.根据氧化还原反应规律，氧化性：氧化剂>氧化产物，用FeCl3溶液腐蚀铜电路板，其反应为2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋，其中Fe元素化合价降低，Fe3＋作氧化剂，Cu元素化合价升高，被氧化，Cu2＋作氧化产物，所以氧化性：Fe3＋>Cu2＋，故D选。]
3．根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是( )
B [苯酚浊液中加入Na2CO3溶液，生成苯酚钠和碳酸氢钠，则酸性：苯酚>HCOeq \\al(－,3)，A错误；Ksp越小的物质越容易沉淀，由操作和现象可知Ksp(Ag2CrO4)碳酸
B
2CrOeq \\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq \\al(2－,7)＋H2O，在K2Cr2O7溶液中加入少量AgNO3溶液，有红棕色沉淀(Ag2CrO4)生成
Ksp(Ag2CrO4)Br2
选项
实验目的
实验及现象
结论
A
比较CH3COO－和HCOeq \\al(－,3)的水解常数
分别测浓度均为0.1 ml·L－1的CH3COONH4和NaHCO3溶液的pH，后者大于前者
Kh(CH3COO－)