第三课时 物质检验与鉴别(讲义)- 高考化学二轮复习方案(实验部分)
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第三课时 物质检验与鉴别
1.(2020·全国高考真题)某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成,进行如下实验:① 混合物溶于水,得到澄清透明溶液;② 做焰色反应,通过钴玻璃可观察到紫色;③ 向溶液中加碱,产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为
A.KCl、NaCl B.KCl、MgSO4
C.KCl、CaCO3 D.MgSO4、NaCl
【答案】B
【解析】①混合物溶于水,得到澄清透明溶液,则不含CaCO3,排除C选项;②做焰色反应,通过钴玻璃可观察到紫色,可确定含有钾元素,即含有KCl;③向溶液中加碱,产生白色沉淀,则应含有MgSO4,综合以上分析,混合物由KCl和MgSO4两种物质组成,故选B。
2.(2020·天津高考真题)检验下列物所选用的试剂正确的是
| 待检验物质 | 所用试剂 |
A | 海水中的碘元素 | 淀粉溶液 |
B | SO2气体 | 澄清石灰水 |
C | 溶液中的Cu2+ | 氨水 |
D | 溶液中的 | NaOH溶液,湿润的蓝色石蕊试纸 |
【答案】C
【解析】A.淀粉溶液可以检验碘单质,不能检验碘元素,错误;B.能使澄清石灰水变浑浊的气体可以是二氧化硫或二氧化碳,应该用品红检验二氧化硫气体,错误;C.铜离子遇到氨水会先产生氢氧化铜蓝色沉淀,继续加氨水会生成四氨合铜离子,检验铜离子可以用氨水,正确;D.铵根离子遇氢氧化钠溶液(加热)生成氨气,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,不能使用湿润的蓝色石蕊试纸检验氨气,错误;答案选C。
3.(2017·浙江高考真题)已知:微溶于水,可溶于硝酸。溶液X中可能含有中的几种离子。为了确定其组成,某同学进行了如下实验:
下列说法正确的是( )
A.溶液X中一定含有和
B.溶液X中一定不含、
C.为确定溶液X中是否含有,可取溶液2,加入溶液
D.在溶液X中依次滴入盐酸、双氧水和硫氰化钾溶液后,溶液将变为红色
【答案】B
【解析】溶液X与盐酸反应生成气体和沉淀,气体为二氧化碳、沉淀为硅酸,则一定含CO32-、SiO32-,由离子共存可知,一定不含Ca2+、Fe2+,由电荷守恒可知一定存在的阳离子为Na+;溶液1与过量硝酸银反应生成白色沉淀应为AgCl或硫酸银,加盐酸引入氯离子,则不能确定是否含Cl-,且一定不含Br-,不能确定是否含SO42-。A.溶液X中一定含有Na+、CO32−、SiO32−,不能确定是否含Cl−,错误;B.一定含CO32-、SiO32-,由离子共存可知,一定不含Ca2+、Fe2+,与过量硝酸银反应生成白色沉淀一定不含Br-,正确;C.为确定溶液X中是否含有SO42−,可取溶液2加入BaCl2溶液,因溶液2中含银离子,错误;D.X中不含Fe2+,滴入盐酸、双氧水和硫氰化钾溶液后,溶液为无色,错误;故答案选B。
1.常见气体的检验
气体 | 检验方法 | 现象 |
H2 | 点燃 | 淡蓝色火焰,罩在火焰上方的干冷的小烧杯中出现水珠 |
O2 | 插入带火星的木条 | 可使带火星的木条复燃 |
Cl2 | 观察颜色;用湿润的淀粉KI试纸检验 | 呈黄绿色;能使湿润的淀粉KI试纸变蓝(O3、NO2也具有此性质) |
HCl | 靠近蘸有浓氨水的玻璃棒 | 冒白烟 |
SO2 | 通入品红溶液中,再加热 | 品红溶液先褪色,加热后又变红色 |
NH3 | 用湿润的红色石蕊试纸检验;靠近蘸有浓盐酸或浓硝酸的玻璃棒 | 湿润的红色石蕊试纸变蓝;靠近蘸有浓盐酸或浓硝酸的玻璃棒时产生白烟 |
NO2 | 观察颜色;通入水中,检验溶液的酸碱性 | 红棕色气体;通入水中得无色溶液,产生无色气体,水溶液显酸性 |
NO | 观察遇空气的颜色变化 | 无色气体,遇空气变成红棕色 |
CO2 | 观察颜色、闻气味,通入澄清石灰水 | 无色、无味、使澄清石灰水变浑浊 |
CO | 点燃,将产物气体通入澄清石灰水;或将气体通过灼热的CuO | 点燃时火焰呈淡蓝色,生成的气体使澄清石灰水变浑浊;能使灼热的CuO由黑色变成红色 |
C2H4 | 点燃,观察现象;通入酸性高锰酸钾溶液或溴水中 | 燃烧时有明亮的火焰并且冒黑烟;能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色 |
2.常见阴离子的检验
(1)利用酸碱指示剂检验。
OH-—
(2)利用盐酸和其他试剂检验。
C:加入BaCl2或CaCl2溶液后生成白色沉淀,再加稀盐酸沉淀溶解,并放出无色无味的气体。
S:先加入足量稀盐酸,无沉淀生成,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。
S:加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加稀盐酸,放出无色、有刺激性气味且能使品红溶液褪色的气体。
(3)利用AgNO3(HNO3酸化)溶液检验。
硝酸酸化的硝酸银溶液
(4)利用某些特征反应检验。
I-:滴入淀粉溶液和氯水,溶液变蓝色(或加入氯水和四氯化碳,四氯化碳层呈紫红色)。
3.常见阳离子的检验
H+→滴入紫色石蕊溶液,溶液变红色
1.物质检验的常用方法
检验方法 | 适用范围 | 典型物质 | |
物理方法 | 观察法 | 颜色、状态的差异 | Cl2为黄绿色、NO2为红棕色 |
闻气味法 | 气味存在着差异 | SO2、HCl、NH3等有刺激性气味 | |
水溶法 | 溶解性存在差异 | 如Na2CO3与CaCO3 | |
焰色法 | 常用于鉴别金属元素 | 如钾、钠等元素的单质、化合物 | |
丁达尔效应 | 胶体与非胶体 | Fe(OH)3胶体与Fe(SCN)3溶液 | |
化学方法 | 沉淀法 | 将待检离子转化为沉淀 | S、Cl-、C、Fe2+、Fe3+、Cu2+ |
气体法 | 将某些离子转化为气体 | C、HC、S、HS、N | |
显色法 | 将待检成分转化为有特殊颜色的成分 | Fe3+、淀粉、I2 |
2.离子检验实验操作的答题模板
操作 ⇒ 现象 ⇒ 结论
取样,加入…… ⇒ 有……生成 ⇒ ……的是……
例如:检验某溶液中含有Fe2+而不含Fe3+的方法是取适量溶液于洁净的试管中,滴加几滴KSCN溶液,无明显现象,再向溶液中滴加几滴H2O2(或新制氯水),溶液变为红色,说明溶液中含有Fe2+而不含Fe3+。
物质(或离子)检验类方案判断
| 实验操作及现象 | 结论 | 判断正误 | 解释 |
(1) | 用铂丝蘸取某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色 | 一定是钠盐,该溶液中一定不含有K+ | × | NaOH焰色反应火焰也是黄色,检验钾元素要透过蓝色钴玻璃,透过蓝色钴玻璃火焰呈紫色说明含有钾元素,否则不含有 |
(2) | 向乙醇中加入浓硫酸,加热,溶液变黑,将产生的气体通入酸性KMnO4溶液,溶液褪色 | 该气体是乙烯 | × | 未反应的乙醇、生成的乙烯、SO2都能使酸性KMnO4溶液褪色 |
(3) | 向溶液X中滴加NaOH稀溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸不变蓝 | 溶液X中无NH | × | NH3极易溶于水,在溶液中加入稀NaOH溶液,生成的氨水浓度小,不加热时NH3不会挥发出来 |
(4) | 用湿润的淀粉碘化钾试纸检验气体Y,试纸变蓝 | 该气体是Cl2 | × | 淀粉碘化钾试纸检验的是具有强氧化性的气体,Y可能是Cl2,也可能是O3、NO2等气体 |
(5) | 将某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色 | 该气体一定是SO2 | × | O3、Cl2也能使品红溶液褪色 |
(6) | 向溶液Y中滴加硝酸,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成 | Y中一定含有SO | × | 若溶液Y中含有SO,滴加硝酸时能被氧化成SO,加入BaCl2也会有白色沉淀产生 |
(7) | 往CH2===CHCHO中滴入酸性KMnO4溶液,溶液褪色 | 该有机物中含有碳碳双键 | × | 碳碳双键和醛基都能使酸性高锰酸钾褪色,故用KMnO4溶液无法证明分子中含有碳碳双键 |
(8) | 蘸有浓氨水的玻璃棒靠近溶液X,有白烟产生 | X一定是浓盐酸 | × | 只要是挥发性的浓酸遇蘸有浓氨水的玻璃棒都能产生白烟,浓盐酸、浓硝酸都符合 |
(9) | 在淀粉溶液中加入适量稀硫酸微热,向水解后的溶液中加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热,无砖红色沉淀 | 说明淀粉未水解 | × | 稀硫酸在淀粉水解中作催化剂,在未中和硫酸的情况下加入的新制Cu(OH)2悬浊液会与硫酸反应生成CuSO4,在加热时得不到沉淀,应该先加氢氧化钠中和硫酸后再加新制Cu(OH)2悬浊液 |
(10) | 向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色 | 该溶液中一定含Fe2+ | √ | Fe2+的检验方法正确 |
(11) | 溴乙烷与NaOH溶液共热后,滴加AgNO3溶液,未出现淡黄色沉淀 | 溴乙烷未发生水解 | × | NaOH与AgNO3溶液反应生成的AgOH极不稳定,分解生成棕褐色的氧化银,干扰溴离子的检验 |
(12) | 将SO2气体通入到Ba(NO3)2溶液中,生成白色沉淀 | 此沉淀是BaSO3 | × | H2SO3是中强酸,电离出的H+与溶液中的NO能将SO化成SO,故该白色沉淀是BaSO4 |
(13) | 将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液,溶液变红 | Fe(NO3)2晶体已氧化变质 | × | 在Fe(NO3)2中加入稀硫酸后,Fe2+能被H+、NO(两者同时存在相当于HNO3)氧化成Fe3+而干扰实验 |
(14) | 向某溶液中加入稀盐酸,产生的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊 | 该溶液一定是碳酸盐溶液 | × | 碳酸氢盐、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐溶液也有相同现象 |
(15) | 向装有溴水的分液漏斗中加入裂化汽油,充分振荡,静置,溴水褪色 | 裂化汽油可萃取溴 | × | 裂化汽油含烯烃能与溴水发生加成反应,不是萃取 |