高考化学易错点17物质的检验知识点讲解文档格式.docx
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还原性:
B.
将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满CO2的集气瓶
集气瓶中产生大量白烟,瓶内有黑色颗粒产生
CO2具有氧化性
C.
加热盛有少量NH4HCO3固体的试管,并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸
石蕊试纸变蓝
NH4HCO3显碱性
D.
向2支盛有2mL相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的NaCl和Nal溶液
一只试管中产生黄色沉淀,另一支中无明显现象
【答案】C
5.(2017课标Ⅱ)(14分)水泥是重要的建筑材料。
水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2,并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。
实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示:
回答下列问题:
(1)在分解水泥样品过程中,以盐酸为溶剂,氯化铵为助溶剂,还需加入几滴硝酸。
加入硝酸的目的是__________,还可使用___________代替硝酸。
(2)沉淀A的主要成分是_________,其不溶于强酸但可与一种弱酸反应,该反应的化学方程式为____________________________________。
(3)加氨水过程中加热的目的是___________。
沉淀B的主要成分为_____________、____________(填化学式)。
(4)草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后,用KMnO4标准溶液滴定,通过测定草酸的量可间接获知钙的含量,滴定反应为:
+H++H2C2O4→Mn2++CO2+H2O。
实验中称取0.400g水泥样品,滴定时消耗了0.0500mol·
L-1的KMnO4溶液36.00mL,则该水泥样品中钙的质量分数为______________。
【答案】
(1)将样品中可能存在的Fe2+氧化为Fe3+;
双氧水(H2O2)
(2)SiO2(或H2SiO3);
SiO2+4HF
SiF4↑+2H2O
(3)防止胶体生成,易沉淀分离;
Fe(OH)3、
(OH)3
(4)45.0%
【解析】
(1)根据题中信息,水泥中含有一定量的铁、铝、镁等金属氧化物,根据流程需要除去这些杂质,因为Fe3+容易在pH较小时以氢氧化物的形式沉淀出来,因此加入硝酸的目的是将样品中可能存在的Fe2+转化成Fe3+;
加入的物具有氧化性,同时不能引入新的杂质,同时因为过氧化氢被称为绿色氧化剂,因此可以选择双氧水;
(2)根据水泥中成分,二氧化硅不溶于一般酸溶液,所以沉淀A是二氧化硅;
SiO2溶于氢氟酸,发生的反应是:
(3)盐类水解是吸热反应,加热可以促进Fe3+、Al3+水解转换为Fe(OH)3、
(OH)3;
根据流程图,pH4~5时Ca2+、Mg2+不沉淀,Fe3+、Al3+沉淀,所以沉淀B为Fe(OH)3、
(OH)3。
(4)草酸钙的化学式为CaC2O4,MnO4-作氧化剂,化合价降低5价,H2C2O4中的C化合价由+3价→+4价,整体升高2价,最小公倍数为10,因此MnO4-的系数为2,H2C2O4的系数为5,运用关系式法5Ca2+~5H2C2O4~2KMnO4
n(KMnO4)=0.0500mol/L×
36.00×
10-3mL=1.80×
10-3mol
n(Ca2+)=4.50×
10-3mol,水泥中钙的质量分数为4.50×
10-3mol×
40.0g/mol/0.400g×
100%=45.0%。
6.(2017课标Ⅰ)(15分)凯氏定氨法是测定蛋白质中氮含量的经典方法,其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐,利用如图所示装置处理铵盐,然后通过滴定测量。
已知:
NH3+H3BO3=NH3·
H3BO3;
NH3·
H3BO3+HCl=NH4Cl+H3BO3。
(1)a的作用是_______________。
(2)b中放入少量碎瓷片的目的是____________。
f的名称是__________________。
(3)清洗仪器:
g中加蒸馏水:
打开k1,关闭k2、k3,加热b,蒸气充满管路:
停止加热,关闭k1,g中蒸馏水倒吸进入c,原因是____________;
打开k2放掉水,重复操作2~3次。
(4)仪器清洗后,g中加入硼酸(H3BO3)和指示剂,铵盐试样由d注入e,随后注入氢氧化钠溶液,用蒸馏水冲洗d,关闭k3,d中保留少量水,打开k1,加热b,使水蒸气进入e。
①d中保留少量水的目的是___________________。
②e中主要反应的离子方程式为________________,e采用中空双层玻璃瓶的作用是________。
(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m克进行测定,滴定g中吸收液时消耗浓度为cmol·
L-1的盐酸VmL,则样品中氮的质量分数为_________%,样品的纯度≤_______%。
(1)避免b中压强过大
(2)防止暴沸直形冷凝管
(3)c中温度下降,管路中形成负压
(4)①液封,防止氨气逸出②NH4++OH−
NH3↑+H2O保温使氨完全蒸出
(5)
7.(2017课标Ⅲ)(14分)
绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。
某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。
(1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。
再向试管中通入空气,溶液逐渐变红。
由此可知:
______________、_______________。
(2)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带端开关K1和K2)(设为装置A)称重,记为m1g。
将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为m2g。
按下图连接好装置进行实验。
①仪器B的名称是____________________。
②将下列实验操作步骤正确排序___________________(填标号);
重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3g。
a.点燃酒精灯,加热b.熄灭酒精灯c.关闭K1和K2
d.打开K1和K2,缓缓通入N2e.称量Af.冷却至室温
③根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目x=________________(列式表示)。
若实验时按a、d次序操作,则使x__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将
(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中,打开K1和K2,缓缓通入N2,加热。
实验后反应管中残留固体为红色粉末。
①C、D中的溶液依次为_________(填标号)。
C、D中有气泡冒出,并可观察到的现象分别为_______________。
a.品红b.NaOHc.BaCl2d.Ba(NO3)2e.浓H2SO4
②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_____________________。
(1)样品中无Fe3+;
硫酸亚铁易被空气氧化为硫酸铁;
(2)①干燥管②dabfce③
;
偏小;
(3)①c、a;
产生白色沉淀、品红溶液褪色;
②2FeSO4
Fe2O3+SO2↑+SO3
锁定考点
物质检验的方法常用的物理方法有:
①观察法;
②嗅试法;
③加热法;
④水溶法;
⑤焰色反应法等。
常用的化学方法有:
①加热法;
②点燃法;
③指示剂法;
④显色法(如无水硫酸铜遇水显蓝色);
⑤互滴法;
⑥不同试剂两两混合法(又称:
简明列表法)等。
常见物质检验的方法如下
1.阳离子的检验:
离子
检验试剂
实验现象
离子方程式
H+
石蕊试液
溶液变红
Na+
焰色反应
火焰呈黄色
Fe2+
NaOH溶液
KSCN溶液、氯水
③K3[Fe(CN)3]溶液
先生成白色沉淀,很快变为灰绿色,最后变为红褐色
加KSCN溶液不变色,加氯水后便红色
③生成蓝色沉淀
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
Fe3++SCN-=[Fe(SCN)]2+
Fe3+
KSCN溶液
出现红褐色沉淀
溶液呈血红色
Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
Cu2+
蓝色沉淀
Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓
NH4+
与NaOH溶液混合加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
无色有刺激性气味的气体,试纸变蓝
NH4++OH-=NH3↑+H2O
Mg2+
加过量NaOH溶液
有白色沉淀生成
Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
Al3+
NaOH溶液,氨水
生成的白色沉淀,继续加NaOH溶液,沉淀溶解;
继续加氨水沉淀不溶解
Al3++3OH-=Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
2.阴离子的检验:
OH-
酚酞试液
呈红色
呈蓝色
Cl-
AgNO3,稀HNO3
白色沉淀
Ag++Cl-=AgCl↓
Br-
淡黄色沉淀
Ag++Br-=AgBr↓
I-
黄色沉淀
Ag++I-=AgI↓
SO42-
HCl,BaCl2溶液
加HCl无沉淀,再加BaCl2有白色沉淀
Ba2++SO42-=BaSO4↓
SO32-
稀硫酸,品红溶液
无色有刺激性气味的气体,能使品红溶液退色
SO32-+2H+=SO2↑+H2O
CO32-
HCl,澄清石灰水
CO32-+2H+=CO2↑+H2O
CO2+Ca(OH)2=CaCO3+2H2O
3.常见气体的检验
H2:
灼热的CuO和CuSO4,黑色的CuO变红,白色CuSO4粉末变蓝色。
O2:
带火星的木条,木条复燃。
CO:
灼热的CuO和澄清石灰水,黑色的CuO变红,石灰水变浑浊。
CO2:
气体通入石灰水,石灰水变浑浊。
Cl2:
湿润的淀粉KI试纸,变蓝。
HCl:
通入硝酸银和稀硝酸,产生白色沉淀。
SO2:
品红溶液,品红溶液红色退去,再加热。
又出现红色。
NH3:
湿润的红色石蕊试纸,变蓝。
NO:
打开瓶口与空气接触,立即变为红棕色气体。
4.有机物的检验
碳碳双键或三键:
加少量溴水或酸性KMnO4溶液,褪色。
甲苯:
取两份甲苯,一份滴入溴水,振荡后上层呈橙色;
另一份滴入酸性KMnO4溶液,振荡,紫色褪去。
卤代烷:
与NaOH溶液(或NaOH的醇溶液)共热后,先用硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀的为氯代烷,淡黄色沉淀的为溴代烷,黄色沉淀的为碘代烷。
乙醇:
将螺旋状铜丝加热至表面有黑色CuO生成,迅速插入待测溶液,反复多次,可见铜丝被还原成光亮的红色,并由刺激性气味产生。
。
苯酚:
滴加过量的浓溴水,有白色沉淀;
或滴加少量FeCl3溶液,溶液呈紫色。
⑹乙醛或葡萄糖:
加入银氨溶液,水浴加热,产生银镜;
或加入新制Cu(OH)2悬浊液加热至沸腾,有红色沉淀生成。
乙酸:
使石蕊试液变红;
或加入Na2CO3或NaHCO3溶液有气泡;
或加入新制Cu(OH)2悬浊液溶解得蓝色溶液。
乙酸乙酯:
加入滴加酚酞的NaOH溶液加热,红色变浅或消失。
淀粉:
滴加碘水,呈蓝色。
蛋白质:
灼烧,有烧焦羽毛气味;
或加入浓硝酸微热,出现黄色。
小题快练
1.下表中的实验操作能达到实验目的或能得出相应结论的是
选项
实验操作
实验目的或结论
A
向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液,溶液变蓝
该溶液中含有Br2
B
将混有Ca(OH)2杂质的Mg(OH)2样品放入水中,搅拌,成浆状后,再加入饱和MgCl2溶液,充分搅拌后过滤,用蒸馏水洗净沉淀。
除去Mg(OH)2样品中的Ca(OH)2杂质
C
向盛有1mL0.01mol/LAgNO3溶液的试管中滴加5滴0.01mol/LNaCl溶液,有白色沉淀生成,再滴加0.01mol/LNaI溶液,产生黄色沉淀。
常温下,Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
D
室温下,用pH试纸测得:
0.1mol/LNa2SO3溶液pH约为10,0.1mol/LNaHSO3溶液pH约为5
HSO3-结合H+的能力比SO32-的强
2.某溶液中可能含K+、Ba2+、Na+、NH4+、Cl-、SO42-、AlO2-、OH-中的几种,向其中通入CO2气体,产生沉淀的量与通入CO2的量之间的关系如图所示,下列说法正确的
A.CD段的离子方程式可以表示为:
CO32-+CO2+H2O═2HCO3-
B.肯定不存在的离子是SO42-、OH-
C.该溶液中能确定存在的离子是Ba2+、AlO2-、NH4+
D.OA段反应的离子方程式:
2AlO2-+CO2+3H2O═2Al(OH)3↓+CO32-
【答案】A
【解析】通入二氧化碳,在OA段产生沉淀,说明一定含Ba2+,根据离子共存条件,一定不含SO42-,因二者反应会生成硫酸钡沉淀;
在BC段产生沉淀,说明含AlO2-,AlO2-存在碱性环境,故一定含OH-,不含NH4+,因NH4+与OH-反应放氨气,根据OA段,通入1mol二氧化碳生成1mol沉淀,所以Ba2+为1mol,反应方程式为:
Ba2++2OH-+CO2=BaCO3↓+H2O,AB段沉淀不变,说明二氧化碳和OH-反应,结合OA段可以知道含OH-共3mol,根据BC段可以知道发生反应:
2AlO2-+CO2+3H2O═2Al(OH)3↓+CO32-,故消耗二氧化碳0,5mol,即AlO2-的物质的量为1mol;
CD段发生反应:
CO32-+CO2+H2O═2HCO3-,DE段发生反应:
BaCO3+CO2+H2O=Ba(HCO3)2;
根据以上分析可以知道,一定含Ba2+、AlO2-、OH-,一定不含:
NH4+、SO42-,不能确定离子中至少还存在一种阳离子存在,所给阳离子中还有K+、Na+没确定;
A、根据以上分析可以知道,OA段反应的离子方程式:
Ba2++2OH-+CO2=BaCO3↓+H2O,BC段发生反应:
2AlO2-+CO2+3H2O═2Al(OH)3↓+CO32-,CD段发生的反应:
CO32-+CO2+H2O═2HCO3-,故A正确;
B、根据以上分析可以知道,一定含Ba2+、AlO2-、OH-,一定不含:
NH4+、SO42-,故B错误;
C、根据以上分析可以知道,一定含Ba2+、AlO2-、OH-,一定不含:
NH4+、SO42-,故C错误;
D、根据以上分析可以知道,OA段反应的离子方程式:
2AlO2-+CO2+3H2O═2Al(OH)3↓+CO32-,故D错误。
3.工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Mg2+、Fe2+、Cl-和SO42-等杂质,提纯工艺流程如下,下列说法不正确的是
A.步骤①,通入热空气可以将Fe2+氧化
B.步骤②,产生滤渣的主要成分为Mg(OH)2和Fe(OH)3
C.步骤③,趁热过滤时温度控制不当会使Na2CO3·
H2O中混有Na2CO3·
10H2O等杂质
D.步骤④,灼烧Na2CO3·
H2O在瓷坩埚中进行
4.溶液X中含有下表离子中的某5种,且其浓度均为0.1mol·
L−1(不考虑水的电离与离子水解)。
向X溶液中加入足量稀盐酸,有无色气体生成,经分析,反应前后阴离子种类没有变化。
下列叙述不正确的是
阳离子
阴离子
Na+、Fe3+、Fe2+、Mg2+
NO3-、HCO3-、CO32-、SO42-、Cl-NO3-
A.X溶液中一定含Fe3+、Fe2+
B.X溶液中不可能含有HCO3-或CO32-
C.生成无色气体的离子方程式为:
3Fe2++NO3-+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O
D.根据电荷守恒,原溶液中一定含Mg2+
【解析】HCO3-或CO32-与足量稀盐酸反应,有无色气体生成,但阴离子种类发生变化,则参与产生气体反应的离子不可能为HCO3-或CO32-;
盐酸中含有Cl-,阴离子种类没有变化,因此原溶液中含有Cl-;
根据表中离子可推断出:
反应生成气体的离子是Fe2+和NO3-,两者在酸性条件下,会发生氧化还原反应:
3Fe2++NO3-+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O,产生的无色气体为NO,由于反应前后阴离子种类没有变化,则可知Fe2+完全反应后,NO3-仍有剩余;
根据电荷守恒,溶液中含有0.1mol·
L−1的Fe2+、Cl-、NO3-和其他两种离子,则剩余两种离子中应含有一种阴离子、一种阳离子,根据表中阴离子种类可知该阴离子只能是SO42-,则阳离子所带电荷数应为2,结合表中阳离子种类可知该阳离子为Mg2+;
综上所述,X溶液中含有的5种离子为Fe2+、Cl-、NO3-、SO42-、Mg2+;
A.结合以上分析可知,X溶液中一定含Fe2+,一定不含Fe3+,A错误;
B.结合以上分析可知,X溶液中不可能含有HCO3-或CO32-,B正确;
C.结合以上分析可知,生成无色气体的离子方程式为:
3Fe2++NO3-+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O,C正确;
D.结合以上分析可知,根据电荷守恒,原溶液中一定含Mg2+,D正确。
5.某100mL溶液可能含有Na+、NH4+、Fe3+、CO32-、SO42-、Cl-中的若干种,取该溶液进行连续实验,实验过程如下:
(所加试剂均过量,气体全部逸出)
A.原溶液一定存在CO32-和SO42-,一定不存在Fe3+
B.若原溶液中不存在Na+,则c(Cl-)<0.1mol·
L-1
C.原溶液中c(Cl-)≥0.1mol·
D.原溶液一定存在Cl-,可能存在Na+
在CO32-和SO42-、Cl-,一定不存在Fe3+,故A正确;
B、若原溶液中不存在Na+,则c(Cl-)=0.1mol·
L-1,故B错误。
C、原溶液中c(Cl-)≥0.1mol·
L-1,故C正确;
D、原溶液一定存在Cl-,可能存在Na+,故D正确。
6.下列叙述中正确的是
A.某溶液中加入BaCl2溶液,生成白色沉淀,说明原溶液中含有SO42-
B.能使湿润的淀粉KI试纸变蓝的物质一定是Cl2
C.某溶液加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I-
D.制备Fe(OH)3胶体时,向沸腾的蒸馏水中逐滴加入饱和FeCl3溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热
7.对实验Ⅰ~Ⅳ的实验现象预测正确的是
A.实验Ⅰ:
液体分层,下层呈无色
B.实验Ⅱ:
烧杯中先出现白色沉淀,后溶解
C.实验Ⅲ:
试管中有红色沉淀生成
D.实验Ⅳ:
放置一段时间后,饱和CuSO4溶液中出现蓝色晶体
【解析】A.实验Ⅰ因为四氯化碳的密度比水大且不溶于水,碘易溶于四氯化碳,所以液体分层,上层呈无色,故A错误;
B.实验Ⅱ制取出来的氨气和烧杯中的氯化铝反应出现白色沉淀,不溶解,故B错误;
C.实验Ⅲ是Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3,试管中有红色溶液生成,故C错误;
D.实验Ⅳ因为氧化钙是干燥剂,可以吸收饱和CuSO4溶液中的水分,所以放置一段时间后会出现蓝色晶体,故D正确。
8.为检验溶液中是否含有常见的四种无机离子,进行了下图所示的实验操作。
其中检验过程中产生的气体能使红色石蕊试纸变蓝。
由该实验能得到的正确结论是()
A.原溶液中一定含有SO42-离子B.原溶液中一定含有NH4+离子
C.原溶液中一定含有Cl-离子D.原溶液中一定含有Fe3+离子
9.检验溶液中是否含有某种离子,下列操作方法正确的是()
A.向某溶液中先加入Ba(NO3)2溶液无明显现象,再加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀,证明有Cl-
B.向某溶液中加稀BaCl2,产生白色沉淀,再加入HCl溶液,沉淀不溶解,证明有SO42-
C.向某溶液中加入稀HCl,放出能使澄清的石灰水变浑浊的气体,证明有CO32-
D.向某溶液中加入浓氢氧化钠溶液后加热,产生使湿润蓝色石蕊试纸变红的气体,证明含有NH4+
【解析】A项,向某溶液中先加入Ba(NO3)2溶液无明显现象,则原溶液一定不含硫酸根离子和碳酸根离子等,再加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀,则为氯化银沉淀,说明一定是氯化物的溶液,证明有Cl-,故A正确;
B项,向某溶液中加稀BaCl2,产生白色沉淀,再加入HCl溶液,沉淀不溶解,白色沉淀可能是BaSO4或AgCl,不能证明有SO42-,故B错误;
C项,向某溶液中加入稀HCl,放出能使澄清的石灰水变浑浊的气体,该气体可能是CO2或SO2,则溶液中可能存在CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-等,故C错误;
D项,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故D错误。
10.下列有关有机物的描述不正确的是
A.有机物
的核磁共