高考化学全国卷人教一轮复习听课手册第10单元化学实验第34讲物质的检验鉴别物质的准备文档格式.docx
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现象
O2
用试管或集气瓶收集待检气体,然后向试管或集气瓶中插入带有火星的木条
带火星的木条________________________________________________________________________
H2
使待检气体通过尖嘴玻璃导气管并点燃,在火焰上方罩一个干而冷的烧杯
有________火焰,烧杯里有水雾生成
NH3
用湿润的红色石蕊试纸检验
________________________________________________________________________
把待检气体收集在集气瓶里,盖上玻璃片,开启玻璃片用玻璃棒蘸取浓盐酸,放在瓶上方
SO2
在洁净试管里加入5mL品红溶液,再通入待检气体
品红溶液________,加热后________
CO2
通入澄清石灰水中
石灰水________,继续通入后________
Cl2
用湿润的KI淀粉试纸靠近集气瓶口
3.常见有机物的检验
(1)碳碳双(三)键:
能使少量溴水或酸性KMnO4溶液褪色。
(2)乙醇:
将螺旋状铜丝加热至表面有________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,并有________________产生。
(3)乙醛或葡萄糖:
加入到银氨溶液中,水浴加热,产生________;
或加入到新制Cu(OH)2悬浊液,加热至沸腾,有________________生成。
(4)乙酸:
使石蕊试液变红;
或与Na2CO3或NaHCO3溶液反应有气泡生成;
或使新制Cu(OH)2悬浊液溶解得蓝色溶液。
(5)乙酸乙酯:
加入滴有酚酞的________溶液,加热,红色________或________。
(6)淀粉:
滴加碘水,呈________。
(7)蛋白质:
灼烧,有______________的气味;
或加入浓硝酸微热,出现________。
■判断思考
1.判断正误(正确的用“√”表示,错误的用“×
”表示)
(1)气体通过无水CuSO4,粉末变蓝,证明原气体中含有水蒸气( )
(2)将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,证明原气体是CO2( )
(3)将某气体通入溴水中,溴水颜色褪去,该气体一定是乙烯( )
(4)某气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,该气体一定是氯气( )
(5)检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质的实验方案:
将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4后,滴加KSCN溶液,观察溶液是否变红( )
(6)取少量溶液,滴加CaCl2溶液,观察是否出现白色浑浊来确定NaCl溶液中是否混有Na2CO3( )
(7)用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液( )
(8)用BaCl2溶液鉴别SO
和SO
( )
2.将气体通入澄清石灰水中,若石灰水先变浑浊,后又变澄清,能否判断该气体一定是CO2?
典型例题
12015·
安徽卷]某同学将光亮的镁条放入盛有NH4Cl溶液的试管中,有大量气泡产生。
为探究该反应原理,该同学做了以下实验并观察到相关现象,由此得出的结论不合理的是( )
选项
实验及现象
结论
A
将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝
反应中有NH3产生
B
收集产生的气体并点燃,火焰呈淡蓝色
反应中有H2产生
C
收集气体的同时测得溶液的pH为8.6
弱碱性溶液中Mg也可被氧化
D
将光亮的镁条放入pH为8.6的NaHCO3溶液中,有气泡产生
弱碱性溶液中OH-氧化了Mg
气体检验的一般程序
检验气体是根据气体的特性,一般从以下5方面考虑:
①气体的颜色和气味;
②水溶液的酸碱性;
③助燃、可燃及燃烧现象和产物;
④遇空气的变化;
⑤其他特性。
22014·
重庆卷]下列实验可实现鉴别目的的是( )
A.用KOH溶液鉴别SO3(g)和SO2
B.用湿润碘化钾淀粉试纸鉴别Br2(g)和NO2
C.用CO2鉴别NaAlO2溶液和CH3COONa溶液
D.用BaCl2溶液鉴别AgNO3溶液和K2SO4溶液
物质鉴别题的类型和解题方法
(1)不用任何试剂的鉴别
①先依据外观特征,鉴别出其中的一种或几种,然后再利用它们去鉴别其他的几种物质。
②若均无明显外观特征,可考虑能否用加热或焰色反应区别开来。
③若以上两种方法都不能鉴别时,可考虑两两混合法,记录混合后的反应现象,分析确定。
④若被鉴别物质为两种时,可考虑因试剂加入的顺序不同而现象不同进行鉴别。
(2)只用一种试剂鉴别多种物质
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。
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。
③常用溴水、新制氢氧化铜悬浊液、氯化铁溶液等作试剂鉴别多种有机物。
(3)任选试剂鉴别多种物质
此类题目不限制所加试剂的种类,可能有多种解法,题目考查的形式往往是从众多的鉴别方案中选择最佳方案,其要求是操作步骤简单,试剂选用最少,现象最明显。
■变式训练
1.根据下列实验内容得出的结论正确的是( )
实验内容
某物质的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝
该物质一定是氨气
某气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
该气体一定是氯气
(续表)
某红棕色气体溶于水能形成无色溶液
该气体一定是二氧化氮
某物质燃烧后的产物既能使白色硫酸铜粉末变蓝,又能使澄清的石灰水变浑浊
该物质一定是碳氢化合物
2.下列实验所用试剂、现象和结论均正确的是( )
序号
相关实验
试剂
现象和结论
①
鉴别K2CO3和Na2SO3
稀硫酸、澄清的石灰水
产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体的是K2CO3
②
鉴别NO2和Br2蒸气
湿润的淀粉KI试纸
试纸变蓝色的是Br2蒸气
③
鉴别葡萄糖和蔗糖
银氨溶液
有银镜产生的是葡萄糖
④
鉴别AlCl3和MgCl2溶液
氨水
先产生白色沉淀,然后沉淀又消失的是AlCl3溶液
A.①③B.①②
C.②④D.②③
气体混合物成分的检验
在教材中有许多实验的反应产物是混合气体,如:
(1)碳与浓硫酸的反应,产物中有CO2、SO2和H2O(g);
(2)过量的金属锌等与一定量的浓硫酸的反应,产物中有H2、SO2和H2O(g);
(3)浓盐酸与二氧化锰的反应,产物中有Cl2、HCl、H2O(g);
(4)乙烯的制取实验,产物中有CH2===CH2、CO2、SO2、H2O(g)。
另外,试题中也常会出现一些信息,说明气体产物中有多种成分。
如草酸(HOOC—COOH)在浓硫酸作用下,受热分解生成CO、CO2、H2O(g)。
在检验这些气体混合物的成分时相互间可能存在干扰,审题时一定要弄清气体通过的试剂会与哪种气体反应,可能产生什么现象,排除干扰,从而确定检验气体的顺序。
考点二 几种重要物质的制备
一、常见气体的实验室制法
1.实验室典型的气体发生装置
图10341
2.气体收集方法
收集
方法
排水法
向上排空气法
向下排空气法
原理
收集的气体不与水反应且难溶于水
收集的气体密度比空气大,且与空气密度相差较大,不与空气中的成分反应
收集的气体密度比空气小,且与空气密度相差较大,不与空气中的成分反应
装置
3.常见气体的实验室制备原理与收集
气体
反应原理
发生装置图(见图10341)
含有的杂质
收集方法
见上表
①____________________________________
____________________________________
A
B②
Ⅰ或Ⅱ
B①或②
________
或Ⅲ
排饱和食
盐水法或
4.气体的净化
(1)常见净化装置
图10342
a装置:
加热固态试剂以除去气体中杂质的装置,为防止固体“流动”,两端用石棉或玻璃棉堵住,但要使气流通畅。
b装置:
一般盛液体试剂,用于洗气。
c或d装置:
一般盛固体试剂,用于气体除杂和定量计算。
(2)常见干燥剂:
液态干燥剂
固态干燥剂
常见干燥剂
浓硫酸(酸性、
强氧化性)
无水氯化钙
(中性)
碱石灰(碱性)
不可干燥的气体
________等
5.尾气的处理
(1)直接排空处理:
主要是针对无毒、无害气体的处理。
如N2、O2、CO2等。
(2)尾气处理装置:
通常有毒和有污染的尾气必须适当处理。
常见的尾气处理装置有:
图10343
a装置可用于NaOH溶液吸收Cl2、H2S、NO2,硫酸铜溶液吸收H2S(气体溶解或反应速率不是很快,不易引起倒吸);
b装置可用于收集少量气体然后处理;
c、d装置可吸收易溶且溶解很快的气体,如HCl、HBr、NH3等,其中d吸收的量少;
e用于处理难以吸收(有毒)且可燃的气体,如H2、CO等;
f装置可用于碱石灰吸收酸性尾气,如HCl、HBr、H2S、SO2。
在复习有关尾气处理部分的知识时,可多总结教材中的有关装置,进行针对性探究,如图10344是教材中给出的金属Cu与浓硫酸的反应装置,但该装置不能进行SO2性质的连续实验,且由于二氧化硫会污染环境,所以有必要进行科学处理。
如图10345所示,改进后的装置注意减少了SO2对环境的污染,从而体现化学实验的绿色、环保意识。
铜与浓硫酸的反应
图10344 图10345
二、几种重要非气态物质的制备
1.氢氧化铝
(1)原理:
①铝盐法:
________________________________________________________________________;
②偏铝酸盐法:
③铝盐和偏铝酸盐水解法:
________________________________________________________________________。
(2)注意事项:
氢氧化铝是两性氢氧化物,能溶于氢氧化钠溶液,但不溶于氨水,制备时一般用可溶性铝盐与氨水反应。
2.氢氧化亚铁
离子方程式为Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓。
①Fe(OH)2有强还原性,易被氧化而迅速变色,因此用于配制硫酸亚铁溶液和氢氧化钠溶液的蒸馏水要煮沸,以便除去水中溶解的氧气。
②将吸有氢氧化钠溶液的胶头滴管伸入硫酸亚铁溶液液面下,再将氢氧化钠溶液挤出。
③还可再在硫酸亚铁溶液上加一层植物油,尽量减少与空气的接触。
3.氢氧化铁胶体的制备
(1)原理。
化学方程式:
(2)操作步骤:
加热蒸馏水至沸腾,逐滴滴加饱和氯化铁溶液,加热至液体呈________色停止加热,不可搅拌。
图10346 图10347
4.乙酸乙酯的制备
(2)试剂的混合方法:
先取无水乙醇,再沿器壁慢慢加入浓硫酸,冷却至室温后再加冰醋酸。
”表示)。
(1)制备二氧化碳用大理石和稀硫酸反应( )
(2)氨气通入氯化铝溶液中,现象是先有白色沉淀后溶解( )
(3)实验室用KClO3或H2O2制取氧气中都用到MnO2,其作用相同( )
(4)瓶中装满水,A口连导管并伸入量筒中,从B口进气,用排水法测量生成H2的体积( )
图10348
(5)除去SO2中的水蒸气,可利用盛浓硫酸的U形管( )
2.选择合适的试剂,能否用图10349所示的装置分别制取少量NO和O2?
为什么?
图10349
32015·
广东卷节选]NH3及其盐都是重要的化工原料。
(1)用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3,反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为____________________。
A B C D
E F G H
图103410
(2)按图103411装置进行NH3性质实验。
图103411
①先打开旋塞1,B瓶中的现象是______________,原因是______________________________________________,稳定后,关闭旋塞1。
②再打开旋塞2,B瓶中的现象是__________________________________________________________________。
42015·
江苏卷]实验室用如图103412所示装置制备KClO溶液,并通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4。
已知K2FeO4具有下列性质:
①可溶于水、微溶于浓KOH溶液;
②在0~5℃、强碱性溶液中比较稳定;
③在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下发生分解;
④在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3和O2。
图103412
(1)装置A中KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2,其离子方程式为____________________________,将制备的Cl2通过装置B可除去________(填化学式)。
(2)Cl2与KOH在较高温度下反应生成KClO3。
在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件下,控制反应在0~5℃进行,实验中可采取的措施是__________________。
(3)制备K2FeO4时,KClO饱和溶液与Fe(NO3)3饱和溶液的混合方式为________________________________________________________________________。
(4)提纯K2FeO4粗产品含有Fe(OH)3、KCl等杂质]的实验方案为:
将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3mol·
L-1KOH溶液中,______________________________________________________________________________________________________________________________(实验中须使用的试剂有:
饱和KOH溶液,乙醇;
除常用仪器外须使用的仪器有:
砂芯漏斗,真空干燥箱)。
有关气体制备实验装置的解题思路
2014·
江苏卷]下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是( )
甲 乙 丙 丁
图103413
A.用装置甲制取氯气
B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢
C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液
D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·
4H2O
1.下表中a、b、c表示相应仪器中加入的试剂,可用图中装置制取、净化、收集的气体是( )
编号
a
b
c
浓氨水
生石灰
碱石灰
盐酸
碳酸钙
饱和
NaHCO3
溶液
NO
稀硝酸
铜屑
H2O
浓盐酸
二氧
化锰
NaCl
2.2014·
福建卷]下列实验能达到目的的是( )
A.只滴加氨水鉴别NaCl、AlCl3、MgCl2、Na2SO4四种溶液
B.将NH4Cl溶液蒸干制备NH4Cl固体
C.用萃取分液的方法除去酒精中的水
D.用可见光束照射以区别溶液和胶体
3.如图103414是实验室制取气体的装置,其中发生装置相同,干燥和集气装置有两套,分别用图(a)和图(b)表示。
下列选项中正确的是( )
图103414
发生装置中的药品
干燥和集气装置
亚硫酸钠和稀盐酸
大理石和稀盐酸
铜和稀硝酸
氧化钙和浓氨水
4.实验室制取下列气体时,下列尾气处理方法中不正确的是( )
A.制Cl2的尾气:
可用Na2CO3溶液吸收
B.制NH3的尾气:
可用H2SO4溶液吸收
C.制SO2的尾气:
可用酸性KMnO4溶液吸收
D.制NO2的尾气:
可用水吸收
5.某研究性学习小组对H2O2溶液开展如下研究。
图103415
(1)图甲中仪器①的名称为________,该装置中发生的化学方程式为________________________________________________________________________
______________。
该装置也可以用于实验室制__________气体(只填一种即可)。
(2)小杨同学将MnO2与水泥按一定比例加水混合、凝固,制作成小块状固体,加入图乙装置中制氧气,以方便实验结束回收二氧化锰。
实验前检查该装置气密性的方法为
其中块状固体应放置在____处(填“A”或“B”)。
(3)Cu与稀硫酸不能直接反应,但滴加H2O2溶液并加热,能生成水和一种蓝色溶液。
则该反应的化学方程式为______________________。