高三化学第一轮复习学案 常见物质的检验 新课标 人教版.docx
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高三化学第一轮复习学案常见物质的检验新课标人教版
2019-2020年高三化学第一轮复习学案常见物质的检验新课标人教版
[基础知识]
物质的检验包括鉴别、鉴定、推断等，鉴别是利用不同物质的性质差异，通过实验，将它们区别开来；鉴定是根据物质的特性，通过实验，检验出该物质的成分，确定它是否是这种物质。
1．常见气体的检验
气体
常用的反应和现象
注意问题
空气
木条能燃，但不能使带火星的木条复燃
NO2、N2O气体也能“助燃”
O2
能使带火星的木条复燃
H2
点燃火焰呈浅蓝色，只生成H2O，不纯者点燃有爆鸣声
①点燃可燃性气体时一定要检纯
②用玻璃导管点燃时看不到蓝色火焰，是因Na+燃烧有黄色火焰
③遇到多种可燃性气体除点燃外，还要利用特性或燃烧产物的性质加以区别（如H2S有臭鸡蛋味，也能使溴水褪色或KMnO4酸性溶液褪色，但有硫沉淀）
CO
点燃火焰呈蓝色，生成物只有CO2
H2S
点燃火焰呈蓝色，不完全燃烧生成硫；遇Pb（Ac）2或Pb（NO3）2湿试纸变黑，有臭鸡蛋味
CH4
点燃火焰呈浅蓝色，生成CO2和水；不使溴水或KMnO4溶液褪色
C2H4
点燃火焰较亮，有微黑烟，使溴水或酸性KMnO4溶液褪色
C2H2
点燃，火焰明亮有较浓黑烟，使溴水或酸性KMnO4溶液褪色
NH3
使湿润红色石蕊试纸变蓝，遇蘸浓盐酸的玻璃棒有白烟
在空气中不燃，但在纯氧中可燃，4NH3+3O2（纯）=2N2+6H2O
NO
开瓶盖或遇空气立即变成红棕色
NO在空气中不存在
NO2
红棕色，但溶于水为无色溶液，遇AgNO3溶液无沉淀；使蓝色石蕊试纸变红
两者都能使KI—淀粉试纸变蓝，不能用它区别（O3也能）
Br2蒸气
溶于水成橙黄色溴水，与AgNO3溶液出浅黄色沉淀；使蓝色石蕊试纸变红
Cl2
黄绿色，使KI—淀粉湿试纸变蓝；使品红湿试纸褪色
与石灰水无沉淀
SO2
使澄清石灰水出现白色沉淀后澄清，使品红溶液褪色，加热后恢复原色，使酸性KMnO4溶液或溴水褪色
①SO2具有刺激性气体，CO2无气味，它们都可使石蕊由蓝变红，SO2更显著，不用此鉴别
②SO2和CO2通入石灰水的现象一样
CO2
使澄清石灰水出现白色沉淀后澄清，但不使品红溶液、KMnO4酸性溶液溴水等溶液褪色
HCl
使湿润蓝色石蕊试纸变红，遇蘸氨水的玻璃棒出白烟，遇AgNO3溶液白色沉淀
HI、HBr气体同HCl，但遇AgNO3溶液分别出AgI、AgBr的黄色及浅黄色沉淀
N2
不发生上述所有情况或现象
只有镁能在其中点燃生成Mg3N2
2．常见阳离子检验
离子
试剂或方法
现象
离子方程式
H+
石蕊
甲基橙
Na2CO3
活泼金属（如Zn）
蓝色→红色
橙色→红
有气泡
K+
焰色反应
浅紫色火焰（透过蓝色钴玻璃）
Na+
焰色反应
黄色火焰
NH4+
加OH—，加热
有气体产生，气体使润湿的红色石蕊试纸变蓝；遇蘸有浓HCl的玻璃棒有白烟
Ag+
加Cl—，稀HNO3
白色沉淀，不溶于稀HNO3
Mg2+
NaOH溶液
白色沉淀，碱过量沉淀不溶
Mg2+2OH-=Mg（OH）2↓
Ba2+
加入稀H2SO4
白色沉淀
Fe2+
加NaOH
白色沉淀→灰绿色→红褐色
加KSCN和氯水
加KSCN无现象，再加氯水溶液变红色
Cu2+
加NaOH
蓝色沉淀
Al3+
加NaOH
先生成白色沉淀，OH—过量白色沉淀溶解
Fe3+
加NaOH
红褐色沉淀
加KSCN
变红色
加苯酚
溶液显紫色
3．常见阴离子检验
离子
试剂或方法
现象
离子方程式
OH—
石蕊试液
酚酞试济
甲基橙试液
变蓝
变红
变黄
S2—
Pb（NO3）2溶液
黑色沉淀
稀HCl或稀H2SO4
有臭鸡蛋气味
加Ba2+、稀HNO3
产生白色沉淀，不溶于稀HNO3（也会有相同的现象）
加H+、品红溶液
有气体产生，使品红褪色（HSO3—的现象相同）
加AgNO3溶液稀HNO3
生成黄色沉淀，溶于稀HNO3
H+，澄清石灰水
有气体产生，石灰水变浑浊（HCO3-的现象相同）
NO3-
Cu屑，浓H2SO4加热
有红棕色NO2产生，溶液变蓝（稀溶液不行）
Cl—
Ag+，稀HNO3
产生白色沉淀，不溶于稀HNO3
Br—
①Ag+，稀HNO3
②氯水、苯或CCl4
①淡黄色沉淀，不溶于稀HNO3
②溶液分层、苯层或CCl4层橙红色
I—
①Ag+，稀HNO3
②新制氯水，淀粉溶液
③氯水、苯或CCl4
①黄色沉淀，不溶于稀HNO3
②滴入新制Cl2，振荡后再滴入淀粉溶液，变蓝
③溶液分层、苯层或CCl4层紫红色
I2遇淀粉变蓝
说明：
①检验SO32—不能用硝酸酸化。
②Cl—，SO42—并存时，应先检验SO42—离子，用Ba（NO3）2，后检验Cl—。
③AlO2—和SiO32—区别，加酸，AlO2—先沉淀后消失，SiO32—产生白色沉淀不消失。
④
，无色溶液中可能含有CO32—、HCO3—、SO32-、HSO3—。
4．有机物检验
①能使溴水褪色或变色的有机物有烯烃、炔烃、苯酚。
②能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有烯烃、二烯烃、炔烃、苯的同系物等。
③能发生银镜反应的有含有—CHO的有机物，如醛、甲酸、甲酸某酯、葡萄糖、果糖、麦芽糖等。
④能和Cu（OH）2悬浊液反应的有醛、酸。
[例1]某混合气体可能含有CO、CO2、NH3、HCl、H2和水蒸气中的一种或几种，当依次通过澄清石灰水（无浑浊现象）、氢氧化钡溶液（有浑浊现象）、浓硫酸、灼热的氧化铜（变红）和无水CuSO4（变蓝），则可断定该混合气中一定有（A）
A．HCl、CO2、H2 B．CO、H2、H2O
C．CO、H2、NH3 D．HCl、CO、H2O
[例2]下列各组溶液，不用其他试剂就可以将它们区别开来的是（BC）
A．盐酸、氢氧化钠、碳酸氢钠、硫酸钠
B．盐酸、硝酸根、氢氧化钠、硝酸钠
C．氢氧化钠、硫酸镁、碳酸钠、硫酸氢钠
D．氯化钡、硫酸钠、氯化钙、硝酸钙
2019-2020年高三化学第六讲镁、铝及其化合物学案
【新课标要求】
1．记住镁、铝的存在、提取、物理性质、化学性质和主要用途。
2．了解镁、铝的化合物的性质及用途。
3．运用氢氧化铝的两性能解决有关计算和图象问题。
【基础回顾】
1.金属：
金属的分类①冶金工业：
黑色金属：
Fe、Cr、Mn
有色金属：
除Fe、Cr、Mn以外的金属
②按金属密度：
轻金属：
密度小于4.5g／cm3如：
ⅣA族ⅡA族ⅢA族等
重金属：
密度大于4.5g／cm3如Fe、Cu、Ag、Pb等
③按含量和冶炼难易常见金属：
Fe、Mg、Al等
稀有金属：
锆、铪等
注：
稀有金属不只是从含量一方面决定，因而稀有金属也有可能含量不小。
2.镁、铝分别位于周期表中______周期第_______族和______族。
从金属的分类来看，镁和铝都属于：
___________、___________、___________。
镁和铝的物理性质:
除具有金属的通性（________
__________________________）外,还具有其它的一些异同点
相同点：
密度都_______，熔点较_______、硬度较________，均为________色；
不同点：
铝的硬度比镁______，熔、沸点比镁______，因为铝的金属键比镁_______，铝的金属性比镁_______，所以最高价氧化物的水化物的碱性________＞__________。
3.镁、铝都是活泼金属，在自然界中都是以________态存在的，且铝在地壳中的含量在所有的金属元素中居第_______位。
在化学反应中，都易_______电子而成为金属离子，因而镁和铝的性质有相似之处，但由于原子结构不同，镁和铝的性质也有不少差异。
（1）画出镁、铝的原子结构示意图、电子排布式、外围电子轨道表示式：
（2）用电子式表示氯化镁、氧化镁、氧化铝的形成过程：
4.镁、铝化学性质的对比
镁的化学性质
铝的化学性质
与O2反应
常温下生成氧化膜,点
燃燃烧
常温下生成氧化膜
与其他非金属反应
与H2O反应
除去氧化膜后可与水微弱反应
与氧化物反应
8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe
与非氧化性酸反应
Mg＋2H+=Mg2+＋H2↑
（与氧化性酸发生复杂反应）
2Al+6H+=2Al3++3H2↑
（常温下遇浓硫酸、浓硝酸钝化）
与碱溶液反应
不反应
2Al+6H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑+4H2O
与盐溶液反应
Mg＋Cu2+=Mg2++Cu
2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu
5.镁、铝的氧化物：
都是_____色难熔的物质（高熔点），都可用作________材料，不溶于水。
AL2O3是典型的两性氧化物（定义:
___________________________________________________。
）
MgO是典型的碱性氧化物（定义:
___________________________________________________。
）
MgO
Al2O3
物理性质
白色粉末、熔点高
白色固体、熔点高
类别
碱性氧化物
两性氧化物
跟水的反应
MgO+H2O＝Mg（OH）2↓（缓慢）
不反应
跟酸反应
MgO+2H+＝Mg2++H2O
Al2O3+6H+＝2Al3++3H2O
跟碱反应
不反应
Al2O3+2OH－＝AlO2－+2H2O
用途
耐火材料
治炼铝，耐火材料
6.镁、铝的氢氧化物：
Al（OH）3是难溶的白色胶状物质，不稳定，受热易分解。
Al（OH）3是典型的两性氢氧化物（定义：
___________________________________________。
），不能使酚酞显色。
氢氧化镁是中强碱，不稳定，受热易分解。
Mg（OH）2
Al（OH）3
物理性质
白色粉末难溶于水
白色固体，难溶于水
类别
弱碱
两性氢氧化物
跟酸反应
Mg（OH）2+2H+＝Mg2++2H2O
Al（OH）3+3H+＝Al3++3H2O
跟碱反应
不反应
Al（OH）3+OH－＝AlO2－+2H2O
受热分解
Mg（OH）2MgO+H2O
2Al（OH）3Al2O3+3H2O
实验室制法
可溶性镁盐加NaOH溶液
Mg2++2OH－＝Mg（OH）2↓
可溶性铝盐加氨水
Al3++3NH3·H2O＝Al（OH）3↓+3NH+4
7．铝的提取：
_________是铝元素在地壳中的主要存在形式之一。
结合课本P62“从铝土矿制备铝的工艺流程”，写出铝的提取的有关化学方程式或离子方程式：
8．镁的提取：
MgCl2是白色、有苦味、易溶于水、易潮解的晶体，可由光卤石（KCl·MgC12·6H20）、海水以及制取食盐剩下的苦卤为原料制取。
MgC12的主要用途是制取金属镁。
海水、苦卤、光卤石Mg（OH）2↓MgCl2Mg
写出镁的提取的有关化学方程式或离子方程式：
9．十二水合硫酸铝钾俗名明矾，是________色晶体，在水中的电离方程式_________________；明矾能够净水其离子方程式为__________________________________。
10．合金
（1）定义：
两种或两种以上的金属（或金属跟非金属）熔合而成的具有金属特性的物质叫合金。
（2）合金的特性：
合金比它的成分金属具有良好的物理的、化学的或机械的等方面的性能；合金有固定的熔点。
一般地说，合金的熔点比其各成分金属的熔点都低。
镁铝可和其它金属和非金属形成合金，其强度和硬度都大于镁铝。
【练一练】
①向1LO.1mol/L的氯化铝溶液中逐滴滴加氢氧化钠溶液，边滴边振荡，发生的现象为_________
_______________________________，写出各步反应的化学方程式及离子方程式，并画出生成氢氧化铝的物质的量与所加氢氧化钠的物质的量的关系图像。
化：
图象：
离：
________________________________________，
化：
离：
________________________________________。
②向1LO.1mol/L的氢氧化钠溶液中逐滴滴加氯化铝溶液，边滴边振荡，发生的现象为_________
_______________________________，写出各步反应的化学方程式及离子方程式，并画出生成氢氧化铝的物质的量与所加氯化铝的物质的量的关系图像。
化：
图象：
离：
________________________________________，
化：
离：
________________________________________。
③向偏铝酸钠（含溶质1mol）稀溶液中逐滴滴加盐酸，边滴边振荡，发生的现象为___________
_____________________________，写出各步反应的化学方程式及离子方程式，并画出氢氧化铝的物质的量与所加HCl的物质的量的关系图像。
化：
图象：
离：
________________________________________，
化：
离：
________________________________________。
④向含HCl1mol的盐酸溶液中逐滴滴加偏铝酸钠稀溶液，边滴边振荡，发生的现象为_________
_______________________________，写出各步反应的化学方程式及离子方程式，并画出氢氧化铝的物质的量与所加偏铝酸钠的物质的量的关系图像。
化：
图象：
离：
________________________________________，
化：
离：
________________________________________。
⑤向偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳，生成氢氧化铝沉淀及碳酸氢钠，写出反应的化学方程式及离子方程式:
__________________________________，___________________________________。
若生成氢氧化铝沉淀及碳酸钠，写出反应的化学方程式及离子方程式:
_____________________________________，_____________________________________。
⑥向1LO.1mol/L硫酸铝溶液中加入稀氨水直至过量，写出反应的化学方程式及离子方程式:
__________________________________，___________________________________。
【典型例题】
【例1】两个烧杯加入同体积的浓度均为2mol／L的稀H2SO4，置于天平两端托盘中，此时天平处于平衡状态。
后向两端烧杯中分别加入10．8g的A1和Mg，则反应完毕后，天平（）
A．可能加Mg一端下倾B．可能加Al一端下倾
C．可能仍保持天平平衡D．无法判断
【解析】此题未说明稀H2SO4的体积，分下列三种情况讨论：
（1）加入稀H2SO4过量，Al、Mg都已反应完毕，按化学反应方程式计算，加入Al、Mg每端增加的重量：
2Al+3H2SO4=A12（SO4）3+3H2↑△w
54g6g48g
10．8g△m（A1端）△m（A1端）=9．6g
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑△w
24g2g22g
10．8g△m（Mg端）△m（Mg端）=9．9g
加入Mg一端增加质量多，往下倾。
（2）加入稀H2SO4对Al和Mg都不足，两金属都有剩余。
因加稀H2SO4物质的量一定，则产生的H2的量也相同，故天平保持平衡。
（3）若加入H2SO4量能使Mg完全反应，反应放出H2后，溶液增重9．9g，使Al不能完全反应，Al有余，加入Al的一端增加质量小于9．6g，故天平向加入Mg的一端下倾。
答案：
A、C。
练习1：
甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol/L的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为甲∶乙＝1∶2（同温、同压下），则加入的铝粉的质量为（）
A.3.6gB.2.7gC.5.4gD.1.8g
【例2】向5.1g镁和铝的混合物中加入足量的硫酸溶液，充分反应后产生的气体在标况下的体积为5.6L，若向反应后的溶液中加入NaOH溶液，使Mg2+，Al3+恰好完全沉淀，则沉淀的质量为多少？
答案：
13.6g
变式：
将镁铝的混合物0.2mol溶于100mL4mol/L硫酸溶液中，然后再滴加2mol/L氢氧化钠溶液。
请回答：
（1）滴加氢氧化钠溶液的过程中，沉淀质量随加入氢氧化钠溶液的体积V变化如图所示。
当a=160mL时，则金属粉末中镁的物质的量为mol，b=mL。
（2）在滴加氢氧化钠溶液的过程中，Mg2+、Al3+正好完全沉淀时加入的氢氧化钠溶液的体积为
mL。
（3）若上述混合物中镁的物质的量分数（以镁的物质的量除以混合物的总物质的量）为x，在加入100mL4mol/L硫酸溶液溶解后，然后又加入了2mol/L氢氧化钠溶液450mL，所得沉淀中无Al（OH）3。
满足此条件的x的取值范围是。
【例3】A、B、C、D、E、F是中学化学中的常见物质，
它们之间的转化关系如图所示．其中A、B为单质，
F为白色沉淀，D为气体．
（1）若D的水溶液显弱酸性，则推测：
A_____，B_____，
C_____，D_____，E_____，F_____。
（2）若D的水溶液显弱碱性，则推测：
A_____，B_____，C_____，D_____，E_____，F_____。
【解析】E与NaOH溶液反应生成白色沉淀F，则F必为氢氧化物，常见的白色氢氧化物沉淀有Mg（OH）2和Al（OH）3。
进一步推知E为MgCl2或AlCl3，B为Mg或Al，A为非金属单质．又因C能与H2O反应同时生成Al（OH）3或Mg（OH）2，则C与H2O的反应是水解反应．显碱性的气体常见的只有NH3，可确定C为Mg3N2，A为N2，B为Mg。
当D为酸性气体时，且是水解产生的，则C同样是与Mg3N2相类似的盐，常见的为A12S3，推知A为S，B为A1．
答案：
（1）A．SB．AlC．A12S3D．H2SE．AlCl3F．Al（OH）3
（2）A．N2B．MgC．Mg3N2D．NH3E．MgCl2F．Mg（OH）2
练习2：
已知A为金属单质,根据下列变化判断A、B、C、D、
E各是什么物质？
写出有关的化学方程式（离子反应要
写离子方程式）
A____B___C_____D___E____
（2）有关化学方程式（离子反应要写离子方程式）
①_____________________②____________________
③_____________________④____________________
⑤_____________________⑥____________________
⑦_____________________⑧____________________
【例4】向含有amolAlCl3的溶液中加入bmolKOH的溶液，生成沉淀的物质的量可能是（）
（a）amol（b）bmol（c）a/3mol（d）b/3mol（e）0mol（f）（4a－b）mol
A.（a）（b）（c）（d）（e）B.（a）（c）（d）（e）（f）
C.（a）（d）（e）D.（a）（d）（e）（f）
变式：
向100mL2mol·L-的AlCl3溶液中，逐滴加入NaOH溶液100mL时产生沉淀为7．8g，则加入NaOH溶液的物质的量浓度是（）
A．1mol·L-B．1．5mol·L-C．3mol·L-D．7mol·L-
【解析】7．8gAl（OH）3的物质的量为0．1mol。
AlCl3逐滴加入NaOH溶液有关反应为：
Al3++3OH一=Al（OH）3↓
A1（OH）3+OH一=A1O2-+2H2O
（1）NaOH不足
设参加反应的NaOH的物质的量为n（NaOH）
Al3++3OH一=Al（OH）3↓
31
n（NaOH）0．1mol
n（NaOH）=0．3mol
c（NaOH）=0．3mol／0．1L=3mol·L-
（2）：
NaOH过量
Al3+全部沉淀为Al（OH）3，过量的NaOH溶解部分的Al（OH）3，只余0．1molAl（OH）3沉淀。
设使Al3+全部沉淀需NaOH的物质的量为n1（NaOH）
溶解部分Al（OH）3需NaOH的物质的量为n2（NaOH）
Al3++3OH-=Al（OH）3↓
131
0．2moln1（NaOH）0．2mol
n1（NaOH）=0．6mol
Al（OH）3+OH-=A1O2-+2H2O
11
0．1moln2（NaOH）
n2（NaOH）=0．1mol
c（NaOH）=7mol·L-
练习3：
向含amolAl2（SO4）3的溶液中加入含bmolBa（OH）2溶液，试求：
⑴若b=3a，则所得沉淀的物质的量为_______mol
⑵若b=4a，则所得沉淀的物质的量为___________mol
⑶若3a＜b＜4a，则所得的沉淀的物质的量为_____mol
【例5】把由NaOH、AlCl3、MgCl2三种固体组成的混合物，溶于足量水中后有0.58克白色沉淀，在所得浊液中，逐滴加入0.5mol/L的盐酸，加入盐酸的体积与生成沉淀的质量关系如图所示：
混合物中NaOH的质量为，
混合物中AlCl3质量为，
混合物中MgCl2质量为，
P点表示盐酸的体积是。
练习4：
现有200mLMgCl2和A1C13的混合溶液，其中c（Mg2+）=0.2mol／L，c（C1-）=1.3mol／L，要使Mg2+转化为Mg（OH）2，并使Mg2+、Al3+分离开来，至少用4mol／LNaOH溶液多少毫升?
练习5：
将物质的量相等的硫酸铝和硫酸铵溶于水，形成VmL混合溶液，向混合溶液中逐滴加入
某氢氧化钠的溶液（其物质的量浓度为混合溶液中两溶质的物质的量浓度之和），直至过量，下列表示氢氧化钠溶液加入的体积（x）与溶液中沉淀物的量（y）的关系示意图中正确的是
AB
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