专题十一酸碱盐等物质的性质与制备鉴别与推断提纯与转化.docx
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专题十一酸碱盐等物质的性质与制备鉴别与推断提纯与转化
专题十一酸碱盐等物质的性质与制备、鉴别与推断、提纯与转化
［知识网络］
1、了解混合物的分离与提纯（包括物理方法和化学方法）。
2、常见物质的鉴别方法
典型物质
常用检验试剂或方法
实验现象
O2
带火星的木条
复燃
H2O
无水硫酸铜
变蓝
CO2
澄清石灰水
变浑浊
CO
通过灼热的氧化铜后将产物通入澄清石灰水
黑色固体变红，石灰水变浑浊
H2
通过灼热的氧化铜后将产物通过无水硫酸铜
黑色固体变红，硫酸铜变蓝
CH4
点燃后通过无水硫酸铜和澄清石灰水
硫酸铜变蓝，石灰水变浑浊
H+
紫色石蕊试液或无色酚酞试液
变红或不变色
OH—
紫色石蕊试液或无色酚酞试液
变蓝或变红
Cl—
加入AgNO3和稀HNO3
生成白色凝乳状沉淀
SO42—
加Ba（NO3）2和稀HNO3
生成白色沉淀
CO32—
加稀盐酸，将生成气体通入澄清石灰水
石灰水变浑浊
NH4+
与碱共热，将气体通过湿润红色石蕊试纸
试纸变蓝
溶液中Cu2+
观察溶液颜色或加入碱溶液
蓝色溶液或产生蓝色沉淀
溶液中Fe3+
观察溶液颜色或加入碱溶液
棕黄色溶液或产生红褐色沉淀
溶液中Fe2+
观察溶液颜色
浅绿色
溶液中MnO4—
观察溶液颜色
紫红色
［典例剖析］
例1、利用如图所示装置进行A、B两组实验，将滴管a中的少量溶液滴入b中，待完全反应后打开止水夹d。
a、b、c中的物质如下表所示，请填写表中的空格。
实 验
a中物质
b中物质
c中物质
实验现象
化学方程式
A
盐 酸
碳酸钠溶液
紫色石蕊试液
c中：
c中：
B
氢氧化钠浓溶液
二氧化碳
澄清石灰水
b中：
b中：
解析：
首先应理解题中的装置及实验原理，再代入A、B实验内容及过程分析：
A：
2HCl+Na2CO3＝2NaCl+H2O+CO2↑，此反应发生，产生的CO2可由b瓶进入c瓶中，若c瓶中放紫色石蕊试液，会发生反应CO2+H2O＝H2CO3生成H2CO3而变红；B：
2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O此反应发生，使b瓶中压强减小，c瓶中的澄清石灰水沿导管倒流进入b瓶后，反应Ca（OH）2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaOH发生，产生浑浊。
答案：
实验现象
化学方程式
有气泡冒出，紫色石蕊试液变红
CO2+H2O＝H2CO3
C瓶中的石灰水倒吸入b瓶内，溶液变浑浊
CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O
Na2CO3+Ca（OH）2＝CaCO3↓+2NaOH
例2、下列各组物质的溶液，不另加任何试剂就能将它们区别开来的是（ ）
A．CuSO4 HCl NaOH B．KNO3 MgCl2 NaOH
C．Na2CO3 HCl BaCl2 D．NaCl AgNO3 HCl
解析：
一看：
A中有一溶液呈蓝色为CuSO4溶液，二反应：
CuSO4+NaOH＝Cu（OH）2↓（蓝）+Na2SO4，能使CuSO4溶液产生蓝色沉淀的是NaOH溶液；C中都是无色溶液，看不出任何物质，只有进行相互间的反应来判断，联系C项中的三种物质性质，哪一种物质能与其余两种物质都反应，并产生不同现象？
它就是Na2CO3溶液，因为有Na2CO3+HCl
产生气泡CO2和Na2CO3+BaCl2
产生白色沉淀BaCO3。
这样A、C两项中的物质在不另加任何试剂的条件下是可以通过“一看、二反应”将它们一一区别开来。
而B、D两项中的物质在正常规范的鉴别方法下，不另加试剂，依靠观察颜色均为无色、相互反应现象相同而无法鉴别。
答案：
AC
例3、将SO2气体通入氯气的水溶液中至恰好完全反应，生成两种常见的酸。
（1）完成上述反应的化学方程式：
Cl2+SO2+2H2O＝_________+2HCl
（2）某同学为了证明所得混合酸中含有的两种酸根离子，设计实验加以确认，加入试剂的顺序依次是：
①为＿＿＿＿＿＿＿；②为＿＿＿＿＿＿＿＿。
解析：
酸、碱、盐溶液中电离产生各种离子，它们的性质往往由一些特征离子决定，因此，物质的鉴别可以转化为离子的鉴别。
解答
（1）的关键在于利用题中信息和理解并应用质量守恒定律等化学知识，即化学反应中元素种类、原子个数等不变，常见的两种酸范围不超，这样答案就有了。
解答
（2）要抓住反应生成的H2SO4与HCl中SO42－与Cl－不同的特征反应以及可能会出现的干扰，这样加入试剂的种类和鉴别顺序就需注意：
第一步加入过量Ba（NO3）2溶液试剂，不可以是其他含Ba2+的试剂，因为引入的NO3－不干扰Cl－的检验；第二步加入AgNO3。
这样利用两次都产生白色沉淀的现象确定两种酸根离子的存在。
答案：
（1）H2SO4
（2）Ba（NO3）2 AgNO3 （HNO3可以不填，其他合理答案也可）
例4、某同学想用实验证明硫酸铜溶液显蓝色与SO42-无关，只进行下列实验无意义的是（ ）
A．观察硫酸钠溶液没有颜色
B．向硫酸铜溶液中滴加适量的氯化钡溶液，振荡后静置，溶液蓝色未消失
C．向硫酸铜溶液中滴加适量的氢氧化钠溶液，振荡后静置，溶液蓝色消失
D．加水稀释硫酸铜溶液，溶液蓝色变浅
解析：
物质颜色是重要的物理性质，对于酸碱盐溶液而言，颜色可以是某一构成离子性质的体现，CuSO4溶液显蓝色就是一例。
如何证明CuSO4溶液显蓝色不是SO42－造成的实验，体现了实验探究的基本方法：
控制变量实验，比较分析判断。
题中A、B、C项的实验原理都是控制溶液中的SO42－或Cu2＋的存在与不存在，比较分析发现溶液中仅有SO42－时溶液不显蓝色，而有Cu2＋时溶液显蓝色，Cu2＋消失蓝色也褪去。
因此，这些实验能达到证明的目的，是有意义的。
答案：
D
例5、除去下列物质中的杂质所用的试剂和方法不正确的是（ ）
物质 杂质 除杂质所用试剂和方法
A．Na2CO3溶液 NaOH 通入适量二氧化碳
B．CO气体 CO2 通过灼热的氧化铜
C．HNO3溶液 HCl AgNO3溶液，过滤
D．Cu（OH）2固体 CuCl2 加入适量稀盐酸
解析：
提纯物质也就是除去物质中含有的杂质。
方法有物理方法和化学方法两种基本方法。
化学方法较复杂，这就要求根据不同的混合物选择不同的试剂，发生反应后生成不同物质加以分离。
具体解法：
A项中，杂质NaOH只有OH－是杂质，利用2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O反应可将其转化除去；C项中同理，杂质HCl中的Cl－可以通过HCl+AgNO3＝AgCl↓+HNO3反应生成沉淀分离除去；而B、D项中的杂质利用提供的试剂和方法根本无法除去，相反将不该除去的主要物质转化了。
答案：
BD
例6、近年来，许多城市将公共汽车的燃料换成甲醇（CH3OH），以减少汽车尾气对环境造成的污染。
（1）某校研究性学习小组的同学为了探究甲醇在氧气中燃烧的产物，他们将甲醇在氧气中点燃，再用燃烧后的混合气体通过如下的装置进行实验（铁架台等装置已略去），
请你设计这些装置的连接顺序（装置不重复使用），使实验尽可能多地检验出甲醇燃烧的产物（用装置的编号表示）：
混合气体→_____→______→______→D。
（2）学习小组的同学通过正确的设计并进行实验，在实验过程中观察到的部分现象如下：
D和A中左边装置内的澄清石灰水均变浑浊，而A中右边装置内的澄清石灰水不变浑浊。
请结合反应原理和实验现象进行分析，这次实验中甲醇的燃烧产物为__________________。
（3）通过该实验，请你谈谈应该怎样合理使用燃料____________________。
解析：
CH3OH具有可燃性，由于含碳量较低，从环保角度看是一种较好的内燃机燃料。
合理猜想CH3OH在内燃机里燃烧可能会生成的产物，完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO，另外有H2O（蒸气）生成。
然后利用CO2、CO、H2O三种气体的化学性质和所给装置药品综合考虑，不能顾此失彼相互干扰，注意鉴别推断顺序：
首先验证H2O蒸气（使无水CuSO4变蓝），然后验证CO2（使澄清石灰水变浑浊），最后验证CO。
验证CO之前必须除尽CO2才能准确验证CO是否存在，因为利用CO＋CuO
Cu＋CO2反应验证CO，只有黑色变红的现象不足以证明CO存在，还需有澄清石灰水变浑浊的现象存在才能足以证明是CO存在还原了氧化铜，而不是其他还原性气体。
答案：
（1）C A B
（2）CO、CO2、H2O（或一氧化碳、二氧化碳、水）
（3）燃料燃烧时要供给足量的氧气，防止因燃烧不充分产生CO而污染空气。
气体鉴别与推断是物质鉴别的一个重要部分，物质鉴别是化学实验的一个重要内容，也是培养同学们利用实验去研究物质的一个过程。
如何利用掌握的实验方法或利用这些实验原理重新设计方案去鉴别具有相似性质的一些气体将是考查气体鉴别的趋势。
例7、（2004·浙江绍兴）某校实验室在搬迁时，不慎把三瓶无色溶液的标签损坏了，只知道它们分别是盐酸、BaCl2溶液和Na2CO3溶液。
甲、乙、丙三位学生各用一种试剂，一次性鉴别都取得了成功。
已知：
Na2CO3溶液显碱性，BaCl2溶液呈中性。
（1）请你写出下表中三位学生所用试剂的名称：
鉴别溶液
鉴别方法
试剂名称
盐酸
BaCl2溶液
Na2CO3溶液
甲：
一种指示剂
乙：
一种酸溶液
丙：
一种钾的正盐溶液
（2）丁学生认为不用任何试剂即可鉴别，请你简要叙述他的鉴别过程（一种方法即可）：
__________。
解析：
这是一道联系实验室实际问题的鉴别题，可以培养学生解决实际问题的能力，也让学生体会到实验鉴别的重要性和方法的多样性。
解题一定要注意要求“两个一”，再联系三种溶液的性质进行分析：
一种指示剂：
酸碱指示剂——紫色石蕊试液
（2）分析过程同例1。
三种溶液两两混合，既有沉淀产生，又有气体生成的是Na2CO3溶液，和Na2CO3溶液有沉淀生成的是BaCl2溶液，和Na2CO3溶液有气体生成的是盐酸。
答案：
（1）甲：
石蕊试液；乙：
硫酸溶液；丙：
碳酸钾溶液
（2）给三瓶溶液标上编号，取少许两两混和。
若①+②
产生沉淀 ①+③
产生气体，则①为Na2CO3溶液 ②为BaCl2溶液 ③为盐酸
［名题热身］
1、下列物质中既能跟盐酸反应又能跟氢氧化钙溶液反应的是（ ）
A．硝酸铵 B．氧化铜 C．纯碱 D．食盐
2、在实验室用盐酸与氢氧化钠溶液作用研究中和反应时看不到明显的实验现象，有如下做法：
①放弃对此问题的研究 ②挪用其他人的实验结果
③实验前向氢氧化钠溶液中滴加两滴酚酞试液 ④改用氢氧化铜与稀硫酸反应
其中正确的是（ ）
A．①③ B．③④ C．①④ D．②④
3、将下列各组内的物质混合，如果各组中的最后一种物质均过量，充分反应后过滤，则滤纸上只留下一种不溶物（纯净物）的是（ ）
A．Fe、Ag、CuSO4溶液 B．Na2CO3溶液、澄清的石灰水、硝酸
C．BaCl2溶液、AgNO3溶液、稀硫酸 D．MgSO4溶液、Ba（NO3）2溶液、盐酸
4、为检验某化合物是否由碳、氢、氧三种元素组成，取一定质量该化合物在氧气中充分燃烧后，还须进行的实验有（ ）
①用带火星木条检验O2 ②用无水硫酸铜检验H2O
③用澄清石灰水检验CO2 ④用测定生成物的质量
A．①②③④ B．①②③ C．②③④ D．②③
5、区分下列各组物质，所用的两种方法不完全正确的一组是（ ）
选 项
区分的物质
区分方法
A
蒸馏水和自来水
①蒸发 ②看颜色
B
食盐和面碱（Na2CO3）
①加食醋 ②加石灰水
C
黄金和黄铜（假黄金）
①灼烧 ②测密度
D
黑醋和酱油
①闻气味 ②尝味道
6、利用无色酚酞试液可以鉴别的一组溶液是（ ）
A．BaCl2、H2SO4、HCl
B．NaOH、KOH、HCl
C．K2CO3、Na2CO3、HCl
D．NaCl、NaOH、HCl
7、欲除去混在CaCl2溶液中的少量盐酸，在不用指示剂和不引入其它杂质的条件下，应加入的试剂是下列中的（ ）
A．石灰石粉末 B．烧碱溶液 C．纯碱溶液 D．澄清石灰水
8、下列除杂所选用的试剂及操作方法均正确的一组是（括号内为杂质，所选试剂均足量）（ ）
选 项
待提纯的物质
选用的试剂
操作方法
A
NaCl（Na2CO3）
盐酸
蒸发
B
CO2（CO）
O2
点燃
C
Fe（Zn）
稀硫酸
过滤
D
CO2（HCl）
NaOH溶液
洗气
9、除去下列各组物质中的杂质（括号内为杂质）时，按如下步骤进行操作：
①加入过量稀硫酸 ②加入适量的氢氧化钾溶液 ③蒸发、结晶
能达到实验目的的是（ ）
A．K2SO4（K2CO3） B．铁粉（Fe2O3） C．NaCl（Na2CO3） D．银粉（铜粉）
10、
（1）实验室提供CuO、H2O、NaOH溶液和稀H2SO4四种物质，请写出制备Cu（OH）2时有关反应的化学方程式：
_______________________________。
（2）写出既能跟硫酸铜溶液又能跟稀硫酸反应的三种不同类别物质的化学式：
________________________。
11、在实验室用氧化铜、稀硫酸和氢氧化钠溶液制备氢氧化铜。
（1）小芳取少量氧化铜和一定量溶质质量分数较大的硫酸。
略微加热后得到蓝色溶液，接着滴入几滴氢氧化钠溶液，结果没有氢氧化铜蓝色沉淀生成。
请你帮助小芳分析没有得到蓝色沉淀的原因______________________，并写出滴入氢氧化钠溶液后发生反应的化学方程式_______________________________________________。
（2）小刚取少量氧化铜和一定量稀硫酸，经过较长时间加热，氧化铜全部溶解后，立即加入氢氧化钠溶液，结果也没有得到蓝色沉淀，试管中却意外出现了黑色固体。
请写出黑色固体的化学式________________________。
12、2004年5月25日我市某地发生了一起亚硝酸钠中毒事件。
亚硝酸钠外观酷似食盐且有咸味，亚硝酸钠和食盐的有关资料如下：
项 目
亚硝酸钠（NaNO2）
氯化钠（NaCl）
水溶性
易溶，在15℃时溶解度为81.5g
易溶，在15℃时溶解度为35.8g
熔 点
271℃
801℃
沸 点
320℃会分解，放出有臭味的气体
1413℃
跟稀盐酸作用
放出红棕色的气体NO2
无反应
（1）根据上表请你写出亚硝酸钠的两条物理性质_________________________。
（2）写出检验食盐中是否含有亚硝酸钠的过程____________________________。
13、现有下图所示的实验装置：
（1）写出图中指定仪器的名称：
①_________，②_________；③__________；④__________。
（2）A装置可用于（填一个具体实验名称，下同）__________的实验。
B装置可用于______________的实验。
（3）现有稀H2SO4、CuO、Fe粉3种物质，请设计两种制取铜的实验方案，填写下表：
实验方案
有关反应的化学方程式
选用装置（填字母代号）
方案一
①
②
方案二
①
②
（4）用水、生石灰、碳酸钠制取固体NaOH，应选用装置（填字母代号）____________。
14、某校课外活动小组模拟工业生产方法，用金属铜粉制取少量硫酸铜。
请根据他们的实验操作，回答下面有关问题：
（1）向盛有一定量稀硫酸的烧杯中，放入一定量的铜粉。
此时铜粉的表面是否有气泡冒出？
_________（填“是”或“否”）。
（2）加热烧杯中的稀硫酸和铜粉时，烧杯底部应垫上__________，目的是__________。
（3）如图所示（图中加热装置未画出）：
将导气管口对着铜粉连续不断地通入氧气。
可以观察到铜粉逐渐减少，直至完全消失。
写出此过程中所发生反应的化学方程式：
__________；__________。
（4）将所得到的溶液缓慢加热蒸发，至晶体析出。
加热时，除选用下图所示仪器外，还需补充仪器，所补充的玻璃仪器是__________，其作用是__________。
15、有碳酸钠、盐酸、氯化钙三种溶液，为了鉴别它们，现将其任意编号为A、B、C，进行如下实验：
（1）若A、B混合，有白色沉淀产生，则C为__________；
（2）若A、B混合，有气体放出，则C为__________；
（3）若A、B混合，无任何现象，则C为__________；
（4）上述
（1）中发生的反应基本类型属于__________反应。
16、某同学用一种固体盐作了如下实验：
①把少量固体盐放入水里，搅拌，得到蓝色溶液；②把①所得溶液分装在二支试管里，向一支试管里加入NaOH溶液，有蓝色沉淀生成；向另一支试管里加入硝酸钡溶液，无沉淀生成，再加入硝酸银溶液，生成白色沉淀，加稀硝酸，沉淀不溶解。
回答下列问题。
（1）该盐的化学式为__________。
（2）写出实验过程中反应的化学方程式__________。
（3）实验步骤②中，能否用氯化钡溶液代替硝酸钡溶液？
并简述理由。
______________。
17、Ｘ、Ｙ、Ｚ三种物质的转化关系如下图所示：
试推断：
（1）Ｘ、Ｙ的化学式分别为：
Ｘ＿＿＿＿＿；Ｙ＿＿＿＿＿＿。
（2）试剂甲为＿＿＿＿＿＿＿溶液，乙为＿＿＿＿＿＿＿＿溶液。
18、A是一种化合物，B、D、E是三种常见气体，其中D、E具有还原性。
物质A～F有如下图所示的转化关系：
（1）若A是由两种元素组成的气体，两种元素的质量比为3∶1，则A的化学式为__________；若A由三种元素组成，可用来作内燃机燃料，也可被氧化为醋酸，则A的化学式为__________。
（2）根据上述转化关系，按要求写化学方程式（每种类型的反应只要求写1条）
①化合反应：
__________；②置换反应：
__________。
（3）实验室中，检验物质B的试剂是__________；工业上，D和固体乙反应的用途是__________。
参考答案
1、C 2、B 3、D 4、C 5、A 6、D 7、A 8、A 9、A
10、
（1）CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O CuSO4+2NaOH＝Na2SO4+Cu（OH）2↓
（2）Fe、NaOH、BaCl2（其他合理答案也给分）
11、
（1）酸过量或酸有剩余 2NaOH+H2SO4＝Na2SO4+2H2O；
（2）CuO
12、
（1）易溶于水，熔点271℃；（熔点低等其它合理答案均可）
（2）方法一：
取少量待测食盐与稀盐酸反应，若有红棕色气体产生，则该食盐中混有亚硝酸钠；反之则无。
方法二：
取待测食盐加热到320℃以上，若有臭味气体产生，则食盐中含有亚硝酸钠；反之则无。
（本题不要求文字相同，实验操作表述正确即可）
13、
（1）①试管②铁架台③烧杯④漏斗
（2）加热氯酸钾与二氧化锰的混合物制取氧气（或：
加热碱式碳酸铜） 锌与稀硫酸（稀盐酸）反应制取氢气［或：
大理石（石灰石）与稀盐酸反应制取二氧化碳］（其他合理答案均可）
（3）方案一：
Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑ H2+CuO
Cu+H2O B、C
方案二：
CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu D、E（方案一与方案二答案可互换）（4）D、E、F
14、
（1）否
（2）石棉网；使烧杯受热均匀（或防止烧杯受热不均破裂）
（3）2Cu+O2
2CuO（须注明反应条件）；CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O
（4）玻璃棒；搅拌，使液体受热均匀
15、
（1）盐酸（或HCl）
（2）氯化钙（或CaCl2）（3）碳酸钠（或Na2CO3）（4）复分解
16、
（1）CuCl2
（2）CuCl2+2NaOH＝Cu（OH）2↓+2NaCl、CuCl2+2AgNO3＝2AgCl↓+Cu（NO3）2
（3）不能； 引入氯离子，干扰对盐中阴离子（Cl－）的确认
17、
（1）CuSO4；Cu（OH）2
（2）BaCl2；AgNO3
18、
（1）CH4 C2H5OH（或C2H6O）
（2）①CO2＋C
2CO
②CuO+H2
Cu+H2O（或Fe2O3+3H2
2Fe+3H2O、H2O+C
CO+H2等）
（3）澄清的石灰水 金属的冶炼（或炼铁等）
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