1、化学实验常见物质的检验常见物质的检验物质的检验可以是选择题,也可溶于推断、实验、简答题当中。这部分内容以离子的检验、气体的制备和检验、元素及其化合物性质为知识基础,考查学生对材料的组织水平和语言表达能力。重要知识点解析一、常见气体的检验二、常见离子的检验离子试剂现象注意沉淀法Cl-、Br-、I-、AgNO3+HNO3AgCl白、AgBr淡黄、AgI黄SO42-稀HCl和BaCl2白色沉淀须先用HCl酸化Fe2+NaOH溶液白色沉淀灰绿色红褐色沉淀Fe3+NaOH溶液红褐色沉淀Al3+NaOH溶液白色沉淀溶解不一定是Al3+气体法NH4+浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸产生刺激性气体,使试纸变
2、蓝要加热CO32-稀盐酸+石灰水石灰水变浑浊SO32-也有此现象SO32-稀H2SO4和品红溶液品红溶液褪色显色法I-Cl2水(少量),CCl4下层为紫色Fe2+KSCN溶液,再滴Cl2水先是无变化,滴Cl2水后变红色Fe3+KSCN溶液红色苯酚溶液紫色Na+、K+Pt丝+HCl火焰为黄色、浅紫色K+要透过蓝色钴玻璃片H+能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色Ba2+ 能与稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO4沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸Mg2+ 能与NaOH溶液反应生成白色Mg(OH)2沉淀,该沉淀能溶于NH4Cl溶液Ag+ 能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应,生成白色AgCl沉淀,不溶于稀
3、HNO3,但溶于氨水,生成Ag(NH3)2+Cu2+蓝色水溶液(浓的CuCl2溶液显绿色),能与NaOH溶液反应,生成蓝色的Cu(OH)2沉淀,加热后可转变为黑色的 CuO沉淀。含Cu2+溶液能与Fe、Zn片等反应,在金属片上有红色的铜生成OH能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色S2能与Pb(NO3)2溶液反应,生成黑色的PbS沉淀HCO3取含HCO3盐溶液煮沸,放出无色无味CO2气体,气体能使澄清石灰水变浑浊。或向HCO3盐酸溶液里加入稀MgSO4溶液,无现象,加热煮沸,有白色沉淀 MgCO3生成,同时放出 CO2气体PO43含磷酸根的中性溶液,能与AgNO3
4、反应,生成黄色Ag3PO4沉淀,该沉淀溶于硝酸NO3浓溶液或晶体中加入铜片、浓硫酸加热,放出红棕色气体2重要有机物及官能团的检验有机物或官能团检验方法碳碳双键碳碳三键溴水、酸性KMnO4溶液:褪色卤原子与NaOH溶液共热;加稀HNO3使溶液呈酸性;滴加AgNO3,看沉淀颜色来区分何种卤原子酚羟基加浓溴水,出白色沉淀,加FeCl3溶液,溶液呈紫色醛基加银氨溶液,水浴加热,出银镜加Cu(OH)2悬浊液,加热,出红色沉淀羧基用指示剂,或加NaHCO3溶液,出无色气体淀粉加碘水或碘的四氯化碳溶液,溶液变蓝色蛋白质灼烧,有烧焦羽毛气味,加浓HNO3,变黄色(含苯环)几种重要有机物的检验(1)苯 能与纯溴
5、、铁屑反应,产生HBr白雾。能与浓硫酸、浓硝酸的混合物反应,生成黄色的苦杏仁气味的油状(密度大于1)难溶于水的硝基苯。(2)乙醇 能够与灼热的螺旋状铜丝反应,使其表面上黑色CuO变为光亮的铜,并产生有刺激性气味的乙醛。乙醇与乙酸、浓硫酸混合物加热反应,将生成的气体通入饱和Na2CO3溶液,有透明油状、水果香味的乙酸乙酯液体浮在水面上。(3)苯酚 能与浓溴水反应生成白色的三溴苯酚沉淀。能与FeCl3溶液反应,生成紫色溶液。(4)乙醛 能发生银镜反应,或能与新制的蓝色Cu(OH)2加热反应,生成红色的 Cu2O沉淀。三、物质鉴别的几种主要类型1任意选择试剂的物质鉴别 这是指一般类型鉴别题。它不限所
6、用鉴别试剂的多少,只要求能简明扼要,一一区别开来即可。比如,鉴别下列六种气体:O2、Cl2、NH3、CO2、N2、空气。对于此题可先观色,即黄绿色者为Cl2,后闻气味,即有刺激性气味的是NH3,其余再点燃,火焰无明显变化的是空气,燃烧更旺的是O2,火焰熄灭的是CO2和N2,再将CO2和N2分别通入石灰水,石灰水变浑浊的是CO2,不变的为N2。2限用一种试剂的鉴别题 这类题较前者更复杂,它要求只允许用一种试剂加以一一区别。为此,我们所选用的那种试剂须能分别与被鉴别物反应,产生各种不同的现象才行,即被检物有几种就应产生几种不同的现象(包括没有明显变化也是一种现象)。3不用任何试剂的鉴别题利用某些物
7、质的特殊性质(如颜色、气味、溶解性等),首先鉴别出来,然后再用该试剂去鉴别其他物质。采用一种试剂与其他物质相互反应的现象不同,进行综合分析鉴别。它要求不准用任何外来试剂去参与物质鉴别。为此,须掌握待鉴物之间相互鉴别之功能,或先加热或先观察所给物质颜色,或先水溶然后再相互滴加鉴别之。如不用任何试剂,将HCl、BaCl2、NaOH、CuSO4四种溶液鉴别出来。经观察,四种溶液中只有CuSO4溶液显蓝色,其余为无色。把CuSO4溶液分别滴入另三种溶液中,有白色沉淀产生的原溶液为BaCl2溶液;有白蓝色沉淀产生的原溶液为NaOH溶液,剩余的为HCl溶液。四、物质检验、鉴别、验证题的解题方法与技巧物质的
8、检验、鉴别与验证,既有相似之处,又有不同之处。1物质的检验:要求从两种或两种以上的物质中检验出其中的某一种或几种物质。常通过该物质的特殊性质予以确定。2物质的鉴别:为两种或两种以上的物质组合,通过实验予以区别、区分。常通过各种不同物质与某一种物质反应的不同现象予以区别。3物质的验证:为一种或一种以上的物质组合,通过实验予以确证,并能回答是还是否。对众多物质的组合,还要考虑验证的先后顺序。4关于未知溶液两两混合的推断题,一般采用列表法解比较简捷,若未知溶液较多,则注意从现象最明显,最容易推断的物质为突破口,然后再顺藤摸瓜推断出其他未知物质。5只允许用一种试剂鉴别的题目,由于限制了试剂的种类,因而
9、也就增加了题目的难度。要熟练解答这类习题,不但要熟练地掌握各类物质的性质和它们与某物质相互反应的规 律及实验现象,而且还必须有科学的解题思路。常见的解题思路有以下几种:若几种溶液的酸碱性不同时,可选适当的指示剂或pH试纸鉴别。若几种溶液含有不同的阳离子,可考虑用强碱溶液与它们分别反应,根据生成物的颜色、稳定性,及在过量碱液中的溶解情况而加以鉴别。若几种溶液中含有不同的阴离子,可考虑使用强酸,根据生成物的状态、颜色、气味等差别加以鉴别。若几种物质间有的含有相同的阴离子,可考虑用既与相同的阳离子反应,又与相同的阴离子反应的试剂来鉴别。若被鉴别物质中有能强烈水解的盐,可考虑用与之能发生双水解反应且与
10、该组中其他物质发生不同反应的盐溶液鉴别。鉴别有机物时,若被鉴别物质中含有醛基、羧基,应先考虑用新制得的Cu(OH)2悬浊液鉴别。被鉴别物质中含有酚的,可考虑用Fe3+利用显色反应鉴别。考点/易错点1评价型实验题评价型实验题包括的题型很多,其中比较典型的有物质性质探究型、组成成分探究型、物质制备和应用探究型等,该类试题一般以实验装置图的形式给出实验的流程,其实验流程与考查内容一般为1 气体制备装置的选择及注意事项装置选择注意事项固体与固体加热装置试管口应稍向下倾斜,防止产生的水蒸气在试管口冷凝后倒流而引起试管炸裂;铁夹应夹在距试管口约1/3处;胶塞中的导管伸入试管里面不能太长,否则会阻碍气体的导
11、出固体与液体不加热装置块状固体与液体在常温下反应制备气体时可用启普发生器,如图甲,当制取气体的量不多时,也可采用简易装置,如图乙;装置乙、丁、戊、己中长颈漏斗的下端应伸入液面以下,否则起不到液封的作用;加入的液体反应物(如酸)要适当;粉末状固体与液体反应或产物为糊状物时常采用装置丙固体与液体 液体与液体 加热装置先把固体药品加入烧瓶中,然后滴加液体药品,要注意液体滴加的速度,保证产气速率平稳,易于收集;若使用分液漏斗,则需要在滴液的过程中,打开漏斗活塞,以保证液体能够顺利滴下;分液漏斗中的液体滴完后,要关闭漏斗活塞,防止气体经漏斗逸出;装置乙中的温度计必须插在反应液中;烧瓶加热需要垫石棉网2
12、气体的干燥方法与干燥装置气体的干燥方法气体干燥选择干燥剂的原则不减原则:即通过干燥操作之后,目标气体的量不能减少;不反应原则:干燥剂不能与目标气体反应酸性干燥剂浓H2SO4可以干燥H2、O2、N2、CO2、CO、Cl2、HCl、SO2、CH4和C2H4等气体碱性干燥剂碱石灰主要用于干燥NH3,但也可干燥H2、O2、N2、CO和CH4等中性干燥剂CaCl2可以干燥H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl和H2S等,但不能干燥NH3气体的干燥装置盛装液态干燥剂,用于干燥气体;也可以盛装其他液体试剂,用来对酸性或中性气体进行除杂盛装碱石灰和CaCl2等固体干燥剂甲装置可以盛装液体干燥剂或固体干燥剂,
13、乙和丙装置只能盛装固体干燥剂3 气体的收集装置及方法排水法难溶或微溶于水,且与水不发生化学反应的气体,都可用排水集气法收集;用排水集气法收集气体时,导管不伸入试管(或集气瓶)底部向上排空气法比空气密度大的气体可用向上排空气法收集;用排空气法收集气体时,导管一定要伸入集气瓶(或试管)底部,目的是把集气瓶(或试管)中的空气尽量排出;为防止外界空气向集气瓶内扩散,集气瓶口可盖上毛玻璃片,若用试管收集时,可在试管口塞上一小团疏松的棉花向下排空气法比空气密度小的气体可用向下排空气法收集,如H2、NH3和CH4等气体排特殊溶液法氯气可用排饱和食盐水的方法收集;二氧化碳可用排饱和碳酸氢钠溶液的方法收集4 常
14、见尾气处理装置及方法处理方法液体吸收法点燃法收集法处理装置适用气体装置A适用于吸收溶解度小的气体,如Cl2、CO2等;装置B、C可吸收溶解度大的气体,如HCl、HBr、NH3等CH4、CH2=CH2、H2、CO等CO、NH3、H2S等高考热点题型评析知识点:溶液中的离子检验鉴别例1(2011重庆理综,11) 不能鉴别AgNO3、BaCl2、K2SO3和Mg(NO3)2四种溶液(不考虑他们间的相互反应)的试剂组是A盐酸、硫酸 B盐酸、氢氧化钠溶液C氨水、硫酸 D氨水、氢氧化钠溶液【能力考查】本题所考查的能力主要是分析、推断的能力,离子检验的识记能力。【解析技巧寻找解题思路】鉴别的基本思路(1)鉴
15、别主要是寻找各物质现象的不同,包括颜色、状态、气味、反应情况等。(2)如果要加入试剂进行鉴别,一定要先取样,不能直接对样品进行鉴别。(3)选用鉴别方法时先简单后复杂,先考虑物理方法后化学方法。本题的解题要点,是要清楚地推断出当混合溶液先后加入各种试剂时,一是试剂与溶液中的离子会发生什么化学反应;二是先加入的试剂对后加入的试剂是否有影响;三是生成物与溶液形成的是怎样的不同状态。物质的鉴别一般可用其性质包括物理性质如颜色、状态、气味及溶解性等。四种物质均属于无色无味的溶液,因此利用其物理性质无法鉴别,只能利用其化学性质的差别进行检验。盐酸、硫酸均与K2SO3反应生成刺激性气体SO2,盐酸、硫酸也均
16、与AgNO3反应生成白色沉淀,但硫酸可与BaCl2反应生成白色沉淀。氨水、氢氧化钠溶液均与AgNO3、Mg(NO3)2反应生成白色沉淀氢氧化银和氢氧化镁,氢氧化银不稳定,会分解生成黑色的Ag2O,但如果氨水过量氢氧化银会溶解生成银氨溶液,由以上不分析不难看出选项D是无法鉴别的,故答案是D。【答案】D变式训练 下列各组溶液中,用括号内的试剂及物质间相互反应不能鉴别的一组是ABa(OH) 3 KSCN NaCl Mg(NO3)2 (FeCl3溶液)BNaNO3 NaHCO3 (NH4) 2SO3 Na2SiO3 (H2SO4溶液)CNH4Br K2CO3 NaI CaCl2 (AgNO溶液)D(N
17、H4) 3PO4 NaBr CuSO4 AlCl3 (KOH溶液)【解析技巧寻找解题思路】A项,FeCl3溶液能检出KSCN溶液和Ba(OH)2溶液,Ba(OH)2溶液溶液又能检出Mg(NO3)2 溶液;B项,H2SO4溶液一次就能检出NaNO3、NaHCO3、(NH4) 2SO3、Na2SiO3溶液;D项,KOH溶液一次就能检出(NH4) 3PO4、NaBr、CuSO4、AlCl3溶液。【答案】C 知识点:溶液中的离子推断例2 (2011四川理综,10)甲、乙、丙、丁四种易溶于水的物质,分别由NH4 、Ba2、Mg2、H、OH、Cl、HCO3 、SO42 中的不同阳离子和阴离子各一种组成,已
18、知:将甲溶液分别与其他三种物质的溶液混合,均有白色沉淀生成;0.1 mol/L乙溶液中c(H)0.1 mol/L;向丙容器中滴入AgNO3溶液又不溶于稀HNO3的白色沉淀生成,下列结论不正确的是( )A甲溶液含有Ba2 B乙溶液含有SO42 C丙溶液含有Cl D丁溶液含有Mg2【能力考查】本题所考查的能力主要是推断的能力。【解析技巧寻找解题思路】仔细分析每一步所发生的反应,并进行严密的推理和判断(推测沉淀可能是什么物质;由肯定的结论验证不肯定的推测),并缩小判断范围;正推和逆推相结合等。本题的要点要抓到题眼,找到突破口。根据中的信息可知乙是二元酸,故乙是H2SO4;根据中现象,可以推知丙中含有
19、Cl;再结合中提供信息,甲与其它三种物质混合均产生白色沉淀,则可推出甲是Ba(OH)2,乙是H2SO4,丙是MgCl2,丁是NH4HCO3。故D项错误。【答案】D变式训练 为确定某溶液的离子组成,进行如下实验:测定溶液的pH,溶液显强碱性。取少量溶液加入稀盐酸至溶液呈酸性,产生无刺激性、能使澄清石灰水变浑浊的气体。在上述溶液中再滴加Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀。取上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至无沉淀时,再滴加Ag NO3溶液,产生白色沉淀。根据实验以下推测正确的是A 一定有SO32离子 B 一定有CO32离子C 不能确定Cl离子是否存在 D 不能确定HCO3离子是否存在【解析技巧
20、寻找解题思路】一定没有SO32,因为加HCl酸化时产生的是无刺激性气味的气体;因为加HCl后溶液中必有Cl,所以加AgNO3溶液产生AgCl 沉淀,并不能确定原溶液中是否存在Cl;由于原溶液呈强碱性,故一定没有HCO3。【答案】BC知识点:不加任何试剂鉴别物质例3(2008北京理综,9)下列各组物质的无色溶液,不用其它试剂即可鉴别的是KOH Na2SO4 AlCl3 NaHCO3 Ba(OH)2 H2SO4HCl NaAlO2 NaHSO4 Ca(OH)2 Na2CO3 BaCl2A B C D【能力考查】本题考查学生实验能力、分析能力。【解析技巧寻找解题思路】不用任何试剂鉴别多种物质的常用方
21、法:1先根据外观特征,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,一环扣一环地逐个审;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,现象不同而进行鉴别。将各组溶液进行两两混合后,若现象各不相同,即可鉴别,否则不能鉴别。中KOH和AlCl3滴加顺序不同,现象不同; 中Ba(OH)2与NaHCO3和H2SO4均生成沉淀,再向两沉淀中交叉滴加H2SO4和NaHCO3,一种沉淀中产生气体,但仍有白色沉淀存在,另一种沉淀不溶解,无新现象产生;中HC
22、l、 NaHSO4分别与NaAlO2混合时,现象相同;中Ca(OH)2、BaCl2分别与Na2CO3混合时现象相同,因此可鉴别。 【答案】A变式训练 下列各组物质仅用蒸馏水不能鉴别出的是A苯、酒精、硝基苯 B食盐、烧碱、硝酸铵C蔗糖、硫酸铜粉末、碳酸钙粉末 D氧化铜、二氧化锰、活性炭【解析技巧寻找解题思路】苯与硝基苯皆不溶于水,但苯比水轻,硝基苯比水重,而酒精易溶于水,不分层,故A可鉴别;B组物质中虽都易溶于水,但其热效应不同,食盐溶于水温度变化不大,烧碱溶于水放出大量的热,温度升高,而NH4NO3溶于水时吸收热量,温度降低;C组中蔗糖易溶于水但与水不反应,CuSO4粉末遇水呈蓝色,而CaCO
23、3不溶于水,故可用水将它们区别开来;D选项中三种物质皆不溶于水且不与水反应,故用水无法将它们鉴别出来。知识点:离子组合推断、离子鉴别例4 (2010浙江理综,13)某钠盐溶液中可能含有等阴离子。某同学取5份此溶液样品,分别进行了如下实验:用pH计测得溶液pH大于7加入盐酸,产生有色刺激性气体加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀,且放出有色刺激性气体加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,该沉淀溶于稀硝酸且放出气体,将气体通入品红溶液,溶液不褪色。加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,在滤液中加入酸化的(NH4)2Fe(SO4)2溶液,再滴加KSCN溶液,显红色该同学最终确定在上述六种离子中公含三
24、种阴离子。请分析,该同学只需要完成上述哪几个实验,即可得出此结论。A B C D【能力考查】考查学生的实验能力、分析能力。【解析技巧寻找解题思路】本题存在的困难是的检验,因为此内容在选修的实验化学中,可能会有所忽视。第二个难点是离子要分成两组分别进行检验。教学中碰到有一些学生:只要碰到离子组合检验与推断的题目就死机的现象。分析原因:各种典型离子的检验方式不是很熟练,没有对各种离子单独检验时的干扰因素,干扰离子进行排除。不重视各种相近实验现象进行区别对待,深入研究相近条件下的不同。教学中从单一离子检验开始,增加干扰,增加组合,增加性质区别等逐步复杂化。要多想为什么,多想如何干扰和排除干扰。熟悉各
25、种离子的标准检验方法,明确各种离子检验时的干扰因素。有多种物质需检验时要先确定检验的先后顺序,不能相互干扰,若有干扰应先检验、再除去,验证除净后再检验另一物质。本题的难点还有:采用的出题方式和平时不同。根据最终的离子分析:存在时一定没有,。因的氧化性可以使他们氧化。存在下的的检验:加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀,且放出有色刺激性气体。即证明了的存在又检验出的存在。但,仅加入盐酸产生刺激性气体也可能有的存在。故须先确认不存在。、,的组合检验可以用:加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,该沉淀溶于稀硝酸且放出气体,将气体通入品红溶液,溶液不褪色。来确认、不存在,一定存在。故选择就可以,顺序
26、是先后。【答案】B变式训练 某钠盐溶液可能含有阴离子NO3、CO32、SO32、SO42、Cl、Br、I一。为鉴定这些离子,分别取少量溶液进行以下实验: 测得混合液呈碱性; 加HCl 后,生成无色无味气体。该气体能使饱和石灰水溶液变浑浊; 加CCl4,滴加少量氯水,振荡后, CCl4层未变色; 加BaCl2溶液产生白色沉淀,分离,在沉淀中加人足量盐酸,沉淀不能完全溶解; 加HNO3 酸化后,再加过量 AgNO3,溶液中析出白色沉淀。 (1)分析上述 5 个实验,写出每一实验鉴定离子的结论与理由。实验 ;实验 ;实验 ;实验 ;实验 ;(2)上述 5 个实验不能确定是否存在的离子是 【解题技巧寻
27、找解题思路】本题的解题要点,是要清楚地推断出当混合溶液先后加入各种试剂时,一是试剂与溶液中的离子会发生什么化学反应;二是先加入的试剂对后加入的试剂是否有影响;三是产物与溶液形成的是怎样的不同状态。【答案】(1)CO32和SO32可能存在,因为它们水解显碱性肯定存在CO32离子,不存在SO32。因为:CO32+2H+ CO2(无色无味)+H2O Ca(OH)2+CO2CaCO3+H2O (SO2具有刺激性气味)肯定不存在Br、I,因为没有溴和碘的颜色出现肯定存在SO42。因为BaSO4不溶于盐酸。Cl存在因与 Ag+形成白色沉淀(2)NO3反馈练习1下列各组溶液中,用括号内的试剂及物质间相互反应
28、不能鉴别的一组是( ) ABa(OH)2 KSCN NaCl Mg(NO3)2 (FeCl3溶液) BNaNO3 NaHCO3 (NH4)2SO3 Na2SiO3 (H2SO4溶液) CNH4Br K2CO3 NaI CaCl2 (AgNO3溶液) D(NH4)3PO4 NaBr CuSO4 AlCl3 (KOH溶液)2离子检验的常用方法有三种:检验方法沉淀法显色法气体法含义反应中有沉淀产生或溶解反应中有颜色变化反应中有气体产生下列离子检验的方法不合理的是( )A NH4 气体法 B. I 沉淀法 C. Fe3 显色法 D. Ca2 气体法3下列实验方法合理的是A可用水鉴别乙烷,四氯化碳,乙醇
29、三种物体。 B油脂皂化后可用渗析的方法使高级脂肪酸钠和甘油充分分离。 C可用澄清石灰水鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液。D为准确测定盐酸与NaOH溶液反应的中和热,所用酸和碱的物质的量应相等。4下列实验操作不能达到预期目的的是实验目的操作A鉴别乙酸乙酯和乙酸分别加入饱和碳酸钠溶液B比较水和乙醇中羟基氢的活泼性分别加入少量金属钠C比较铁和铜的金属活动性分别加入浓硝酸D比较碘在水和四氯化碳中的溶解度向碘水中加入CCl4,振荡5为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作:过滤 加过量氢氧化钠溶液 加适量盐酸 加足量碳酸钠溶液 加过量氯化钡溶液。下列正确的操作顺序是 ( ) A B C D6某无色溶液可能由Na2CO3、MgCl2、NaHCO3、BaCl2溶液中的一种或几种组成。向溶液中加入烧碱溶液出现白色沉淀,另取溶液加入稀硫酸也出现白色沉淀并放出气体。据此分析,下列判断中正确的是 ( )肯定有BaCl2;肯定有MgCl2;肯定有NaHCO3;肯定有Na2CO3或NaHCO3
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