拓展课Ⅲ物质的检验和鉴别（原卷版）

拓展课Ⅲ物质的检验和鉴别【知识掌握】一、物质的检验1．原理：根据物质具有不同的特性，利用这种特性上的差异，选择适当的、实际的方法，将物质检验出来，要求现象明显。2．检验方法(1)物理方法：根据物质的特殊物理性质，如颜色、气味、水溶性等，通过观察、分析、判断、得出结论。(2)化学方法：利用物质的特殊化学性质，反应时产生的特征现象，对所给物质进行检验。3．物理方法(1)常见有特殊颜色的物质(离子代表含有这种离子的溶液)①固体物质：Cu：红(或紫红)色；CuSO4·5H2O：蓝色；S：淡黄色。②沉淀：Cu(OH)2：蓝色；Fe(OH)3：红褐色。③溶液：Fe2＋：浅绿色；Fe3＋：黄色；Cu2＋：蓝色；MnO4－：紫红色。(2)常见有特殊气味的物质氨气：刺激性的氨味气体；SO2：刺激性气味气体。4．化学方法(1)常见气体的检验气体检验方法实验现象O2将带火星的木条伸入集气瓶内木条复燃CO2将气体通入澄清石灰水中澄清石灰水变浑浊H2点燃，在火焰上方罩一个干冷的烧杯烧杯内壁有水雾(或水珠)生成CH4点燃，在火焰上方罩一个干冷的烧杯；一段时间后，迅速倒转烧杯，向烧杯中加入澄清石灰水，振荡烧杯内壁有水雾(或水珠)生成；澄清石灰水变浑浊CO点燃，在火焰上方罩一个涂有澄清石灰水的烧杯澄清石灰水变浑浊NH3将湿润的红色石蕊试纸放在试管口红色石蕊试纸变为蓝色水蒸气通过无水硫酸铜无水硫酸铜由白色变成蓝色HCl先通入硝酸银溶液，再滴加稀HNO3有白色沉淀生成，且沉淀不溶解(2)常见离子的检验离子检验方法实验现象H＋①取少量试剂滴加紫色石蕊溶液石蕊溶液变红②用玻璃棒蘸取少量试剂滴在pH试纸上与标准比色卡对照pH<7③取少量试剂加入Zn粒有气泡产生④取少量试剂加入碳酸钠有气泡产生OH－①取少量试剂滴加紫色石蕊溶液石蕊溶液变蓝②取少量试剂滴加无色酚酞溶液酚酞溶液变红③用玻璃棒蘸取少量试剂滴在pH试纸上与标准比色卡对照pH>7④取少量试剂加入可溶性铜盐有蓝色絮状沉淀生成Cl－取少量试剂滴加少量AgNO3溶液和稀HNO3产生白色沉淀，且沉淀不消失SO42－取少量试剂滴加少量Ba(NO3)2溶液和稀HNO3产生白色沉淀，且沉淀不消失CO32－取少量试剂滴加稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水中产生气泡，澄清石灰水变浑浊Cu2＋取少量试剂滴加可溶性碱有蓝色絮状沉淀生成Fe3＋取少量试剂滴加可溶性碱有红褐色沉淀生成NH4＋取少量试剂滴加可溶性碱，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口产生有刺激性气味的气体，红色石蕊试纸变蓝Ag＋取少量试剂滴加少量NaCl溶液和稀HNO3产生白色沉淀，且沉淀不消失Ba2＋取少量试剂滴加少量Na2SO4和稀HNO3产生白色沉淀，且沉淀不消失Ca2＋取少量试剂滴加可溶性碳酸盐溶液有白色沉淀生成二、物质的鉴别1．物质的鉴别原则：操作简单、试剂种类少、现象明显。2．物质鉴别的方法：应先简后繁，先用物理方法后用化学方法。(1)物理方法：依据物质特殊的物理性质(如颜色、状态、气味、溶解性、溶解时的吸放热现象)进行观察、分析、判断，得出结论。(2)化学方法：依据物质间反应时所产生的特殊反应现象(如变色、放出气体、生成沉淀、放热等)进行鉴别。3．物质鉴别的形式(1)一种试剂鉴别：选择一种试剂，分别加入待测物质中，观察实验现象。(2)多种试剂鉴别：选择多种试剂，依次加入待测物质中，会出现明显不同现象。(3)无试剂鉴别：先利用物质物理性质不同或物质间的相互反应(包括与生成物反应)而产生不同现象把物质鉴别出来。4．常见物质的鉴别常见物质所选试剂或方法现象软水、硬水肥皂水泡沫较多、浮渣较少的是软水；泡沫较少、浮渣较多的是硬水棉花、羊毛和合成纤维灼烧有烧焦羽毛气味的是羊毛；有烧纸气味、燃烧后有灰烬的是棉花；有气味，趁热可以拉成丝，灰烬为灰褐色玻璃球状，不易破碎的是合成纤维常见化肥看外观或加水灰白色或难溶于水或部分溶于水的是磷肥加熟石灰研磨有刺激性气味气体产生的是铵态氮肥(铵盐)黄金、假黄金(铜锌合金)盐酸有气泡产生的是假黄金，反之为黄金灼烧有黑色物质生成的是假黄金，反之为黄金【巩固提高】一．选择题（共9小题）1．下列关于物质的鉴别、除杂所选用的试剂或方法不正确的是（）选项实验目的试剂或方法A鉴别FeCl3、NaCl、NaOH、MgCl2四种溶液不另加试剂B除去二氧化碳中混有的氯化氢气体将气体通过碱石灰C除去MgCl2溶液中少量的CuCl2加入过量镁粉、充分反应、过滤D除去N2中的少量O2将气体缓缓通过灼热的铜网A．A B．B C．C D．D2．某兴趣小组为探究“猪肝中的铁元素”，进行了以下实验：选用新鲜猪肝，如图操作，将猪肝中的铁转化为铁离子，再用硫氰化钾溶液检验（硫氰化钾溶液遇铁离子变红色）。有关该实验的说法正确的是（）A．实验研究的问题是新鲜猪肝中是否含有铁离子 B．新鲜猪肝中的铁是以游离态形式存在的 C．实验中获得的土黄色混合液属于溶液 D．新鲜猪肝中含铁元素的证据是滴加硫氰化钾溶液后溶液变红3．下列依据实验目的所进行的操作，正确的是（）选项实验目的操作A测定碳酸钠溶液的pH值的大小用镊子夹取pH试纸，蘸取待测液，待显色后与比色卡比较B用排水法收集氧气时，检验氧气是否收集满用带火星的木条伸入集气瓶中，观察木条是否复燃C比较锌和铝的化学活动性顺序将两种金属与等质量且同浓度的硫酸反应，观察是否产生气泡D鉴别氢氧化钠和氢氧化钡取样后滴加稀硫酸溶液，观察是否变浑浊4．鉴别下表中的物质，所用试剂、产生现象和得出结论有错误的一项是（）选项被检物质所用试剂现象与结论ANaSO4溶液和Na2CO3溶液BaCl2溶液产生沉淀的是Na2SO4溶液，无明显现象的是Na2CO3溶液BNaOH溶液和Ca（OH）2溶液Na2CO3溶液产生沉淀的是Ca（OH）2溶液，无明显现象的是NaOH溶液C硝酸铵和食盐固体水溶液温度降低的是硝酸铵，溶液温度无明显变化的食盐DCO2和CO气体Ca（OH）2溶液产生沉淀的是CO2气体，无明显现象的是CO气体5．下列对各组成分的鉴别，根据现象得出的结论正确的是（）鉴别方法现象结论A鉴别固体中的成分（含有BaCl2、Na2SO4、Na2CO3中的一种或几种）取部分样品溶于水中产生白色沉淀一定有BaCl2、Na2SO4，可能有Na2CO3B鉴别溶液中的溶质（含有Na2SO4、Na2CO3、NaNO3中的一种或几种）取部分溶液，先加入足量的稀盐酸，再加入氯化钡溶液产生气泡；产生白色沉淀一定有Na2SO4、Na2CO3，可能有NaNO3C鉴别气体的成分（含有CO、H2、H2O中的一种或几种）将气体先后通入装有氧化铜的玻璃管中，再对玻璃管加热→无水硫酸铜→澄清石灰水黑色的氧化铜变红；无水硫酸铜变蓝；澄清石灰水变浑浊一定有CO、H2、H2OD鉴别生成的沉淀（含有Mg（OH）2、BaCO3、AgCl中的一种或几种）过滤得到的沉淀中加入足量的稀硝酸沉淀部分溶解，产生气泡一定有Mg（OH）2、BaCO3、AgCl6．为鉴别稀盐酸和稀硫酸，小科设计了如图所示的四种实验方案，下列能达到目的的是（）A． B． C． D．7．市售的运动饮料是根据运动时生理消耗的特点而配制的，含有多种人体所需的无机盐和维生素，通常呈酸性。小金买了一瓶蓝色的运动饮料进行实验，以下实验结果合理的是（）A．滴加紫色石蕊试液后饮料颜色不变 B．用pH试纸测得其pH大于7 C．加入过量氢氧化钠溶液未见浑浊，说明饮料不是因为含铜离子而呈蓝色 D．加入适量硝酸银溶液有白色浑浊，则饮料中一定含氯化钠8．下列实验方案能达到实验目的的是（）A．用灼烧法鉴别棉线和羊毛线 B．用稀盐酸除去CaO中的CaCO3 C．用无色酚酞溶液来区分Na2CO3溶液和NaOH溶液 D．用适量的Ca（OH）2溶液除去NaCl溶液中的Na2CO39．某固体由Ba2+、Cu2+、Na+、Cl﹣、CO32﹣、SO42﹣中的几种离子构成，取一定质量的该固体样品，进行如下实验：①将固体溶于水得无色透明溶液，加入足量BaCl2溶液过滤，得到白色沉淀和无色滤液。②在白色沉淀中加入过量稀硝酸，白色沉淀部分溶解并产生气泡。③在无色滤液中滴加AgNO3溶液产生白色沉淀。由此推断该固体中一定含有的离子是（）A．Na+、CO32﹣、SO42﹣ B．Na+、CO32﹣、SO42﹣、Cl﹣ C．Ba2+、CO32﹣、SO42﹣、Cl﹣ D．Cu2+、Ba2+、CO32﹣、SO42﹣二．填空题（共2小题）10．洗衣机槽清洁剂的主要成分是过碳酸钠（Na2CO4），过碳酸钠是一种白色晶体，溶于水时会与水反应生成碳酸钠和过氧化氢（化学方程式为：Na2CO4+H2O═Na2CO3+H2O2）。现取少许过碳酸钠晶体，加入水形成溶液。（1）取少量二氧化锰加入试管中，再加入适量该溶液，观察到有气泡产生，为了检验该气体，可用。（2）待不再产生气泡时，得到的溶液呈（选填“酸性”或“中性”或“碱性”）。（3）生成的碳酸钠中碳元素的化合价为。11．某混合气体X由CO2、CO、H2O（水蒸气）、H2中的两种或两种以上组成，X气体依次通过如图1装置（假定每步反应均完全），现象分别为：A中溶液变浑浊；B中固体变为红色；C中粉末变为蓝色；D中溶液变浑浊。完成下列问题：（1）该实验能得出CO气体一定存在的证据是；（2）只要在图1中加装一个图2装置，就能确定原混合气体X中是否含有H2。①写出图2装置中试剂名称；②该装置连接在图1中哪两个装置之间（用字母表示）。三．实验探究题（共4小题）12．小金在学习甲烷的性质时，发现甲烷与氢气在性质上有许多相似之处，如密度比空气小，难溶于水，具有可燃性等。氢气具有还原性，那么甲烷是否也具有还原性呢？【建立假设】小金猜测甲烷有还原性，并对甲烷还原氧化铜的产物提出了下列假设：假设1：Cu、CO2、H2O；假设2：Cu、CO、H2O；假设3：Cu、CO、CO2、H2O【设计实验】为了确定产物，小金设计了如下装置：已知装置B、C、D、E中分别盛有浓硫酸、无水硫酸铜、碱石灰、澄清石灰水①分别称量装置A、B、D的质量；②持续通入CH4；③加热装置A，使其充分反应；④停止加热，继续通入CH4至冷却到室温；⑤再次分别称量装置A、B、D的质量。实验过程中通入甲烷的作用各不相同，停止加热后继续通入甲烷的作用是。老师提醒小金该实验还缺少装置，存在安全隐患，小金随即修改实验方案。【进行实验】小金按照正确的步骤进行实验，并记录了实验现象和数据。①装置A中的黑色粉末变红；装置C中白色粉末不变色；装置E中石灰水不变浑浊。②称量数据如表所示：A中玻璃管（含药品）质量装置B的质量装置D的质量反应前150.0g156.6g256.8g反应后146.8g158.4g259.0g【实验结论】甲烷（选填“具有”或“不具有”）还原性，CH4与CuO充分反应后的产物是。13．实验室通常利用浓盐酸与二氧化锰固体反应制取氯气，实验装置提供如图。资料一：实验原理4HCl（浓）+MnO2加热¯Cl2↑+MnCl2+2H2O。生成物MnCl2是一种可溶性盐，性质与NaCl资料二：通常情况下，氯气是一种有刺激性气味的黄绿色有毒气体，密度比空气大，不仅能溶于水（1体积水约能溶解2体积氯气）。还能与水、碱溶液等发生反应。请根据资料回答下列问题：（1）实验开始时，先检查装置的气密性。接下来的操作步骤依次是。a.点燃酒精灯b.往烧瓶中加入二氧化锰粉末c.分液漏斗中加浓盐酸，旋开活塞往烧瓶中加入浓盐酸（2）收集氯气时，可选用图中哪个装置，并说明理由。（3）制取反应会因盐酸浓度下降而停止，为测定反应残余液中盐酸的浓度，甲同学提出：用足量AgNO3溶液反应，称量生成的AgCl沉淀质量。乙同学认为此方案不可行，理由是。14．随着人们对于清洁能源的需求日益上升，天然气的使用越来越普及。氧气较少时，天然气燃烧后的气体成分为CO2、CH4、CO、水蒸气中的一种或几种。查阅资料发现CH4也能与CuO反应生成Cu、CO2和H2O。为了确定燃烧后的气体成分，某兴趣小组设计了如图装置进行探究：（1）A装置中盛放的液体是。（2）老师告诉小明点燃酒精灯前，需要“待G装置中澄清石灰水下降至安全线以下”，这样做的原因是。（3）小明在实际操作中发现无水硫酸铜粉末变为蓝色，G中澄清石灰水变浑浊。由此他认为该气体中一定含有CH4和CO。你认为小明的结论是否正确？请说明理由。15．今年3.15央视报道的海沙事件引起广大人民的关注，对于不合格海沙混凝土的危害，专家表示：氯离子（Cl﹣）超标，将破坏钢筋的钝化膜，引起钢筋锈蚀；当锈蚀率达到10%以上会造成保护层的开裂、剥离、剥落，钢筋的抗震性能大大降低。研究资料表明Na+几乎