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1、2022高考化學(xué) 考點必練 專題20 物質(zhì)的檢驗知識點講解
物質(zhì)檢驗的方法常用的物理方法有:①觀察法;②嗅試法;③加熱法;④水溶法;⑤焰色反應(yīng)法等。
常用的化學(xué)方法有:①加熱法;②點燃法;③指示劑法;④顯色法(如無水硫酸銅遇水顯藍色);⑤互滴法;⑥不同試劑兩兩混合法(又稱:簡明列表法)等。常見物質(zhì)檢驗的方法如下
一.陽離子的檢驗:
離子
檢驗試劑
實驗現(xiàn)象
離子方程式
H+
石蕊試液
溶液變紅
Na+
焰色反應(yīng)
火焰呈黃色
Fe2+
①NaOH溶液
②KSCN溶液、氯水
③K3[Fe(CN)3]溶液
①先生成白色沉淀,很快變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t
2、褐色
②加KSCN溶液不變色,加氯水后便紅色
③生成藍色沉淀
①Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
②2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
Fe3++SCN-=[Fe(SCN)]2+
Fe3+
①NaOH溶液
②KSCN溶液
①出現(xiàn)紅褐色沉淀
②溶液呈血紅色
①Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
②?Fe3++SCN-=[Fe(SCN)]2+
Cu2+
NaOH溶液
藍色沉淀
Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓
NH4+
與NaOH溶液混合加熱,產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體
無色有刺激性
3、氣味的氣體,試紙變藍
NH4++OH-= NH3↑+H2O
Mg2+
加過量NaOH溶液
有白色沉淀生成
Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
Al3+
NaOH溶液,氨水
生成的白色沉淀,繼續(xù)加NaOH溶液,沉淀溶解;繼續(xù)加氨水沉淀不溶解
Al3++3OH-=Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O?
典例1(2018屆遼寧省瓦房店市高級中學(xué)高三上學(xué)期12月月考)下列實驗操作或?qū)嶒炇聦嵉臄⑹稣_的是
①用稀鹽酸洗滌盛放過石灰水的試劑瓶;
②配制濃硫酸和濃硝酸的混合酸時,將濃硫酸沿器壁慢慢加入到濃硝酸中,并不斷攪拌;
③有六種分別含Na
4、+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Fe3+、NH4+陽離子的溶液,不能用NaOH溶液鑒別;
④用稀硝酸清洗做過銀鏡反應(yīng)實驗的試管;
⑤如果皮膚上不慎沾有苯酚,應(yīng)立即用大量的NaOH稀溶液沖洗;
⑥用瓷坩堝高溫熔融Fe(CrO2)2和Na2CO3的固體混合物;
⑦向沸騰的NaOH稀溶液中滴加FeCl3飽和溶液,以制備Fe(OH)3膠體;
⑧向某溶液中加入NaOH濃溶液并加熱產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體則原溶液中含NH4+
A. ①⑤⑦ B. ③④⑦⑧ C. ①②④⑧ D. ②③⑤⑥
【答案】C
典例2(2018屆甘肅省民樂縣
5、第一中學(xué)高三上學(xué)期期中考試)下列有關(guān)實驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是
選項
實驗操作
現(xiàn)象
結(jié)論
A
向稀硝酸溶液中加入過量鐵粉充分反應(yīng)后,滴加KSCN溶液
溶液變?yōu)檠t色
稀硝酸具有氧化性能將Fe氧化成Fe3+
B
向AgNO3溶液中滴加過量氨水
溶液澄清
Ag+與NH3·H2O能大量共存
C
向裝有Fe(NO3)2溶液的試管中加入稀H2SO4
在管口觀察到紅棕色氣體
HNO3分解成了NO2
D
向某溶液中滴加濃NaOH溶液,將濕潤紅色石蕊試紙置于試管口
試紙變藍
該溶液中存在NH4+
【答案】D
二.陰離子的檢驗:
離子
檢驗
6、試劑
實驗現(xiàn)象
離子方程式
OH-
①酚酞試液
②石蕊試液
①呈紅色
②呈藍色
Cl-
AgNO3,稀HNO3
白色沉淀
Ag++Cl-=AgCl↓
Br-
AgNO3,稀HNO3
淡黃色沉淀
Ag++Br-=AgBr↓
I-
AgNO3,稀HNO3
黃色沉淀
Ag++I-=AgI↓
SO42-
HCl,BaCl2溶液
加HCl無沉淀,再加BaCl2有白色沉淀
Ba2++SO42-=BaSO4↓
SO32-
稀硫酸,品紅溶液
無色有刺激性氣味的氣體,能使品紅溶液退色
SO32-+2H+=SO2↑+H2O
CO32-
HCl,澄清石灰
7、水
白色沉淀
CO32-+2H+=CO2↑+H2O
CO2+Ca(OH)2=CaCO3+2H2O
典例3(2018屆湖南省五市十校教研教改共同體高三12月聯(lián)考)某無色溶液中可能存在Na+、Mg2+、Fe3+、I-、CO32-、SO42-、Cl-中的幾種,某學(xué)生進行了下列實驗: ①取少量原溶液,向其中滴加足量氯水,有無色無味氣體產(chǎn)生,溶液仍為無色,再將溶液分為2份;②向其中一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀產(chǎn)生;③向另一份溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀產(chǎn)生。原溶液中一定大量存在的離子組是
A. Na+、Fe3+、SO42- B. CO32-、Cl- 、SO42-
8、
C. Mg2+、I-、SO42- D. Na+、SO42-、CO32-
【答案】D
典例4(2018屆江西省上高二中高三上學(xué)期第三次月考)某溶液中含有的離子可能是K+、Ba2+、Al3+、Mg2+、AlO2-、CO32-、SiO32-、Cl-中的幾種,現(xiàn)進行如下實驗:
①取少量溶液加氫氧化鈉溶液過程中無沉淀生成;
②另取少量原溶液,逐滴加入5 mL 0.2 mol·L-1的鹽酸,發(fā)生的現(xiàn)象是開始產(chǎn)生沉淀并逐漸增多,沉淀量基本不變后產(chǎn)生氣體,最后沉淀逐漸減少至消失;
③在上述②沉淀消失后的溶液中,再加入足量的硝酸銀溶液可得到沉淀0.435 g。
下列說法中正確的是
9、A. 該溶液中一定不含有Ba2+、Mg2+、Al3+、SiO32-、Cl-
B. 該溶液中一定含有K+、AlO2-、CO32-、Cl-
C. 該溶液中是否含有K+需做焰色反應(yīng)(透過藍色鈷玻璃片)
D. 可能含有Cl-
【答案】B
【解析】①向溶液中加入氫氧化鈉溶液過程中無沉淀生成,說明溶液中一定不存在與氫氧化鈉生成沉淀的離子,即A13+和Mg2+;②另取少量原溶液,逐滴加入5mL0.2mol?L-1的鹽酸,開始產(chǎn)生沉淀并逐漸增多,沉淀量基本不變后產(chǎn)生氣體,最后沉淀逐漸減少至消失,,所以一定不存在SiO32-,滴加鹽酸產(chǎn)生和溶解的沉淀為氫氧化鋁,題中所給的離子中能與鹽酸反應(yīng)生成氣體的只
10、有CO32-,則氣體為二氧化碳,說明原溶液中存在AlO2-和CO32-,所以一定不存在與CO32-反應(yīng)的Ba2+,再根據(jù)溶液呈電中性可知,溶液中一定存在唯一的陽離子K+;③在上述②沉淀消失后的溶液中,再加入足量的硝酸銀溶液可得到沉淀0.435g,則沉淀為AgCl,物質(zhì)的量為:0.435g÷143.5g/mol=0.003mol,②中加入的氯離子的物質(zhì)的量為:n(HCl)=0.2mol/L×0.005L=0.001mol<n(AgCl),所以原溶液中一定存在0.02mol Cl-。
A.根據(jù)以上分析可知,溶液中一定不存在Ba2+、Mg2+、A13+、SiO32-,一定存在Cl-,故A錯誤;B.
11、由分析可知:該溶液中一定含有K+、AlO2-、CO32-、Cl-,故B正確;C.根據(jù)溶液呈電中性可以判斷,溶液中一定存在鉀離子,不需要通過焰色反應(yīng)判斷鉀離子是否存在,故C錯誤;D.根據(jù)生成氯化銀沉淀的物質(zhì)的量可知,原溶液中一定存在氯離子,故D錯誤;答案選B。
三.常見氣體的檢驗
⑴ H2:灼熱的CuO和CuSO4,黑色的CuO變紅,白色CuSO4粉末變藍色。
⑵ O2:帶火星的木條,木條復(fù)燃。
⑶ CO:灼熱的CuO和澄清石灰水,黑色的CuO變紅,石灰水變渾濁。
⑷ CO2:氣體通入石灰水,石灰水變渾濁。
⑸ Cl2:濕潤的淀粉KI試紙,變藍。
⑹ HCl:通入硝酸銀和稀硝酸,
12、產(chǎn)生白色沉淀。
⑺ SO2:品紅溶液,品紅溶液紅色退去,再加熱。又出現(xiàn)紅色。
⑻ NH3:濕潤的紅色石蕊試紙,變藍。
⑼ NO:打開瓶口與空氣接觸,立即變?yōu)榧t棕色氣體。
典例5(2018屆山東省萊蕪市高三上學(xué)期期中考試)下列物質(zhì)的檢驗,其結(jié)論一定正確的是( )
A. 用鉑絲蘸取少量某溶液進行焰色反應(yīng),火焰呈黃色,該溶液一定是鈉鹽溶液
B. 向某溶液中加鹽酸產(chǎn)生無色氣體,該氣體能使澄清的石灰水變渾濁,說明該溶液中一定含有 CO32- 或 SO32-
C. 取少量久置的Na2SO3樣品于試管中加水溶解,再加鹽酸酸化,然后加BaCl2溶液,若加鹽酸有氣體產(chǎn)生,加BaCl2有白色沉淀
13、產(chǎn)生。說明Na2SO3樣品已部分被氧化
D. 將某氣體通入品紅溶液中,品紅溶液褪色,該氣體一定是SO2
【答案】C
典例6(2018屆江西省臨川第二中學(xué)高三上學(xué)期第五次月考)某溶液X中含有H+、Ba2+、Al3+、NH4+、Fe3+、Fe2+、CO32-、SO32-、Cl-、SO42-、NO3-中的幾種(除此以外,無其他大量存在的離子),針對該溶液進行實驗,內(nèi)容如下:
①用潔凈的玻璃棒蘸取少量X溶液,點在PH 試紙上,試紙呈紅色;
②取適量X溶液,加入過量的Ba(NO3)2溶液,得澄清透明的溶液A,并放出一種無色無味的氣體B,在瓶口又慢慢變?yōu)榧t棕色
③向溶液A 中加入過量的N
14、aOH 溶液,微熱,放出一種刺激性氣味的氣體C,同時產(chǎn)生紅褐色沉淀D,過濾得溶液F;
④向F溶液中通入過量的CO2,有白色沉淀G生成。請回答:
(1)G的化學(xué)式為:___________________________。
(2)檢驗氣體C的方法_____________________;
(3)步驟②中反應(yīng)的離子方程式為:_________________________;
(4)步驟3③中反應(yīng)的離子方程式為:_______________________________;
(5)X溶液中一定含有的離子是_______________________________;在不能確定是否
15、含有的離子中,若要確定其中一種,補做的實驗是_________________________。
【答案】 A1(OH)3 用濕潤的紅色石蕊試紙,若變藍則為氨氣 4H++3Fe2++NO3-=3Fe3++ NO↑+2H2O A13++4OH-= A1O2-+2H2O Fe3++3OH-= Fe(OH)3↓ NH4++OH-NH3↑+H2O H+、Al3+、NH4+、Fe2+、Cl- 取少量X溶液于試管中,加入幾滴KSCN。溶液變紅色說明有Fe3+,否則無Fe3+或者取少量X溶液于試管中,加人幾滴稀硫酸,如出現(xiàn)白色沉淀,則說明有Ba2+,否則無Ba2+。
(1)G G為
16、A1(OH)3;
(2)檢驗氣體氨氣的方法是用濕潤的紅色石蕊試紙,若變藍則為氨氣;
(3)步驟②中亞鐵離子被硝酸氧化,其反應(yīng)的離子方程式為: 4H++3Fe2++NO3-=3Fe3++ NO↑+2H2O;
(4)步驟3③中反應(yīng)的有三個,Al3+、NH4+、Fe3+與足量的堿反應(yīng),離子方程式為: A13++4OH-= A1O2-+2H2O、Fe3++3OH-= Fe(OH)3↓、NH4++OH-NH3↑+H2O;
(5)經(jīng)上述分析X溶液中一定含有的離子有:H+、Al3+、NH4+、Fe2+、Cl-;不能確定Ba2+、Fe3+是否存在;若要證明Ba2 +的存在,取少量X溶液于試管中,加人幾
17、滴稀硫酸,如出現(xiàn)白色沉淀,則說明有Ba2+,否則無Ba2+。若要證明Fe3 +的存在,取少量X溶液于試管中,加入幾滴KSCN,溶液變紅色說明有Fe3+,否則無Fe3+。
四.有機物的檢驗
⑴ 碳碳雙鍵或三鍵:加少量溴水或酸性KMnO4溶液,褪色。
⑵ 甲苯:取兩份甲苯,一份滴入溴水,振蕩后上層呈橙色;另一份滴入酸性KMnO4溶液,振蕩,紫色褪去。
⑶ 鹵代烷:與NaOH溶液(或NaOH的醇溶液)共熱后,先用硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀的為氯代烷,淡黃色沉淀的為溴代烷,黃色沉淀的為碘代烷。
⑷ 乙醇:將螺旋狀銅絲加熱至表面有黑色CuO生成,迅速插入待測溶液,反復(fù)多次,可
18、見銅絲被還原成光亮的紅色,并由刺激性氣味產(chǎn)生。。
⑸ 苯酚:滴加過量的濃溴水,有白色沉淀;或滴加少量FeCl3溶液,溶液呈紫色。
⑹ 乙醛或葡萄糖:加入銀氨溶液,水浴加熱,產(chǎn)生銀鏡;或加入新制Cu(OH)2懸濁液加熱至沸騰,有紅色沉淀生成。
⑺ 乙酸:使石蕊試液變紅;或加入Na2CO3或NaHCO3溶液有氣泡;或加入新制Cu(OH)2懸濁液溶解得藍色溶液。
⑻ 乙酸乙酯:加入滴加酚酞的NaOH溶液加熱,紅色變淺或消失。
⑼ 淀粉:滴加碘水,呈藍色。
⑽ 蛋白質(zhì):灼燒,有燒焦羽毛氣味;或加入濃硝酸微熱,出現(xiàn)黃色。
典例7(2018屆江西省新余四中、鷹潭一中等重點中學(xué)盟校高三第一次聯(lián)
19、考)下列實驗中“實驗操作和現(xiàn)象”與“結(jié)論”都正確的是
選項
實驗操作和現(xiàn)象
結(jié)論
A.
將Fe(NO3)2樣品溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液,溶液變?yōu)榧t色
樣品已部分或全部變質(zhì)
B.
將AgCl與AgBr的飽和溶液等體積混合,再加入足量的濃AgNO3溶液,AgCl沉淀多于AgBr沉淀。
KSP(AgCl)>KSP(AgBr)
C.
用pH試紙分別測NaClO溶液與NaHCO3溶液的pH,NaHCO3的pH更大
HCO3?水解程度大于ClO??
D.
向5ml 20%的蔗糖溶液中加稀硫酸水浴加熱,再加入1ml新制Cu(OH)2,振蕩后再加熱至沸騰,未出現(xiàn)紅色沉淀
蔗
20、糖沒有水解
【答案】B
典例8(2018屆重慶市江津巴縣長壽等七校聯(lián)盟高三第三次聯(lián)考)下表中的實驗操作能達到實驗?zāi)康牡氖牵? )
選項
實驗操作
實驗?zāi)康?
A
向含有KSCN溶液的FeSO4溶液中滴加硫酸酸化的H2O2溶液
檢驗H2O2的氧化性大于Fe3+
B
同溫下用pH試紙測定濃度為0.1mol·L-1 NaClO溶液和0.1mol·L-1CH3COONa溶液的pH
證明HClO和CH3COOH的酸性強弱
C
先滴入Ba(NO3)2溶液,產(chǎn)生沉淀,再加入足量稀鹽酸,仍有沉淀
檢驗溶液中是否含有SO42-
D
某鹵代烴與氫氧化鈉溶液共熱一會兒,冷卻到室溫,加入硝酸銀溶液
測定鹵代烴中鹵原子的種類
【答案】A
【解析】A.雙氧水能將FeSO4中的Fe2+氧化為Fe3+,可證明H2O2的氧化性大于Fe3+, A正確;B. NaClO溶液具有漂白性,不能用pH試紙測定NaClO溶液的pH,B錯誤;C. 先滴入Ba(NO3)2溶液,產(chǎn)生沉淀,再加入足量稀鹽酸,仍有沉淀,硝酸根離子在酸溶液中具有氧化性,原溶液中可以是硫酸根離子或亞硫酸根離子,C錯誤;D. 先將溶液用硝酸酸化后,再加入硝酸銀溶液,否則多余的堿與硝酸銀也會有白色沉淀產(chǎn)生,對實驗結(jié)果造成干擾,D錯誤。