（通用版）2022高考化學一輪復習 第十章 化學實驗基礎(chǔ) 10.4 實驗方法（2）物質(zhì)的檢驗與鑒別學案（含解析）

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1、（通用版）2022高考化學一輪復習 第十章 化學實驗基礎(chǔ) 10.4 實驗方法（2）物質(zhì)的檢驗與鑒別學案（含解析） 1．物質(zhì)檢驗的原理 (1)依據(jù)物質(zhì)的特殊性質(zhì)進行檢驗。如物質(zhì)的顏色、氣味、溶解性等。 (2)依據(jù)物質(zhì)間反應時所產(chǎn)生的特殊的反應現(xiàn)象。即所選的試劑和被檢驗的物質(zhì)在發(fā)生化學反應時，必須能夠產(chǎn)生下列現(xiàn)象中的一種：①變色；②放出氣體(通常指產(chǎn)生氣體的氣味或在溶液中反應時產(chǎn)生的氣泡)；③生成沉淀等。 2．物質(zhì)檢驗的方法 (1)物理方法：依據(jù)物理性質(zhì)，如顏色、氣味、溶解性、磁性等，通過觀察、實驗分析、判斷，得出結(jié)論。 (2)化學方法：利用物質(zhì)的特殊化學性質(zhì)及反應時產(chǎn)生的特征現(xiàn)象

2、。即所選的試劑與被檢驗的物質(zhì)反應時要有明顯實驗現(xiàn)象(如放出氣體、生成沉淀或顏色改變)，通過觀察、分析，得出結(jié)論。 根據(jù)物質(zhì)特有的性質(zhì)及反應現(xiàn)象，對是否存在該物質(zhì)(或離子)進行確認。如CO2可用澄清石灰水來檢驗。 1．常見氣體的檢驗 氣體 檢驗特征性質(zhì) 注意事項 O2 使帶火星的木條復燃 — H2 純凈的H2在空氣中燃燒發(fā)出淡藍色火焰，在火焰上方罩一個干而冷的燒杯，燒杯的內(nèi)壁有水霧生成 產(chǎn)物只有水 CH4 在空氣中燃燒產(chǎn)生淡藍色火焰，在火焰上方罩一個干而冷的燒杯，燒杯的內(nèi)壁有水霧生成，同時生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體 產(chǎn)物有二氧化碳和水 CO 在空氣中燃燒

3、產(chǎn)生淡藍色火焰，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體 產(chǎn)物只有二氧化碳 CH2===CH2 在空氣中燃燒火焰明亮，有黑煙，可使溴水、酸性KMnO4溶液褪色 — SO2 無色，有刺激性氣味；能使品紅溶液褪色，加熱后恢復紅色；能使酸性KMnO4溶液褪色；能使溴水褪色；能使澄清石灰水變渾濁 CO2也能使澄清石灰水變渾濁；SO2的漂白原理與新制氯水的漂白原理不同 CO2 能使澄清石灰水變渾濁，能使燃著的木條熄滅 應注意區(qū)別，SO2也能使澄清石灰水變渾濁，N2也能使燃著的木條熄滅 NO 無色氣體，接觸空氣時立即變?yōu)榧t棕色 — Cl2 黃綠色，有刺激性氣味，能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰?/p>

4、變藍 Cl2有毒，注意聞氣味的方法 NO2 紅棕色，有刺激性氣味，通入水中生成無色溶液并產(chǎn)生無色氣體，水溶液顯酸性 NO2的顏色與溴蒸氣相近，NO2溶于AgNO3溶液無沉淀生成，而溴蒸氣溶于AgNO3溶液有淡黃色沉淀生成 HCl 無色，有刺激性氣味，在潮濕的空氣中形成白霧；用蘸有濃氨水的玻璃棒靠近時冒白煙；通入AgNO3溶液時有白色沉淀生成 HCl極易溶于水，做相關(guān)實驗時應防倒吸 NH3 無色，有刺激性氣味，能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍；用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近時冒白煙 NH3極易溶于水，做相關(guān)實驗時應防倒吸 2．常見離子的檢驗 離子 檢驗方法 Cl－、Br－、I－

5、 與稀HNO3酸化的AgNO3溶液反應，若產(chǎn)生白色、淺黃色或者黃色沉淀，則有Cl－、Br－或者I－ SO 先加稀HCl酸化，再加BaCl2溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則有SO Na＋、K＋ 做焰色反應實驗，若火焰為黃色，則有Na＋；透過藍色鈷玻璃觀察，火焰為淺紫色，則有K＋ NH 先加足量的NaOH溶液，再加熱，①用濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口，若試紙變藍色，則有NH；②用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口，若產(chǎn)生白煙，則有NH Fe2＋ ①先加KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，再通入Cl2，若溶液變紅色，則有Fe2＋；②滴加NaOH溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，且白色沉淀迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色，

6、則有Fe2＋；③滴加K3[Fe(CN)6]溶液，若產(chǎn)生藍色沉淀，則有Fe2＋ Fe3＋ ①滴加KSCN溶液，若溶液變紅色，則有Fe3＋；②滴加苯酚溶液，若溶液變紫色，則有Fe3＋；③滴加NaOH溶液，若立即產(chǎn)生紅褐色沉淀，則有Fe3＋ 1．離子檢驗中的常見干擾因素以及排除措施 待檢離子 干擾離子 排干擾措施 Cl－ SO 加過量的Ba(NO3)2溶液 CO 加稀硝酸酸化 OH－ SO CO 加鹽酸酸化 SO Ag＋ SO CO 加鹽酸后將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液中 CO SO 加硝酸后將產(chǎn)生的無色無味氣體通入澄清石灰水中 2．氣體檢驗中

7、干擾因素的排除 氣體檢驗干擾因素的排除方法一般是先檢驗出一種可能具有干擾的氣體，并除去該氣體，而且要確認該氣體已經(jīng)除盡，再檢驗其余氣體。如在SO2存在的條件下檢驗CO2，可設(shè)計如下檢驗思路：品紅溶液檢驗SO2→高錳酸鉀溶液除去SO2→品紅溶液檢驗SO2是否除盡→澄清石灰水檢驗CO2。與此類似的還有檢驗實驗室制取的乙烯中含有SO2等。 [考法精析] 考法一　溶液中離子的檢驗 [典例1]　向4支試管中分別加入少量不同的無色溶液進行如下操作，結(jié)論正確的是(　　) 選項 操作 現(xiàn)象 結(jié)論 A 滴加BaCl2溶液 生成白色沉淀 原溶液中有SO B 滴加氯水和CCl4，振蕩、靜

8、置 下層溶液呈紫色 原溶液中有I－ C 用潔凈鉑絲蘸取溶液進行焰色反應 火焰呈黃色 原溶液有Na＋、無K＋ D 滴加稀NaOH溶液，將濕潤紅色石蕊試紙置于試管口 試紙不變藍 原溶液中無NH [解析]　原溶液滴入BaCl2溶液有白色沉淀，此溶液可能含有SO、CO、SO、Ag＋等(相應生成物均是白色沉淀)，故A項錯誤。振蕩、靜置，CCl4萃取了I2(氯水氧化I－生成I2)分成兩層，CCl4在下層且因溶解I2而呈紫色，故B項正確。蘸取溶液進行焰色反應，火焰呈黃色，原溶液一定有Na＋，但K＋可能有也可能無，故C項錯誤。滴加稀NaOH溶液后還須加熱，若不加熱即使原溶液含有NH也

9、可能沒有NH3生成，不會使試紙變藍，故D項錯誤。 [答案]　B [備考方略]　無色溶液中離子檢驗的一般思路 考法二　常見氣體的檢驗 [典例2]　將液體Y滴加到盛有固體X的試管中，并在試管口對生成的氣體進行檢驗。下表中固體X、液體Y及檢測方法對應關(guān)系錯誤的是(　　) 選項 固體X 液體Y 檢測方法 A CaO 濃氨水 蘸有濃鹽酸的玻璃棒 B Cu 濃硫酸 干燥的紅色石蕊試紙 C Na2O2 水 帶火星的木條 D Na2CO3 稀硫酸 滴有澄清石灰水的玻璃片 [解析]　A項，濃氨水滴加到生石灰上產(chǎn)生氨氣，可以用蘸有濃鹽酸的玻璃棒來檢驗氨氣，

10、正確；B項，銅和濃硫酸反應需加熱，產(chǎn)生的二氧化硫氣體遇石蕊溶液變紅色或使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅色，錯誤；C項，過氧化鈉和水反應生成氧氣和氫氧化鈉，氧氣能使帶火星的木條復燃，正確；D項，碳酸鈉和稀硫酸反應生成硫酸鈉、水和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，在滴有澄清石灰水的玻璃片上有渾濁現(xiàn)象，正確。 [答案]　B [備考方略]　氣體物質(zhì)檢驗的思路 由于氣態(tài)物質(zhì)貯存困難，使用時易擴散，故檢驗時要盡可能利用其物理性質(zhì)；若利用化學性質(zhì)，則先考慮使用試紙。一般按下列順序進行檢驗： 觀察顏色法 紅棕色：NO2 黃綠色：Cl2 在空氣中形成白霧：HCl 在空氣中由無色變?yōu)榧t棕色：NO

11、試紙檢測法 濕潤紅色石蕊試紙變藍：NH3 濕潤醋酸鉛試紙變黑：H2S 濕潤品紅試紙褪色：SO2 點燃法 使帶火星的木條復燃：O2 產(chǎn)生輕微爆鳴聲：H2等 通入澄清 石灰水法 變渾濁：CO2 無現(xiàn)象：N2等 考法三　固體物質(zhì)的檢驗 [典例3]　取某固體樣品，進行如下實驗： ①取一定量的樣品，加足量水充分溶解，過濾得到濾液和濾渣； ②取少量濾液，加入BaCl2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生； ③取少量濾渣，加入稀鹽酸，濾渣全部溶解，同時有氣體產(chǎn)生。 根據(jù)上述實驗現(xiàn)象，該固體樣品的成分可能是(　　) A．K2SO4、Ba(OH)2、Na2CO3 B．Na2CO3、AgN

12、O3、KNO3 C．K2CO3、NaCl、Ba(NO3)2 D．KNO3、MgCl2、NaOH [解析]　K2SO4、Ba(OH)2、Na2CO3三者能夠反應生成硫酸鋇和碳酸鋇沉淀，硫酸鋇不溶于稀鹽酸，不符合③，故A錯誤；Na2CO3、AgNO3、KNO3三者能夠反應生成碳酸銀沉淀，碳酸銀與稀鹽酸反應會生成氯化銀沉淀，不符合③，故B錯誤；K2CO3、NaCl、Ba(NO3)2三者能夠反應生成碳酸鋇沉淀，濾液中可能含有碳酸根離子，加入氯化鋇溶液生成白色沉淀，濾渣碳酸鋇能夠與稀鹽酸反應放出二氧化碳并溶解，符合題述實驗過程，故C正確；KNO3、MgCl2、NaOH三者能夠反應生成氫氧化鎂沉淀，

13、氫氧化鎂與稀鹽酸反應沒有氣體放出，不符合③，故D錯誤。 [答案]　C [備考方略]　固體物質(zhì)檢驗的答題思路 [綜合訓練] 1．關(guān)于某無色溶液中所含離子的鑒別，下列判斷正確的是(　　) A．加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，加稀鹽酸沉淀不溶解時，可確定有Cl－存在 B．通入Cl2后，溶液變?yōu)樯铧S色，加入淀粉溶液后溶液變藍，可確定有I－存在 C．加入Ba(NO3)2溶液，生成白色沉淀，加稀鹽酸后沉淀不溶解時，可確定有SO存在 D．加入稀鹽酸，生成的氣體能使澄清石灰水變渾濁，可確定有CO存在 解析：選B　Cl－、SO均能與Ag＋形成不溶于稀鹽酸的白色沉淀，A錯誤；I2遇淀粉變藍

14、，通入Cl2后，溶液變?yōu)樯铧S色，加入淀粉溶液后溶液變藍，則溶液中有I－存在，B正確；SO與Ba(NO3)2反應生成BaSO3沉淀，加入稀鹽酸后在H＋、NO的作用下BaSO3可轉(zhuǎn)化為BaSO4沉淀，C錯誤；能使澄清石灰水變渾濁的氣體是CO2或SO2，原溶液中可能存在的離子是CO、HCO、SO或HSO，D錯誤。 2．根據(jù)下列實驗事實得出的結(jié)論正確的是(　　) A．氣體品紅溶液褪色；結(jié)論：原氣體一定是SO2 B．氣體氣體白色沉淀；結(jié)論：原氣體一定是烴 C．某溶液冒白霧白煙；結(jié)論：原溶液一定是濃鹽酸 D．某有色溶液藍色；結(jié)論：原溶液中一定含有I2 解析：選D　A項中O3、Cl2、NO2等都

15、能使品紅溶液褪色；B項中H2S、CxHy、HCHO都可出現(xiàn)此現(xiàn)象；C項中濃HNO3也有此現(xiàn)象。 考點二　物質(zhì)的鑒別 根據(jù)物質(zhì)的特有的性質(zhì)對兩種或兩種以上的物質(zhì)進行區(qū)分。如NaCl和KNO3兩種無色溶液可以用AgNO3溶液來區(qū)分。 1．物質(zhì)鑒別的思路 (1)鑒別主要是尋找各物質(zhì)的特殊現(xiàn)象，包括顏色、狀態(tài)、氣味、反應情況等。 (2)如果要加入試劑進行鑒別，一定要先取樣，不能直接對樣品進行鑒別。 (3)選用鑒別方法時先簡單后復雜，先考慮物理方法后化學方法。 2．物質(zhì)鑒別的原則 操作簡便 能用物理方法鑒別的不用化學方法，能用一種試劑鑒別的不用多種試劑 現(xiàn)象明顯 使待鑒別的物質(zhì)之間

16、的現(xiàn)象對比度較大 防止干擾 區(qū)別Cl－和SO時，只能用BaCl2溶液不能用AgNO3溶液 3．物質(zhì)鑒別的方法 物 理 方 法 觀察法 抓住物質(zhì)的特殊顏色、狀態(tài)等差異性進行區(qū)分。如鐵和銅的鑒別 氣味法 抓住物質(zhì)的特殊氣味進行區(qū)分。如氧氣和氨氣的鑒別 水溶法 抓住物質(zhì)的溶解性及溶解后現(xiàn)象的差異進行區(qū)分。如硝酸銨和氫氧化鈉的鑒別 化 學 方 法 加熱法 抓住物質(zhì)熱穩(wěn)定性差異進行區(qū)分。如KClO3和KCl的鑒別 指示 劑法 抓住物質(zhì)的水溶液酸、堿性的差異用酸堿指示劑、pH試紙來區(qū)分物質(zhì)。如HCl、NaOH、NaCl三種無色溶液的鑒別 氣體法 抓住所加

17、試劑與待鑒別物質(zhì)間反應生成氣體的差異來區(qū)分。如碳酸鈉和氫氧化鈉的鑒別 沉淀法 抓住所加試劑與待鑒別物質(zhì)間反應生成沉淀的差異來區(qū)分。如硝酸銀和硝酸鉀的鑒別 [考法精析] 考法一　不用任何試劑鑒別多種物質(zhì) [典例1]　下列各組物質(zhì)的無色溶液，不用其他試劑即可鑒別的是(　　) ①KOH、Na2SO4、AlCl3　②NaHCO3、Ba(OH)2、H2SO4 ③HCl、NaAlO2、NaHSO4?、蹸a(OH)2、Na2CO3、BaCl2 A．①②　　　　　　　 　B．②③ C．①③④ D．①②④ [解析]　①中Na2SO4溶液與另兩種溶液相互滴加無明顯現(xiàn)象，KOH溶液和A

18、lCl3溶液相互滴加現(xiàn)象不同：KOH溶液逐滴加入AlCl3溶液中立刻產(chǎn)生沉淀，而AlCl3溶液滴入KOH溶液中一段時間后才出現(xiàn)大量沉淀，可以鑒別。②相互滴加能產(chǎn)生兩種白色沉淀的是Ba(OH)2溶液，向產(chǎn)生的兩種沉淀中分別滴加NaHCO3溶液或H2SO4溶液，能使一種沉淀放出氣體的是H2SO4溶液，可以鑒別。③和④相互滴加時無法鑒別。 [答案]　A [備考方略]　不用試劑鑒別時可考慮6種方法 特征 連鎖法 先鑒別出某一特征的物質(zhì)(根據(jù)色、味、態(tài)、硬度、揮發(fā)性、水溶性等)，再用這種物質(zhì)去鑒別其他物質(zhì)，進行連鎖式鑒別 加熱法 若待檢物均無明顯外觀特征，可考慮用加熱出現(xiàn)不同現(xiàn)象加以鑒

19、別 焰色 反應法 利用焰色反應將待檢物質(zhì)的不同陽離子加以鑒別 互滴法 利用兩溶液互滴現(xiàn)象不同加以鑒別 逐一 檢出法 首先利用兩種物質(zhì)(或溶液)之間的特征反應鑒別出兩種物質(zhì)(或溶液)，再利用此兩種物質(zhì)逐一鑒別出其他物質(zhì) 簡明 列表法 即兩兩混合，列出表格，記錄反應現(xiàn)象，比較、分析表格的不同混合現(xiàn)象確定出每一種物質(zhì) 考法二　外加試劑鑒別多種物質(zhì) [典例2]　下列各組溶液中，用括號內(nèi)的試劑及物質(zhì)間相互反應不能鑒別的一組是(　　) A．Ba(OH)2、KSCN、NaCl、Mg(NO3)2(FeCl3溶液) B．NaNO3、NaHCO3、(NH4)2SO3、Na2SiO

20、3(H2SO4溶液) C．NH4Br、K2CO3、NaI、CaCl2(AgNO3溶液) D．(NH4)3PO4、NaBr、CuSO4、AlCl3(KOH溶液) [解析]　A項，分別滴入FeCl3溶液，有紅褐色沉淀的是Ba(OH)2溶液，呈血紅色的是KSCN溶液，將Ba(OH)2溶液滴入另2種溶液，有白色沉淀的是Mg(NO3)2溶液，無現(xiàn)象的是NaCl溶液。B項，分別滴入H2SO4溶液，有氣泡但無氣味的是NaHCO3溶液，有刺激性氣味的是(NH4)2SO3溶液，有白色沉淀的是Na2SiO3溶液，無現(xiàn)象的是NaNO3溶液。C項，分別滴入AgNO3溶液，K2CO3溶液和CaCl2溶液均有白色沉

21、淀生成，故無法鑒別。D項，分別滴入KOH溶液并加熱，產(chǎn)生現(xiàn)象分別是：刺激性氣味、無現(xiàn)象、藍色沉淀、白色沉淀，故可鑒別。 [答案]　C [綜合訓練] 1．下列實驗可實現(xiàn)鑒別目的的是(　　) A．用KOH溶液鑒別SO3(g)和SO2 B．用濕潤KI-淀粉試紙鑒別Br2(g)和NO2 C．用CO2鑒別NaAlO2溶液和CH3COONa溶液 D．用BaCl2溶液鑒別AgNO3溶液和K2SO4溶液 解析：選C　SO2、SO3(g)均能與KOH溶液反應，都沒有明顯現(xiàn)象，A項錯誤。Br2(g)、NO2都是紅棕色氣體且有強氧化性，都能氧化KI而生成I2，使淀粉顯藍色，B項錯誤。偏鋁酸的酸性弱于

22、碳酸，CO2通入NaAlO2溶液中生成Al(OH)3沉淀，醋酸酸性強于碳酸，CO2通入CH3COONa溶液無現(xiàn)象，C項正確。BaCl2溶液和AgNO3溶液反應生成AgCl沉淀，BaCl2溶液和K2SO4溶液反應生成BaSO4沉淀，現(xiàn)象相同不能鑒別，D項錯誤。 2．能將分別含有Cu2＋、Fe3＋、Al3＋、Fe2＋、Mg2＋、NH、Na＋的七種溶液一次性鑒別出來的試劑是(　　) A．NaHCO3溶液 B．NaOH溶液 C．KSCN溶液 D．氨水 解析：選B　NaHCO3溶液不能將Al3＋、Mg2＋鑒別出來，也不能將NH、Na＋鑒別出來，A項錯誤；Cu2＋、Fe3＋、Al3＋、Fe2＋、Mg2＋、NH、Na＋與NaOH溶液反應的現(xiàn)象分別為生成藍色沉淀、生成紅褐色沉淀、先生成白色沉淀后沉淀消失、先生成白色沉淀后沉淀迅速變?yōu)榛揖G色最后變?yōu)榧t褐色、生成白色沉淀、生成有刺激性氣味的氣體(加熱條件下)、無明顯現(xiàn)象，每種離子與NaOH溶液反應的現(xiàn)象都不同，B項正確；KSCN溶液只能將Fe3＋鑒別出來，C項錯誤；NH3·H2O分別與Mg2＋、Al3＋反應均生成白色沉淀，NH3·H2O與NH、Na＋混合無現(xiàn)象，不能鑒別，D項錯誤。