高考化学一轮复习 专题11_2 物质的检验（讲）（含解析）

专题11.2 物质的检验1能对常见的离子、物质进行检验。2掌握解答物质检验问题的答题方法。一、常见气体的检验常见气体检验方法和实验现象其他气体的干扰H2纯净的H2（无色无味）在空气中燃烧呈淡蓝色火焰；不纯的H2点燃有爆鸣声；生成物只有水（使无水硫酸铜变蓝）。CO、CH4点燃后也产生淡蓝色火焰，且有水生成；其他不纯的可燃性气体也产生爆鸣声；O2无色无味，使余烬（带火星）的木条复燃。助燃（支持燃烧）。Cl2黄绿色，使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝。O3（无色）、NO2（红棕色）也能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝。HCl无色刺激性气味；遇AgNO3溶液产生白色沉淀；用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟；使湿润的蓝色石蕊试纸变红。使湿润的蓝色石蕊试纸变红的还有SO2、CO2等。SO2无色刺激性气味；使品红溶液褪色，再加热红色又恢复；使酸性高锰酸钾溶液褪色；使澄清的石灰水变浑浊；使湿润的蓝色石蕊试纸变红。CO2也使澄清的石灰水变浑浊；Cl2也使品红溶液褪色，但再加热红色却不能恢复；使湿润的蓝色石蕊试纸变红的还有HCl、CO2等。H2S无色臭鸡蛋气味，使湿润的醋酸铅试纸变黑或通入硝酸铅溶液生成黑色沉淀；通入氯水中溶液变浑浊；使湿润的蓝色石蕊试纸变红。使湿润的蓝色石蕊试纸变红的还有HCl、CO2、SO2等。NH3无色刺激性气味；用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时冒白烟；使湿润的红色石蕊试纸变蓝。唯一溶于水呈碱性的气体NO2红棕色刺激性气味，使紫色石蕊试液变红；使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝。使紫色石蕊试液变红的还有HCl、CO2、SO2等；使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝的还有Cl2、O3等NO无色无味气体，在空气中迅速变为红棕色。CO2无色无味气体，使澄清的石灰水变浑浊；使湿润的蓝色石蕊试纸变红；使燃着的木条熄灭。使澄清的石灰水变浑浊的还有SO2；使湿润的蓝色石蕊试纸变红的还有HCl、SO2等；使燃着的木条熄灭的还有N2等。CO无色无味气体，在空气中燃烧呈淡蓝色火焰，且产物使澄清的石灰水变浑浊；使灼热的CuO由黑色变红色。在空气中燃烧呈淡蓝色火焰的还有H2、CH4等；产物使澄清的石灰水变浑浊的还有CH4等；使灼热的CuO由黑色变红色的还有H2等。CH4无色无味气体，在空气中燃烧呈淡蓝色火焰，生成CO2和H2O；不能使高锰酸钾溶液或溴水褪色。在空气中燃烧呈淡蓝色火焰的还有H2、CO等；H2C=CH2无色稍有气味，使高锰酸钾溶液或溴水褪色；点燃，火焰明亮，有烟。使高锰酸钾溶液或溴水褪色的还有HCCH等。HCCH无色无味（由电石生成的乙炔有特殊难闻的气味），使高锰酸钾溶液或溴水褪色；点燃，火焰明亮，有浓烟。使高锰酸钾溶液或溴水褪色的还有H2C=CH2等。【特别提示】检验气体时，要防止气体之间的互相干扰，如Cl2、SO2均使品红溶液褪色。阶段只学过一种碱性气体，所以只要使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体一般是氨气。【典型例题1】香烟烟雾中含有CO、CO2、SO2、H2O等气体。用a.无水硫酸铜、b.澄清石灰水、c.红热氧化铜、d.生石灰、e.品红溶液等可将其一一检出，检出的正确顺序是 （ ）A混合气aeebdc B混合气cdeeaC混合气aebadc D混合气beadc【答案】A程中都会有水的产生或使用的是溶液而导致无法确定水的存在，所以首先应该检验水的存在。故检出的正确顺序是混合气aeebdc选项为 A考点：考查关于混合气体的检验顺序及方法等知识。【点评】物质检验的“三个原则”，即一看(颜色、状态)、二嗅(气味)、三实验(加试剂)。根据实验时生成物所表现的现象不同，进行检验。【迁移训练1】【黑龙江牡丹江第一2016届9月月考】气体X可能由NH3、Cl2、HBr、CO2中的一种或几种组成，已知X通入AgNO3溶液时产生浅黄色沉淀，该沉淀不溶于稀HNO3，若将X通入澄清石灰水中，无沉淀产生，则有关气体X的成分，下列说法正确的是 （ ）一定含有HBr，可能含有CO2一定不含CO2 一定不含NH3、Cl2可能含有Cl2、CO2A和 B只有 C 只有 D和【答案】A考点：考查气体的成分的确定的知识。二、常见离子的检验常见离子试剂或方法实验现象干扰离子H+紫色石蕊试液；变红；.锌片或Na2CO3溶液无色无味气体产生。Na+焰色反应黄色火焰K+焰色反应浅紫色火焰Na+Mg2+NaOH溶液白色沉淀，不溶于过量的碱Al3+NaOH溶液白色沉淀，溶于过量的碱Fe2+NaOH溶液；白色沉淀灰绿色红褐色先加KSCN，再加氯水。先无明显变化，再变红色。Fe3+NaOH溶液；生成红褐色沉淀；KSCN溶液。溶液呈血红色。Cu2+NaOH溶液；蓝色沉淀，加热则沉淀变黑。Ag+含Cl溶液，稀硝酸白色沉淀，不溶于硝酸Ba2+稀硫酸或硫酸盐溶液白色沉淀Ca2+NHOH，加热产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体OH无色酚酞试液；变红；紫色石蕊试液。变蓝。ClAgNO3溶液，稀HNO3白色沉淀BrAgNO3溶液，稀HNO3浅黄色沉淀IAgNO3溶液，稀HNO3；黄色沉淀；新制氯水，淀粉溶液。淀粉溶液变蓝。COH+，澄清石灰水；气体，变浑；HCO3BaCl2溶液，稀盐酸白色沉淀，溶于稀盐酸HCOH+，澄清石灰水；气体，变浑；COBa（OH）2溶液，稀盐酸白色沉淀，溶于稀盐酸SOBa2+，稀硝酸白色沉淀，不溶于硝酸SiOSOH+，品红溶液；有气体产生，品红褪色；Ba2+，稀盐酸白色沉淀，溶于稀盐酸，产生刺激性气味的气体S2稀硫酸或稀盐酸；生成无色有臭鸡蛋气味的气体；Pb（NO3）2溶液。有黑色沉淀。NO铜屑，浓硫酸，加热有红棕色气体产生，溶液变蓝。POAgNO3溶液，稀HNO3；黄色沉淀，溶于稀硝酸；Ba（NO3）2溶液，稀硝酸白色沉淀，溶于稀硝酸。AlO稀盐酸先有白色沉淀，后溶解。【特别提示】在检验SO时，我们要注意SO、Ag的干扰，加试剂的先后顺序不能颠倒，不能用稀硝酸酸化。检验SO、CO要防止它们互相干扰，两者加稀盐酸都能产生使澄清石灰水变浑浊的气体，其区别在于生成的CO2无气味，而SO2有刺激性气味，能使品红或酸性高锰酸钾溶液褪色。【典型例题2】下列实验能达到预期目的的是 （ ）A检验溶液中是否含有CO32：滴加稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水B检验溶液中是否含有SO42：先滴加氯化钡溶液，再滴加稀盐酸C检验溶液中是否含有Fe2+：先滴加氯水，再滴加KSCN溶液D检验溶液中是否含有NH4+：先滴加浓NaOH溶液并加热，再用湿润的红色石蕊试纸【答案】D【考点定位】本题主要是考查离子的检验【点评】掌握常见离子的性质、检验方法是解答的关键。进行离子检验时，要依据物质的特殊性质和特征反应，选择适当的试剂和方法，包括试剂的选择，反应现象及结论判断。物质检验应遵守“三个原则”，即一看(颜色、状态)、二嗅(气味)、三实验(加试剂)。根据实验时生成物所表现的现象不同，进行检验，另外离子检验需要注意其他离子的干扰，例如检验硫酸根离子时要注意排除碳酸根等离子的干扰。【迁移训练2】【江西南昌二中2016届第三次月考】某学生鉴定甲盐的流程如图所示，下列说法正确的是 （ ）A如果甲中含有S2，则乙是硫磺沉淀B如果乙是AgCl沉淀，那么甲是FeCl3C丙中肯定含有Fe3，所以甲是FeBr2D甲中含有铁元素，可能显示+2或者+3价【答案】D考点：物质的性质和检验。三、常见有机物的检验常见试剂现象被检有机物酸性高锰酸钾溶液褪色烯烃、炔烃等不饱和烃及其衍生物；苯的同系物；含有羟基或醛基的有机物，如醇、醛、酚、甲酸、甲酸酯、甲酸盐、葡萄糖、麦芽糖等。溴水因反应而褪色烯烃、炔烃等不饱和烃及其衍生物；因萃取而褪色比水重的有：CCl4、CS2、氯仿、溴苯等；比水轻的有：液态饱和烃、苯及其同系物、液态饱和酯等。因反应而生成白色沉淀苯酚（过量浓溴水）银氨溶液有银镜生成含有醛基的有机物，如醛、甲酸、甲酸酯、甲酸盐、葡萄糖、麦芽糖等。新制的Cu（OH）2红色沉淀含有醛基的有机物，如醛、甲酸、甲酸酯、甲酸盐、葡萄糖、麦芽糖等；蓝色溶液含羧基的有机物，如羧酸等FeCl3溶液变为紫色苯酚及其衍生物钠有气体生成含有羟基或羧基的有机物，如醇、羧酸等。NaHCO3或Na2CO3溶液有气体生成含有羧基的有机物，如羧酸等。碘水变蓝淀粉浓硝酸变黄含有苯环的蛋白质【典型例题3】下列各组物质仅用蒸馏水不能鉴别的是 （ ）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、二氧化猛、活性炭【答案】D【解析】酒精易溶于水，不分层，而苯与硝基苯皆不溶于水，但苯比水轻，硝基苯比水重，故A可鉴别；B组物质中虽然都易溶于水，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热，温度升高，而NH4NO3溶于水时吸收热量，温度降低，所以B也可鉴别；C组中蔗糖易溶于水，但与水不反应，硫酸铜粉末遇水呈蓝色，而碳酸钙粉末不溶于水，故可鉴别；D选项中三种物质皆不溶于水且不与水反应，故用水无法鉴别。【点评】本题主要考查根据物理性质、化学性质的差别来鉴别不同物质的方法，尤其是对既是常见溶剂又是常见反应物的“水”来说，命题者更容易想到它在一个选择题里所能达到的较为广泛的知识覆盖面。【迁移训练3】【2016届河南省商丘市高三下学期4月二模】下列设计的实验方案能达到实验目的的是 （ ）A检验蔗糖是否水解：蔗糖溶液在稀硫酸存在下水浴加热一段时间后，再与银氨溶液混合加热，观察现象B检验溶液中是否含有NH4：取少量待检溶液，向其中加入浓NaOH溶液加热，再用湿润的红色石蕊试纸放置试管口，观察现象C提纯含有少量苯酚的苯：向含有少量的苯酚的苯中加入过量的浓溴水，震荡后静置过滤，除去三溴苯酚沉淀D探究化学反应的限度：取5ml 0.1mol/LKI溶液，滴加0.1mol/LFeCl3溶液5-6滴，充分反应，根据溶液中是否含有碘单质和碘离子判断该反应有一定限度【答案】B考点：考查了化学实验方案评价的相关知识。考点一、物质的鉴定与鉴别1物质检验的一般步骤2物质鉴别的一般类型（1）用任何试剂鉴别多种物质先依据外观特征，鉴别出其中的一种或几种，然后再利用它们去鉴别其他几种物质。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。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。（2）只用一种试剂鉴别多种物质先分析被鉴别物质的水溶性、密度、溶液酸碱性，确定能否选用水或指示剂进行鉴别。在鉴别多种酸、碱、盐的溶液时，可依据“相反原理”确定试剂进行鉴别。即被鉴别的溶液多数呈酸性时，可选用碱或水解呈碱性的盐的溶液作试剂；若被鉴别的溶液多数呈碱性时，可选用酸或水解呈酸性的盐的溶液作试剂。常用溴水、新制氢氧化铜、氯化铁溶液等作试剂鉴别多种有机物。（3）任选试剂鉴别多种物质任选试剂鉴别多种物质的题目往往以简答题的形式出现，回答时要掌握以下要领：选取试剂要最佳：选取的试剂对试剂组中的各物质反应现象要专一，使人一目了然。不许原瓶操作：鉴别的目的是为了以后的使用，若原瓶操作，试剂被污染，“别”而无用，要有“各取少许”字样。不许“指名道姓”：结论的得出来自实验现象，在加入试剂之前，该物质是未知的，叙述时不可出现“取某某试剂加入某某物质”的字样。一般简答顺序为：各取少许溶解加入试剂描述现象得出结论。【典型例题4】【甘肃会宁一中2016届第三次月考】实验室一瓶固体M的标签右半部分已被腐蚀，剩余部分只看到“Na2S”字样（如图所示）,已知，固体M只可能是Na2SO3、Na2SiO3、Na2SO4中的一种。 若取少量固体M配成稀溶液进行有关实验，下列说法不正确的是 （ ） A只用盐酸一种试剂就可以确定该固体M的具体成分 B往溶液中通入二氧化碳，若有白色沉淀，则固体M为Na2SiO3 C常温时用pH试纸检验，若pH=7，则固体M一定是Na2SO4 D往溶液中加入稀硝酸酸化的BaCl2，若有白色沉淀，则固体M为Na2SO4【答案】DB；C、只有硫酸钠是中性的溶液，正确，不选C；D、加入硝酸酸化的氯化钡，硫酸钠会反应生成硫酸钡沉淀，亚硫酸钠也会反应生成硫酸钡沉淀，错误，选D。考点： 离子检验【点评】常用的离子检验的方法有：颜色：铜离子为蓝色、铁离子为浅黄色、亚铁离子为浅绿色，高锰酸根离子为紫色。硫酸根离子：加入盐酸酸化，再加入氯化钡溶液，产生白色沉淀。氯离子：加入稀硝酸酸化，再加入硝酸银溶液，产生白色沉淀。碳酸根离子：加入氯化钙，产生白色沉淀，沉淀溶于盐酸产生无色无味的能使澄清的石灰水变浑浊的气体。铝离子：加入氢氧化钠溶液，先产生沉淀后沉淀溶解。【迁移训练4】某工业废液中含有Cu2+、Mg2+、Zn2+等离子，为将其回收利用，再采用了如下工艺已知Zn(OH)2的性质与Al(OH)3相似所用试剂在下列试剂中选择 铁粉 锌粉 稀HNO3 稀H2SO4 稀HCl 稀氨水 NaOH溶液 石灰水请回答下列问题：（1）试剂1、试剂2、试剂3分别可以是_、_、_(填编号)（2）操作2是_、_、_（3）操作3是_（4）加过量CO2时发生反应的离子方程式_（5）在金属冶炼方法中方法1是_方法2是_【答案】（1）、（2）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 （3）在HCl气流中加热（4）ZnO22- + 2CO2 + 2H2O = Zn(OH)2+ 2HCO3- （5）电解法、还原剂法就只能加入NaOH溶液。（2）使Mg(OH)2生成MgCl26H2O,防止Mg2+水解，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤需要在HCl气流中加热，从而结晶。（4）Zn与过量NaOH反应生成ZnO22-，故ZnO22- + 2CO2 + 2H2O = Zn(OH)2+ 2HCO3-。（5）冶炼金属镁利用电解法，冶炼金属锌使用热还原法。考点：考查离子检验和提纯、金属冶炼及离子方程式的书写相关知识点考点二：离子检验、推断题解题思路及技巧1、无色溶液中离子检验的一般思路2、离子推断题解题技巧（1）坚持“四项基本原则”，破解离子推断题肯定性原则：根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子；(记住几种常见的有色离子：Fe2、Fe3、Cu2、MnO、CrO、Cr2O)互斥性原则：在肯定某些离子的同时，结合离子共存规律，否定一些离子的存在；(要注意题目中的隐含条件，如：酸性、碱性、指示剂的变化、与铝反应产生H2、水的电离情况等)电中性原则：溶液呈电中性，一定既有阳离子，又有阴离子，且溶液中正电荷总数与负电荷总数相等；(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)进出性原则：通常是在实验过程中使用，是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。（2）电荷守恒在离子反应定量推断试题中的应用解与离子反应有关的定量推断类试题，需要掌握定量推断最后一种离子存在的方法：如果多种离子共存，且只有一种离子的物质的量未知，可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否存在，即阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。【典型例题5】向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是 （ ）操作现象结论A滴加BaCl2溶液生成白色沉淀原溶液中有SOB滴加氯水和CCl4，振荡、静置下层溶液显紫色原溶液中有IC用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应火焰呈黄色原溶液中有Na，无KD滴加稀NaOH溶液，将湿润红色石蕊试纸置于试管口试纸不变蓝原溶液中无NH【答案】B【点评】解决此类问题的关键是正确分析题目所给信息和反应现象，抓住特征反应和突破口，运用离子推断的四种原则，进行合理分析和推断。【迁移训练5】下列是某化学研究性学习小组对某无色水样成分的检验过程，已知该水样中只可能含有K、Mg2、Fe3、Cu2、Al3、Ag、Ca2、CO、SO、Cl中的若干种离子，该小组同学取100 mL水样进行实验：向样品中先滴加硝酸钡溶液，再滴加1 molL1硝酸，实验过程中沉淀质量的变化如图所示：（1）水样中一定含有的阴离子是_，其物质的量浓度之比为_。（2）写出BC段曲线所表示反应的离子方程式：_。（3）由B点到C点变化过程中消耗硝酸的体积为_。（4）试根据实验结果推测K是否存在？_(填“是”或“否”)；若存在，K的物质的量浓度c(K)的范围是_(若K不存在，则不必回答)。（5）设计简单实验验证原水样中可能存在的离子：_。(写出实验步骤、现象和结论)【答案】（1）SO、CO12（2）BaCO32H=Ba2CO2H2O（3）40.0 mL（4）是c(K)0.6 molL1（5）取少量水样于试管中，向其中加入过量的硝酸钡溶液和稀硝酸，待沉淀完全后，向上层清液中滴加硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则原水样含Cl，若不产生白色沉淀，则原水样不含Cl