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考点二十 物质的检验知识点讲解物质检验的方法常用的物理方法有:观察法;嗅试法;加热法;水溶法;焰色反应法等。常用的化学方法有:加热法;点燃法;指示剂法;显色法(如无水硫酸铜遇水显蓝色);互滴法;不同试剂两两混合法(又称:简明列表法)等。常见物质检验的方法如下一阳离子的检验: 离子检验试剂实验现象离子方程式H石蕊试液溶液变红Na焰色反应火焰呈黄色Fe2NaOH溶液KSCN溶液、氯水K3Fe(CN)3溶液先生成白色沉淀,很快变为灰绿色,最后变为红褐色加KSCN溶液不变色,加氯水后便红色生成蓝色沉淀Fe22OHFe(OH)24Fe(OH)22H2OO24Fe(OH)32Fe2Cl22Fe32ClFe3SCNFe(SCN)2Fe3NaOH溶液KSCN溶液出现红褐色沉淀溶液呈血红色Fe33OHFe(OH)3Fe3SCNFe(SCN)2Cu2NaOH溶液蓝色沉淀Cu22OHCu(OH)2NH4与NaOH溶液混合加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体无色有刺激性气味的气体,试纸变蓝NH4OH NH3H2OMg2加过量NaOH溶液有白色沉淀生成Mg22OHMg(OH)2Al3NaOH溶液,氨水生成的白色沉淀,继续加NaOH溶液,沉淀溶解;继续加氨水沉淀不溶解Al33OHAl(OH)3Al(OH)3OHAlO22H2O 典例1(2018届辽宁省瓦房店市高级中学高三上学期12月月考)下列实验操作或对实验事实的叙述正确的是用稀盐酸洗涤盛放过石灰水的试剂瓶;配制浓硫酸和浓硝酸的混合酸时,将浓硫酸沿器壁慢慢加入到浓硝酸中,并不断搅拌;有六种分别含Na+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Fe3+、NH4+阳离子的溶液,不能用NaOH溶液鉴别;用稀硝酸清洗做过银镜反应实验的试管; 如果皮肤上不慎沾有苯酚,应立即用大量的NaOH稀溶液冲洗; 用瓷坩埚高温熔融Fe(CrO2)2和Na2CO3的固体混合物; 向沸腾的NaOH稀溶液中滴加FeCl3饱和溶液,以制备Fe(OH)3胶体; 向某溶液中加入NaOH浓溶液并加热产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体则原溶液中含NH4A. B. C. D. 【答案】C 典例2(2018届甘肃省民乐县第一中学高三上学期期中考试)下列有关实验操作、现象和结论都正确的是选项实验操作现象结论A向稀硝酸溶液中加入过量铁粉充分反应后,滴加KSCN溶液溶液变为血红色稀硝酸具有氧化性能将Fe氧化成Fe3+B向AgNO3溶液中滴加过量氨水溶液澄清Ag+与NH3H2O能大量共存C向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀H2SO4在管口观察到红棕色气体HNO3分解成了NO2D向某溶液中滴加浓NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口试纸变蓝该溶液中存在NH4+ 【答案】D 二阴离子的检验: 离子检验试剂实验现象离子方程式OH酚酞试液石蕊试液呈红色呈蓝色ClAgNO3,稀HNO3白色沉淀AgClAgClBrAgNO3,稀HNO3淡黄色沉淀AgBrAgBrIAgNO3,稀HNO3黄色沉淀AgIAgISO42HCl,BaCl2溶液加HCl无沉淀,再加BaCl2有白色沉淀Ba2SO42BaSO4SO32稀硫酸,品红溶液无色有刺激性气味的气体,能使品红溶液退色SO322HSO2H2OCO32HCl,澄清石灰水白色沉淀CO322HCO2H2OCO2Ca(OH)2CaCO32H2O 典例3(2018届湖南省五市十校教研教改共同体高三12月联考)某无色溶液中可能存在Na+、Mg2+、Fe3+、I-、CO32-、SO42-、Cl-中的几种,某学生进行了下列实验: 取少量原溶液,向其中滴加足量氯水,有无色无味气体产生,溶液仍为无色,再将溶液分为2份;向其中一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生;向另一份溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生。原溶液中一定大量存在的离子组是A. Na+、Fe3+、SO42- B. CO32-、Cl- 、SO42-C. Mg2+、I-、SO42- D. Na+、SO42-、CO32-【答案】D 典例4(2018届江西省上高二中高三上学期第三次月考)某溶液中含有的离子可能是K+、Ba2+、Al3+、Mg2+、AlO2-、CO32-、SiO32-、Cl-中的几种,现进行如下实验:取少量溶液加氢氧化钠溶液过程中无沉淀生成;另取少量原溶液,逐滴加入5 mL 0.2 molL-1的盐酸,发生的现象是开始产生沉淀并逐渐增多,沉淀量基本不变后产生气体,最后沉淀逐渐减少至消失;在上述沉淀消失后的溶液中,再加入足量的硝酸银溶液可得到沉淀0.435 g。下列说法中正确的是A. 该溶液中一定不含有Ba2+、Mg2+、Al3+、SiO32-、Cl-B. 该溶液中一定含有K+、AlO2-、CO32-、Cl-C. 该溶液中是否含有K+需做焰色反应(透过蓝色钴玻璃片)D. 可能含有Cl-【答案】B【解析】向溶液中加入氢氧化钠溶液过程中无沉淀生成,说明溶液中一定不存在与氢氧化钠生成沉淀的离子,即A13+和Mg2+;另取少量原溶液,逐滴加入5mL0.2molL-1的盐酸,开始产生沉淀并逐渐增多,沉淀量基本不变后产生气体,最后沉淀逐渐减少至消失,所以一定不存在SiO32-,滴加盐酸产生和溶解的沉淀为氢氧化铝,题中所给的离子中能与盐酸反应生成气体的只有CO32-,则气体为二氧化碳,说明原溶液中存在AlO2和CO32,所以一定不存在与CO32反应的Ba2+,再根据溶液呈电中性可知,溶液中一定存在唯一的阳离子K+;在上述沉淀消失后的溶液中,再加入足量的硝酸银溶液可得到沉淀0.435g,则沉淀为AgCl,物质的量为:0.435g143.5g/mol0.003mol,中加入的氯离子的物质的量为:n(HCl)=0.2mol/L0.005L=0.001moln(AgCl),所以原溶液中一定存在0.02mol Cl。A.根据以上分析可知,溶液中一定不存在Ba2+、Mg2+、A13+、SiO32-,一定存在Cl-,故A错误;B.由分析可知:该溶液中一定含有K+、AlO2-、CO32-、Cl-,故B正确;C.根据溶液呈电中性可以判断,溶液中一定存在钾离子,不需要通过焰色反应判断钾离子是否存在,故C错误;D.根据生成氯化银沉淀的物质的量可知,原溶液中一定存在氯离子,故D错误;答案选B。三.常见气体的检验 H2:灼热的CuO和CuSO4,黑色的CuO变红,白色CuSO4粉末变蓝色。 O2:带火星的木条,木条复燃。 CO:灼热的CuO和澄清石灰水,黑色的CuO变红,石灰水变浑浊。 CO2:气体通入石灰水,石灰水变浑浊。 Cl2:湿润的淀粉KI试纸,变蓝。 HCl:通入硝酸银和稀硝酸,产生白色沉淀。 SO2:品红溶液,品红溶液红色退去,再加热。又出现红色。 NH3:湿润的红色石蕊试纸,变蓝。 NO:打开瓶口与空气接触,立即变为红棕色气体。典例5(2018届山东省莱芜市高三上学期期中考试)下列物质的检验,其结论一定正确的是( )A. 用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液B. 向某溶液中加盐酸产生无色气体,该气体能使澄清的石灰水变浑浊,说明该溶液中一定含有 CO32- 或 SO32-C. 取少量久置的Na2SO3样品于试管中加水溶解,再加盐酸酸化,然后加BaCl2溶液,若加盐酸有气体产生,加BaCl2有白色沉淀产生。说明Na2SO3样品已部分被氧化D. 将某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色,该气体一定是SO2【答案】C 典例6(2018届江西省临川第二中学高三上学期第五次月考)某溶液X中含有H+、Ba2+、Al3+、NH4+、Fe3+、Fe2+、CO32-、SO32-、Cl-、SO42-、NO3-中的几种(除此以外,无其他大量存在的离子),针对该溶液进行实验,内容如下:用洁净的玻璃棒蘸取少量X溶液,点在PH 试纸上,试纸呈红色;取适量X溶液,加入过量的Ba(NO3)2溶液,得澄清透明的溶液A,并放出一种无色无味的气体B,在瓶口又慢慢变为红棕色向溶液A 中加入过量的NaOH 溶液,微热,放出一种刺激性气味的气体C,同时产生红褐色沉淀D,过滤得溶液F;向F溶液中通入过量的CO2,有白色沉淀G生成。请回答:(1)G的化学式为:_。(2)检验气体C的方法_;(3)步骤中反应的离子方程式为:_;(4)步骤3中反应的离子方程式为:_;(5)X溶液中一定含有的离子是_;在不能确定是否含有的离子中,若要确定其中一种,补做的实验是_。【答案】 A1(OH)3 用湿润的红色石蕊试纸,若变蓝则为氨气 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溶液于试管中,加入几滴KSCN。溶液变红色说明有Fe3+,否则无Fe3+或者取少量X溶液于试管中,加人几滴稀硫酸,如出现白色沉淀,则说明有Ba2+,否则无Ba2+。 (1)G G为A1(OH)3;(2)检验气体氨气的方法是用湿润的红色石蕊试纸,若变蓝则为氨气;(3)步骤中亚铁离子被硝酸氧化,其反应的离子方程式为: 4H+3Fe2+NO3-=3Fe3+ NO+2H2O;(4)步骤3中反应的有三个,Al3+、NH4+、Fe3+与足量的碱反应,离子方程式为: A13+4OH-= A1O2-+2H2O、Fe3+3OH-= Fe(OH)3、NH4+OH-NH3+H2O;(5)经上述分析X溶液中一定含有的离子有:H+、Al3+、NH4+、Fe2+、Cl-;不能确定Ba2+、Fe3+是否存在;若要证明Ba2 +的存在,取少量X溶液于试管中,加人几滴稀硫酸,如出现白色沉淀,则说明有Ba2+,否则无Ba2+。若要证明Fe3 +的存在,取少量X溶液于试管中,加入几滴KSCN,溶液变红色说明有Fe3+,否则无Fe3+。四.有机物的检验 碳碳双键或三键:加少量溴水或酸性KMnO4溶液,褪色。 甲苯:取两份甲苯,一份滴入溴水,振荡后上层呈橙色;另一份滴入酸性KMnO4溶液,振荡,紫色褪去。 卤代烷:与NaOH溶液(或NaOH的醇溶液)共热后,先用硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀的为氯代烷,淡黄色沉淀的为溴代烷,黄色沉淀的为碘代烷。 乙醇:将螺旋状铜丝加热至表面有黑色CuO生成,迅速插入待测溶液,反复多次,可见铜丝被还原成光亮的红色,并由刺激性气味产生。 苯酚:滴加过量的浓溴水,有白色沉淀;或滴加少量FeCl3溶液,溶液呈紫色。 乙醛或葡萄糖:加入银氨溶液,水浴加热,产生银镜;或加入新制Cu(OH)2悬浊液加热至沸腾,有红色沉淀生成。 乙酸:使石蕊试液变红;或加入Na2CO3或NaHCO3溶液有气泡;或加入新制Cu(OH)2悬浊液溶解得蓝色溶液。 乙酸乙酯:加入滴加酚酞的NaOH溶液加热,红色变浅或消失。 淀粉:滴加碘水,呈蓝色。 蛋白质:灼烧,有烧焦羽毛气味;或加入浓硝酸微热,出现黄色。典例7(2018届江西省新余四中、鹰潭一中等重点中学盟校高三第一次联考)下列实验中“实验操作和现象”与“结论”都正确的是选项实验操作和现象结论A将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液,溶液变为红色样品已部分或全部变质B将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合,再加入足量的浓AgNO3溶液,AgCl沉淀多于AgBr沉淀。KSP(AgCl)KSP(AgBr)C用pH试纸分别测NaClO溶液与NaHCO3溶液的pH,NaHCO3的pH更大HCO3水解程度大于ClOD向5ml 20%的蔗糖溶液中加稀硫酸水浴加热,再加入1ml新制Cu(OH)2,振荡后再加热至沸腾,未出现红色沉淀蔗糖没有水解【答案】B 典例8(2018届重庆市江津巴县长寿等七校联盟高三第三次联考)下表中的实验操作能达到实验目的的是( )选项实验操作实验目的A向含有KSCN溶液的FeSO4溶液中滴加硫酸酸化的H2O2溶液检验H2O2的氧化性大于Fe3+B同温下用pH试纸测定浓度为01molL1 NaClO溶液和01molL1CH3COONa溶液的pH证明HClO和CH3COOH的酸性强弱C先滴入Ba(NO3)2溶液,产生沉淀,再加入足量稀盐酸,仍有沉淀检验溶液中是否含有SO42-D某卤代烃与氢氧化钠溶液共热一会儿,冷却到室温,加入硝酸银溶液测定卤代烃中卤原子的种类 【答案】A【解析】A.双氧水能将FeSO4中的Fe2+氧化为Fe3+,可证明H2O2的氧化性大于Fe3+, A正确;B. NaClO溶液具有漂白性,不能用pH试纸测定NaClO溶液的pH,B错误;C. 先滴入Ba(NO3)2溶液,产生沉淀,再加入足量稀盐酸,仍有沉淀,硝酸根离子在酸溶液中具有氧化性,原溶液中可以是硫酸根离子或亚硫酸根离子,C错误;D. 先将溶液用硝酸酸化后,再加入硝酸银溶液,否则多余的碱与硝酸银也会有白色沉淀产生,对实验结果造成干扰,D错误。
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