2024年中考化学二轮专题复习：物质的鉴别

2024年中考化学二轮专题复习：物质的鉴别 1．某无色溶液可能含有CuSO4、CaCO3、Na2CO3、Na2SO4、MgCl2、NaCl中的一种或多种，为了确定该溶液的成分，进行如下实验： 步骤Ⅰ：取少量原无色溶液于试管中，加入过量的Ba(OH)2溶液，生成白色沉淀，过滤，得到滤渣A和滤液B，向滤渣A中加入过量稀硝酸酸，白色沉淀部分溶解，无气泡产生。 步骤Ⅱ：取步骤Ⅰ中的滤液B于试管中，加入硝酸银溶液，生成白色沉淀。 (1)由上述实验可知，某无色溶液一定含有的溶质为 。 (2)步骤Ⅰ所得滤液B中的阳离子为 （写离子符号）。 (3)步骤Ⅰ中，向滤渣A中加入过量稀硝酸，白色沉淀部分溶解，写出白色沉淀部分溶解对应的化学方程式 。 2．某化学实验室有一瓶黑色固体粉末M（M是纯净物），因试剂瓶标签破损无法确定其成分。为探究M的成分小军进行了以下实验，请你参与他的探究： 【猜想与假设】物质M可能是 ； 【设计与实验】取两份等量的M样品，分别进行如下图的实验： 【分析与结论】 （1）从实验一小军得出M的物理性质有 (填写一种)； （2）从实验二小军推断出M的化学式是 ； （3）实验二中②发生反应的化学方程式是 。 【拓展与延伸】探究M与稀硫酸反应的本质 （1）稀硫酸中含有水分子、氢离子、硫酸根离子等粒子，其中属于阴离子的是 (用化学符号来表示)； （2）小军分析实验一、二后认为：可能是稀硫酸中的某一种离子与M发生了反应。为确定稀硫酸中何种离子与M发生了反应，他继续设计了如下图的实验进行探究： 实验三中的A可选用的药品是 (填序号，下同)，实验四中的B可选用的药品是 ； ①硫酸钾溶液  ②氯化钾溶液  ③氢氧化钠溶液   ④稀盐酸 （3）小军通过上述实验证明：稀硫酸中 (用化学符号来表示)与M发生了反应； 【反思与交流】某同学优化了小军的整个实验方案，认为不需要进行实验 (填实验编号)，就能确定M的成分，也能确定稀硫酸中何种粒子与M发生了反应。 3．现欲探究一种固体混合物A的成分,已知其中可能含有NH4 NO3、MgO、BaCl2、Na2SO4四种物质中的两种或多种，按图所示进行实验，出现的现象如图中所述(假设步骤①中所有发生的反应都恰好完全反应)。 （1）气体C溶于水,所得溶液的pH 7(填“大于”“小于”或“等于”)。 （2）溶液E中的溶质有 种。 （3）固体混合物A中一定存在的是 (写化学式)。 （4）溶液B中存在的阴离子为 (写离子符号)。 （5）写出步骤①中生成沉淀D的化学方程式 。 4．某化学兴趣小组的同学在探究金属的有关性质时，进行了如图所示实验：在A实验结束后将两支试管内的物质倒入一洁净烧杯中，一段时间后过滤。为确定过滤后得到的滤渣和滤液的成分，同学们进行了如下实验。 实验一：滤渣的成分是什么？ （1）甲同学取少量滤渣于试管中，加入稀硫酸，无气泡产生，证明滤渣里不含 。乙同学通过物理方法也得到了同样的结论，请简述方法和现象 。 实验二：滤液里的溶质有哪些？ （2）同学们认为一定有硫酸亚铁，为确定可能含有的其他溶质，同学们进行了如下实验： 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量滤液，向其中加入少量铁粉 滤液里的溶质还有硫酸和硫酸铜 请写出铁与硫酸铜反应的化学方程式： 。 （3）有同学提出可以直接观察滤液的颜色判断滤液中是否含有硫酸铜，同学们对硫酸铜溶液为什么呈蓝色很感兴趣，决定探究硫酸铜溶液中哪种粒子使溶液呈蓝色。设计的实验方案如下： 实验操作 实验现象 实验结论 ①取少量 溶液，观察颜色 溶液呈无色 硫酸根离子不能使溶液呈蓝色 ②取少量硫酸铜溶液，观察颜色 溶液呈蓝色 铜离子使溶液呈蓝色 （4）除了（3）中实验方案外，你还能设计其他方案探究硫酸铜溶液中到底是哪种粒子使溶液呈蓝色吗？实验所需的药品和仪器任选，请简述实验操作和实验现象。 实验搡作 实验现象 5．实验室中有两瓶未贴标签的化肥样品，已知可能是碳酸氢铵和硝酸钾中的各一种。化学兴趣小组的同学为确定各是哪种物质，进行了如下实验探究。 (1)①小明各取少量两种白色固体于试管中，在酒精灯上加热，其中一种固体有刺激性气味的气体放出，则该固体为 （写化学式），写出该反应的化学方程式 。 ②小红各取少量两种白色固体，分别加入A、B两支试管中，各滴加适量水，振荡，得到两种无色溶液。分别向这两种无色溶液中滴加适量 （选填下列序号之一），其中一只试管产生了能使澄清石灰水变浑浊的气体，由此确定该试管中的物质是碳酸氢铵。 A．氢氧化钠溶液   B．氯化钠溶液   C．稀盐酸   D．碳酸钠溶液 (2)已知固体混合物A中可能含有NH4NO3和KCl或两者之一，另有一固体混合物B，可能含有CuO，BaCl2、Na2SO4、Na2CO3中的两种或多种。按下图所示进行实验探究，实验现象如图中所述（设过程中所有发生的反应都恰好完全反应） 请根据实验过程和图示信息，进行分析推理，试回答下列问题： ①气体C的化学式为 。 ②固体混合物A中一定存在的物质是 （填化学式）；固体混合物B中一定不存在的物质是 （填化学式）。 ③步骤Ⅱ中一定发生的化学反应方程式 。 ④溶液G中一定大量存在的阳离子为 （写离子符号）。 ⑤根据上述实验现象，固体混合物A中还不能确定是否存在的物质为 （填化学式），得出此结论的理由是 。 6．实验室有包固体物质， 可能含有氯化钠、硫酸钠、碳酸钾、硝酸钠和高锰酸钾中的一种或几种。 为了确定该固体的成分，某化学小组的同学按下列框图进行实验。    回答下列问题： （1）该固体中一定没有 。 （2）第③步发生的化学反应方程式为 。 （3）为了不干扰对第②和④步实验结论的判断，试剂A应选择 。 7．某Na2CO3溶液中可能混有NaCl、CaCl2、HCl和NaOH中的一种或几种，现进行如图所示实验进行探究。    （1）经分析，溶液中不可能有 ，原因是 。 （2）步骤①的现象是 。 （3）完成图中步骤②的内容： 。 （4）步骤③的操作是 。 8．过氧化钙晶体（CaO2·nH2O）常温下为白色，能溶于酸，难溶于水、乙醇，是一种温和的氧化剂，常用于鱼类长途运输的增氧剂等。 Ⅰ、过氧化钙晶体（CaO2·nH2O）的制备 实验室制备过氧化钙晶体反应方程式为CaCl2＋H2O2＋2NH3＋nH2O=CaO2・nH2O↓+2NH4Cl，实验装置如图。 （1）装置A中生成的气体为 。 （2）装置B的作用是 。 （3）装置C采用冰水浴控制温度在0℃左右，可能的原因主要有： ①该反应是放热反应，温度低有利于提高CaO2・nH2O产率； ② 。 （4）反应结束后，经过滤、洗涤、低温烘干可获得CaO2・nH2O。检验晶体已洗涤干净的方法为 。 Ⅱ、过氧化钙晶体（CaO2・nH2O）中n的测定 资料：CaO2・nH2O加热至120℃完全失去结晶水，继续加热至350℃，剩余固体受热分解放出O2； （5）某兴趣小组称取2.16g CaO2・nH2O样品，用热分析仪对其进行热分解实验，测得剩余固体的质量随温度变化曲线如图所示 ①CaO2・nH2O中n的值为 。 ②350℃发生反应的化学方程式为 。 ③若过氧化钙晶体中混有杂质（杂质不参加反应），会导致测得的n的值 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 Ⅲ、过氧化钙晶体（CaO2・nH2O）的性质研究 （6）该兴趣小组另称取少量CaO2・nH2O样品于试管中，加入过量的稀盐酸使样品完全反应，然后加入足量的 溶液，看到 现象，说明CaO2・nH2O与稀盐酸反应生成了CaCl2。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1． Na2SO4 、MgCl2 Ba2+、H+、Na+ 【分析】硫酸铜在溶液中显蓝色，碳酸钙难溶于水，碳酸钠和氢氧化钡反应生成溶于酸的碳酸钡沉淀，硫酸钠和氢氧化钡反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀，氢氧根离子和镁离子反应会生成氢氧化镁沉淀、氢氧化镁沉淀溶于酸，氯离子和银离子反应生成氯化银沉淀。取少量原无色溶液于试管中，加入过量的Ba（OH）2溶液，生成白色沉淀，过滤，得到滤渣A和滤液B，向滤渣A中加入过量稀硝酸酸，白色沉淀部分溶解，无气泡产生，所以溶液中一定不含硫酸铜、碳酸钙、碳酸钠，一定含有氯化镁、硫酸钠，可能含有氯化钠；取步骤Ⅰ中的滤液B于试管中，加入硝酸银溶液，生成白色沉淀，氯化镁会引入氯离子，所以证明不能原无色溶液定含有氯化钠。 【详解】（1）由上述实验可知，某无色溶液一定含有的溶质为Na2SO4、MgCl2； （2）步骤I所得滤液B中的阳离子为Ba2+、H+、Na+； （3）步骤Ⅰ中，向滤渣A中加入过量稀硝酸，白色沉淀部分溶解，白色沉淀部分溶解对应的反应是氢氧化镁和硝酸反应生成硝酸镁和水，化学方程式为：Mg（OH）2+2HNO3=Mg（NO3）2+2H2O。 故答案为：（1）Na2SO4、MgCl2； （2）Ba2+、H+、Na+； （3）Mg（OH）2+2HNO3=Mg（NO3）2+2H2O。 2． 氧化铜、二氧化锰、四氧化三铁、铁粉、炭粉中的一种 颜色黑色，固体，不溶于水（写一种即可） CuO CuSO4+2NaOH＝Cu(OH)2↓+Na2SO4 SO42- ① ④ H+ 一、二 【详解】猜想与假设：初中化学实验室常见的黑色粉末且为纯净物的有氧化铜、二氧化锰、四氧化三铁、铁粉、炭粉，故猜想物质M可能是氧化铜、二氧化锰、四氧化三铁、铁粉、炭粉中的一种。 分析与结论： （1）实验一中可观察到黑色固体不同于水，故M的物理性质有颜色黑色，固体，不溶于水； （2）根据实验二可知M与可与稀硫酸反应得到蓝色溶液，故M为氧化铜，化学式为CuO； （3）M为氧化铜可与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，加入氢氧化钠溶液后，硫酸铜可与氢氧化钠反应生成氢氧化铜蓝色絮状沉淀和硫酸钠，故②的化学方程式为CuSO4+2NaOH＝Cu(OH)2↓+Na2SO4； 拓展与延伸： （1）稀硫酸中硫酸根离子为阴离子，符号为SO42-； （2）稀硫酸中含有氢离子和硫酸根离子，如果要验证哪种离子与M发生了反应，应该考虑单独含有H+或SO42-的物质和CuO反应，观察CuO是否溶解，由实验三知，加入A药品与M不反应，所以实验三中应加入的物质可以是硫酸钠等可溶性硫酸盐，选择①硫酸钾溶液；实验四能溶解CuO，所以B药品可能是硫酸或盐酸等酸类物质，选择④稀盐酸。 （3）通过以上实验知，加入酸后M溶解，说明H+能使氧化铜溶解，故答案为H+ 反思与交流：溶液中溶剂是水，同时M不与可溶性硫酸盐反应，并且只有含有铜离子的溶液才显蓝色，故实验三、四既能确定M的成分，也能确定稀硫酸中何种粒子与M发生了反应，不需要实验一、二。 3． 大于 3 NH4NO3、BaCl2、Na2SO4 NO3-、Cl- 【详解】加入氢氧化钠能够生成气体，则可知原混合物中含有铵根，气体C是氨气，且能够生成不溶于硝酸的白色沉淀，故结合A中可能含有的物质类型情况可知该沉淀是硫酸钡，则混合物中含有硫酸钠和氯化钡，溶液B加入硝酸银和稀硝酸会生成沉淀F，F是氯化银，带入框图推断合理； （1）由分析知C是氨气，氨气具有刺激性气味，氨气的水溶液呈碱性，pH大于7；故填：大于； （2）依据A中含有NH4NO3、BaCl2、Na2SO4且B是和氢氧化钠反应后的滤液：则B是硝酸钠、氯化钠，该溶液和硝酸银反应并加入稀硝酸，故E中含有稀硝酸、硝酸钠及过量的硝酸银三种溶质；故填：3； （3）由分析知该混合物中含有NH4NO3、BaCl2、Na2SO4；故填：NH4NO3、BaCl2、Na2SO4； （4）溶液B中存在硝酸钠、氯化钠，则酸根离子为NO3-、Cl-；故填：NO3-、Cl-； （5）过程①中生成沉淀D的方程式为：BaCl2+Na2SO4=2NaCl+BaSO4↓；故填：BaCl2+Na2SO4=2NaCl+BaSO4↓。 【点睛】在解此类题时，首先将题中有特征的物质推出，然后结合推出的物质和题中的转化关系推导剩余的物质，最后将推出的各种物质代入转化关系中进行验证即可。 4． 铁 取少量滤渣于玻璃片上，把磁铁靠近滤渣，滤渣中的物质不能被磁铁吸引 产生气泡，析出红色固体 Fe+CuSO4═FeSO4+Cu 硫酸钠 取少量硫酸铜溶液于试管中，加入足量氢氧化钠溶液 产生蓝色沉淀，溶液由蓝色变成无色 【分析】铁能被磁铁吸引，能和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，能和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜；硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠。 【详解】（1）甲同学取少量滤渣于试管中，加入稀硫酸，无气泡产生，证明滤渣里不含铁；乙同学通过物理方法也得到了同样的结论，实验方案：取少量滤渣于玻璃片上，把磁铁靠近滤渣，滤渣中的物质不能被磁铁吸引，说明滤渣中不含有铁。故填：铁；取少量滤渣于玻璃片上，把磁铁靠近滤渣，滤渣中的物质不能被磁铁吸引 （2）取少量滤液，向其中加入少量铁粉，产生气泡，说明滤液中含有硫酸，这是因为稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，析出红色固体，说明滤液中含有硫酸铜，这是因为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，实验过程如下所示： 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量滤液，向其中加入少量铁粉 产生气泡，析出红色固体 滤液里的溶质还有硫酸和硫酸铜 铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。故填：产生气泡，析出红色固体；Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。 （3）①取少量硫酸钠溶液，溶液呈无色，说明硫酸根离子不能使溶液呈蓝色； ②取少量硫酸铜溶液，溶液呈蓝色，说明铜离子使溶液呈蓝色，实验过程如下所示： 实验操作 实验现象 实验结论 ①取少量硫酸钠溶液，观察颜色 溶液呈无色 硫酸根离子不能使溶液呈蓝色 ②取少量硫酸铜溶液，观察颜色 溶液呈蓝色 铜离子使溶液呈蓝色 故填：硫酸钠 （4）实验方案：取少量硫酸铜溶液于试管中，加入足量氢氧化钠溶液，产生蓝色沉淀，溶液由蓝色变成无色，是因为硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，进一步说明硫酸铜显蓝色是因为铜离子导致的，实验过程如下所示： 实验搡作：取少量硫酸铜溶液于试管中，加入足量氢氧化钠溶液 实验现象：产生蓝色沉淀，溶液由蓝色变成无色 故填：取少量硫酸铜溶液于试管中，加入足量氢氧化钠溶液；产生蓝色沉淀，溶液由蓝色变成无色 【点睛】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。 5．(1) NH4HCO3 C (2) NH3 NH4NO3 Na2CO3 Na+、H+ KCl 固体混合物B中BaCl2和Na2SO4能生成NaCl，与硝酸银生成白色沉淀，无法确定Cl-一定来自于KCl（其他合理答案均可） 【详解】（1）①硝酸钾加热不分解，碳酸氢铵加热分解生成氨气、水、二氧化碳，氨气具有刺激性气味，故该固体为NH4HCO3，化学方程式为； ②使澄清石灰水变浑浊的气体为二氧化碳，碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳，则滴加的试剂为稀盐酸，故选C； （2）①固体混合物A中可能含有NH4NO3和KCl或两者之一，加入适量氢氧化钠溶液，氢氧化钠与氯化钾不反应，氢氧化钠和硝酸铵生成硝酸钠、水、氨气，反应生成气体C，C为氨气，化学式为NH3； ②综上分析，固体混合物A中一定存在的物质是NH4NO3；混合物B，可能含有CuO，BaCl2、Na2SO4、Na2CO3中的两种或多种，加入足量水过滤，向沉淀F中加入稀盐酸，产生蓝色溶液，为铜盐溶液，则B中含有CuO，氧化铜不溶于水，能与盐酸反应生成氯化铜和水，使溶液显蓝色；白色沉淀J不溶于盐酸，应为硫酸钡，则B中含有氯化钡和硫酸钠，氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠；一定不存在碳酸钠，因为碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，碳酸钡和稀盐酸反应生成氯化钡、水、二氧化碳，实验中未出现气体，说明不存在Na2CO3； ③步骤Ⅱ中一定发生氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，化学反应方程式为； ④溶液D中一定含有硝酸钠，可能含有氯化钾，溶液E中一定含有氯化钠，向溶液D、E中加入硝酸银和稀硝酸，氯化钠和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，则溶液G中一定大量存在的阳离子为Na+、H+； ⑤根据上述实验现象，固体混合物A中的氯化钾无法确定是否存在，因为固体混合物B中BaCl2和Na2SO4能生成NaCl，与硝酸银生成白色沉淀，无法确定Cl-一定来自于KCl。 6． 高锰酸钾 Ba（NO3）2+Na2SO4═BaSO4↓+2NaNO3 硝酸 【详解】高锰酸钾溶于水呈紫红色，可确定不含高锰酸钾，加入试剂A能得到无色无味的气体，说明A是酸，产生的气体是二氧化碳，故一定含有碳酸钾，为了不影响氯化钠和硫酸钠的检验，故加入的A是硝酸；加入足量的硝酸钡产生白色沉淀，说明含有硫酸钠，在加入硝酸银溶液产生白色沉淀，说明含有氯离子； （1）根据推断，一定没有高锰酸钾，一定有碳酸钾、硫酸钠、氯化钠，故填：高锰酸钾； （2）第③步发生的反应是硫酸钠和硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠，故填：Ba（NO3）2+Na2SO4═BaSO4↓+2NaNO3； （3）因为要检验硫酸根离子和氯离子的存在，故加入的A是硝酸，故填：硝酸。 【点睛】本考点属于物质的推断题，是通过对实验方法和过程的探究，在比较鉴别的基础上，得出了正确的实验结论。本考点是中考的重要内容之一，一般有两种类型：一是图框式推断题；二是文字描述型推断题；本题属于第一种类型。不论哪一种类型，都是通过实验现象，从而得出物质的组成。 7． CaCl2、HCl CaCl2、HCl与Na2CO3不共存 溶液变红 滴加过量的硝酸钡溶液（或过量的硝酸钙溶液） 先加过量的稀硝酸，再滴加硝酸银溶液 【详解】（1）经分析，溶液中不可能有CaCl2、HCl；原因是CaCl2与Na2CO3不共存，两者会反应产生沉淀碳酸钙；HCl与Na2CO3不共存，两者会产生二氧化碳气体； （2）步骤①的现象是溶液变红，因为碳酸钠溶液显碱性； （3）经分析Na2CO3溶液中可能混有NaCl、NaOH，要把碳酸钠除去，不能引入碱性物质和氯离子，否则会干扰NaCl、NaOH的验证；所以要加入过量的硝酸钡溶液（或硝酸钙溶液），除尽碳酸钠，如果溶液还是红色，则有氢氧化钠，如果溶液无色，则无氢氧化钠； （4）步骤③是来验证是否含有氯化钠，操作是先加过量的稀硝酸，排出干扰的离子，再滴加硝酸银溶液，如果有沉淀，则有氯化钠，如果无沉淀，则无氯化钠。 8． NH3 防倒吸 防止温度高时，过氧化氢分解。 取最后一次洗涤液少许 ，于试管中，加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若无白色沉淀，说明洗涤干净 8 2CaO22CaO+O2↑ 偏小 碳酸钠溶液 白色沉淀 【详解】（1）由题意可如，实验室制备过氧化钙晶体反应方程式为CaCl2＋H2O2＋2NH3＋nH2O=CaO2・nH2O↓+2NH4Cl，故装置A中生成的体为氨气，故填：NH3。 （2）反应A装置中生成氨气，为防止反应后A装置冷却使装置内压强减小，在压强差的作用下液体倒吸，装置B的作用是防止倒吸，故填：防倒吸。 （3）温度高时，过氧化氢容易分解，故装置C装置采用冰水浴控制温度在0℃左右作用有防止过氧化氢分解，故镇：防止温度高时，过氧化氢分解。 （4）CaCl2＋H2O2＋2NH3＋nH2O=CaO2・nH2O↓+2NH4Cl , 生成物中含氯化铵，氯离子能与银离子生成氯化银沉淀，故检验晶体已洗涤干净的方法为，取最后一次洗涤液少许 ，于试管中，加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若无白色沉淀，说明洗涤干净，故填：取最后一次洗涤液少许 于试管中，加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若无白色沉淀，说明洗涤干净。 （5）①由图可知2.16gCaO2・nH2O失去结晶水生成CaO2质量为0.72g，故水的质量为2.16g-0.72g=1.44g， ，故填：8。 ②由图可知生成过氧化钙质量0.72g，则钙元素质量，350℃后生成物0.56g，根据质量守恒反应前后元素种类质量都不变，设生成物化学式CaxOy钙元素质量0.4g氧元素0.56g-0.4g=0.16g，故（40×x）：（16×y）=0.4g：0.16g，故x：y=1：1，生成物为氧化钙，过氧化钙分解生成氧化钙和氧气，化学方程式2CaO22CaO+O2↑ ③若过氧化钙晶体中混有杂质，会导致固体质量偏大，水质量偏小测得的n的值偏小，故填：偏小。 （6）氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀，加入碳酸钠溶液生成白色沉淀，说明生成氯化钙，故填：碳酸钠溶液；白色沉淀生成。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$