内容正文:
第一章 化学研究的天地
第三节 化学中常用的实验方法
第3课时 物质的检验
教学目标
1. 掌握常见阴阳离子、气体及物质的检验原理、试剂选择与实验现象。
2. 理解物质检验的核心逻辑(如“取样→加试剂→观现象→得结论”),掌握排除干扰离子的方法(如检验SO₄²⁻时需先加盐酸酸化)。
3. 通过对比不同物质的检验方法(如焰色试验与离子反应检验的区别),归纳物质检验的一般思路,形成“基于性质差异”的检验模型。
重点和难点
重点:1.掌握阴阳离子、气体及典型物质的检验试剂、操作步骤与现象描述。
2.理解焰色试验的操作(铂丝灼烧→蘸取样品→灼烧观察颜色)及常见金属离子的焰色。
难点:存在多种离子或物质时,需设计合理的检验顺序,并通过实验现象逐步排除干扰。
◆知识点一 物质检验的方法
1.思想方法:人们常依据某物质参加化学反应时产生的 及某些 进行物质的检验。
2.特征反应法
①产生 ,如:CO与盐酸反应产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,NH与碱溶液在加热时生成有刺激性气味的气体;SO与稀盐酸、BaCl2溶液反应生成白色沉淀。
②产生 ,如:蛋白质灼烧产生烧焦羽毛的气味。
③呈现 。如:淀粉溶液遇碘单质变蓝色。
易错提醒
选择的检验方法必须有明显可见现象,比如气体、沉淀、特殊气味和特殊颜色等。
即学即练
1.选用一种试剂来鉴别氯化铝、氯化镁,氯化铵,氯化钾四种无色溶液,这种试剂是
A.氢氧化钠溶液 B.酚酞试液 C.稀盐酸 D.石蕊试液
2.下列微粒的检验方法不合理的是
A.氯离子:沉淀法 B.钠离子:焰色反应
C.碳酸根:气体法 D.硫酸根:气体法
3.下列鉴别或检验方法能达到实验目的的是
A.用溶液鉴别与 B.用焰色试验鉴别KCl和KOH
C.用NaOH溶液鉴别碘水和溶液 D.用稀盐酸和澄清石灰水证明溶液中含有
◆知识点二 焰色反应和仪器分析法
1.焰色反应
(1)定义:很多 在灼烧时的火焰都会呈现特殊颜色,这叫做焰色反应。根据灼烧时火焰呈现的特殊颜色,可以检验金属或金属离子的存在。
(2)实验探究:Na、K元素的检验
实验1:取一根 丝(或细铁丝),放在酒精灯火焰上灼烧至无色。用铂丝蘸取少量KCl溶液,置于火焰上灼烧,透过 观察火焰颜色。
实验现象:火焰呈 色。
实验2:再用稀盐酸洗净 丝,并在火焰上灼烧至无色,蘸取少量NaCl溶液,置于火焰上灼烧,观察火焰颜色。
实验现象:火焰呈 色。
2.仪器分析法
(1)元素分析仪确定物质中是否含有C、H、O、N、S、Cl、Br等元素。
(2) 确定物质中是否存在某些有机原子团。
(3) 确定物质中含有哪些金属元素。
易错提醒
焰色反应是物理变化,不是化学变化,在灼烧时,被检验物质可能发生化学变化,但与火焰的颜色无关;观察钾的焰色时,要透过蓝色钴玻璃去观察,这样可以滤去黄光,避免其中含钠杂质所造成的干扰。
即学即练
4.《本草经集注》中对鉴别硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4)的记载:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,与其相关的化学原理正确的是
A.焰色反应 B.丁达尔效应 C.颜色反应 D.热稳定性
5.下列有关实验的说法不正确的是
A.向沸腾的蒸馏水滴加饱和的氯化铁溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,可以得到氢氧化铁胶体
B.做焰色反应前,铂丝用稀盐酸清洗并灼烧至与火焰相同颜色
C.易燃物如钠、钾等不能随便丢弃,中学实验室可以将未用完的钠、钾等放回原试剂瓶
D.如果不慎将浓硫酸沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后用3%~5%的硼酸溶液冲洗
6.有关焰色反应的实验操作注意事项的说明正确的是
①钾的焰色要透过蓝色钴玻璃观察
②先将铂丝灼烧到与原火焰颜色相同,再蘸取待测物
③每次实验完,均要用盐酸洗净铂丝
④实验时,要尽可能选用本身颜色较浅的火焰
A.只有① B.只有③ C.①②③ D.①②③④
◆知识点三 常见离子和物质的检验
1.常见阳离子的检验
(l)H+ :能使 试液或橙色的甲基橙试液变为 。
(2)Na+、K+ :用 来检验时,它们的 分别呈 、 (通过蓝色的钴玻片 )。
(3)Ba2+ :能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO4沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸。
(4)Mg2+ :能与NaOH溶液反应生成白色Mg(OH)2沉淀,该沉淀能溶于NH4Cl溶液。
(5)Al3+ :能与适量的 NaOH溶液反应生成 白色Al(OH)3絮状沉淀,该沉淀能溶于盐酸或 过量的NaOH溶液。
(6)Ag+ :能与 稀盐酸或可溶性盐酸盐反应,生成 白色AgCl沉淀,不溶于稀 HNO3。
2.常见阴离子的检验
(1)OH- :能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色。
(2)Cl-:能与硝酸银 反应,生成白色的AgCl沉淀,沉淀不溶于稀硝酸。
(3)Br-:能与硝酸银反应,生成淡黄色AgBr沉淀,不溶于稀硝酸。
(4)I- :能与硝酸银反应,生成 黄色AgI沉淀,不溶于稀硝酸。
(5)SO42-:能与含Ba2+溶液反应,生成白色BaSO4沉淀,不溶于硝酸
易错提醒
物质检验时,应按照取样→操作→现象→结论的顺序进行描述,具体如下:
a.“先取样,后操作”,若试样是固体,一般先配成溶液再检验。
b.“取少量溶液分别加入几支试管中”,不得在原试剂瓶中进行检验。
c.“先现象,后结论”。
即学即练
7.某溶液中可能含有。为检验该溶液是否含有,除溶液外还需要的试剂是
A.稀硝酸 B.盐酸 C.氯化钙溶液 D.氢氧化钡溶液
8.利用下列方法对样品进行检验,结论正确的是
选项
检验方法
结论
A
无色溶液中加入过量稀,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
该无色溶液中一定含有
B
无色溶液中滴入酚酞后变红
该无色溶液一定是碱的溶液
C
无色溶液先加入过量无明显现象,加入溶液后产生白色沉淀
该无色溶液中一定含有
D
无色溶液中加入少量溶液产生白色沉淀
该溶液中一定含有
A.A B.B C.C D.D
9.下列关于物质或离子检验的叙述正确的是
A.加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,原溶液一定含有Cl-
B.加稀盐酸,生成无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体,原溶液一定含有
C.加Na2CO3溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀消失,原溶液中可能含有Ba2+
D.加入BaCl2溶液,生成白色沉淀,后加稀盐酸沉淀不溶解,原溶液一定含有
一、焰色反应
1.定义:很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色,这在化学上称为焰色反应。
2.操作步骤
3.一些金属元素的焰色
金属元素
钠
钾
钙
铜
焰色
黄色
紫色
砖红色
绿色
4.应用
① 检验金属元素的存在,如:鉴别NaCl和KCl溶液。
② 利用焰色反应制节日烟花。
5.焰色反应表现的是某些金属元素的性质,金属单质与它的化合物的焰色反应相同。同时,焰色反应是物理变化,不是化学变化,在灼烧时,被检验物质可能发生化学变化,但与火焰的颜色无关;观察钾的焰色时,要透过蓝色钴玻璃去观察,这样可以滤去黄光,避免其中含钠杂质所造成的干扰。
实践应用
1.焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色的观察两项操作如图所示。下列叙述中不正确的是
铂丝的清洗和灼烧
观察钾的焰色
A.每次实验中都要先将铂丝灼烧到火焰无色,再蘸取被检验物质
B.钾的焰色要透过蓝色钴玻璃观察
C.实验时最好选择本身颜色较深的火焰
D.可用焰色试验鉴别NaCl与KCl溶液
2.以下物质进行焰色试验时,焰色为紫色的是
A.氯化铜 B.硫酸钠 C.碳酸钾 D.硝酸铁
3.“火树银花合,星桥铁锁开”描绘了节日时烟花绽放的璀璨绚烂。下列物质的焰色与溶液相同的是
A.固体 B.溶液 C.溶液 D.溶液
二、离子和物质的检验
1.物质检验时,应按照取样→操作→现象→结论的顺序进行描述,具体如下:
a.“先取样,后操作”,若试样是固体,一般先配成溶液再检验。
b.“取少量溶液分别加入几支试管中”,不得在原试剂瓶中进行检验。
c.“先现象,后结论”,如向BaCl2溶液中加入稀H2SO4时,现象是“有白色沉淀生成”,不能说成“有白色的BaSO4沉淀生成”。
2.离子的检验
a.类型:根据实验时生成物所表现的现象不同,检验离子的方法可归纳为三类:生成气体;生成沉淀;显现特殊颜色。
b.方法:检验Cl-时加入稀HNO3的目的是为了排除CO等离子的干扰;检验 SO时加入稀盐酸的目的是为了排除CO等离子的干扰。
实践应用
4.对于某些离子的检验及结论一定正确的是
A.往溶液中加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,则该溶液中一定含有
B.加入AgNO3溶液,有淡黄色沉淀生成,证明一定含有Br-
C.往溶液中加入稀盐酸,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,则该溶液中一定含有
D.往溶液中加入少量氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加硝酸,沉淀不消失,则该溶液中一定含有
5.下列有关物质检验或性质的实验结论正确的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
某钾盐溶于盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
该钾盐是
B
亚磷酸()中加入过量溶液生成
属于二元酸
C
向某溶液中加入硝酸银溶液,有白色沉淀生成
该溶液中一定含有
D
某溶液的焰色试验呈黄色
该溶液一定有,无
A.A B.B C.C D.D
6.对于某些离子的检验及结论正确的是
A.加入稀硝酸后再加入硝酸银,产生白色沉淀,原溶液中一定有
B.加氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,原溶液中一定有
C.某溶液中加入碳酸钠溶液有白色沉淀生成,再加盐酸,白色沉淀消失,一定有
D.加稀盐酸产生无色气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊,原物质中一定有
考点一 观察法
【例1】下列各组溶液,不用其他试剂就能鉴别的是
A.CuSO4、Na2SO4、BaCl2 B.CuSO4、Ba(NO3)2、BaCl2
C.HCl、Na2CO3、NaOH D.Na2SO4、BaCl2、Na2CO3
【答案】A
【解析】选项A,蓝色溶液为CuSO4,再把CuSO4溶液滴加到另外两溶液中,有白色沉淀生成的是BaCl2,剩下的便是Na2SO4。另外三组都不能全部鉴别开来。答案为A。
解题要点
记住4种在水溶液的中有色离子:Cu2+(蓝色)、Fe3+(棕黄色或黄色)、Fe2+(浅绿色)、MnO4-(紫红色)。
【变式1-1】不用外加试剂,下列溶液被鉴别出来的先后顺序是
① ② ③ ④NaOH
A.①④③② B.①②④③ C.④①②③ D.①③④②
【变式1-2】下列试剂中不能用于鉴别和的是
A.溶液 B.溶液 C.铁粉 D.溶液
考点二 焰色反应
【例2】如图为进行焰色试验时的部分操作,下列叙述中错误的是
A.每次实验前都要先将铂丝灼烧至与原来火焰颜色相同为止,再蘸取待检验的物质
B.钾元素的焰色要透过蓝色钴玻璃观察
C.实验时最好选择本身颜色较深的火焰
D.没有铂丝可用光洁无锈铁丝代替
解题要点
1.操作步骤
2.一些金属元素的焰色
金属元素
钠
钾
钙
铜
焰色
黄色
紫色
砖红色
绿色
【变式2-1】焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色试验的观察两项操作如图所示:
下列叙述错误的是
A.实验前先将铂丝用盐酸洗净后,再灼烧至与原来火焰颜色相同后,再蘸取被检验的物质
B.钾的焰色试验是透过蓝色钴玻璃观察火焰为紫色
C.焰色试验是化学反应
D.焰色试验时可用铁丝代替铂丝
【变式2-2】在国庆联欢晚会上,烟花表演用璀璨的焰火点亮了北京的夜空,惊艳了无数国人。这与高中化学中“焰色试验”知识相关,下列说法中正确的是
A.焰色试验是化学变化
B.利用焰色试验可区分NaCl与固体
C.焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察
D.用稀盐酸清洗做焰色试验的铂丝(镍丝或铁丝)
考点三 显色法
【例3】为了检验FeCl2溶液是否被氧化,可向溶液中加入
A.新制氯水 B.铁片 C.KSCN溶液 D.石蕊溶液
解题要点
化学上常见的显色反应
1.石蕊试液:酸红碱蓝;酚酞试液:酸无碱红,等。
2.淀粉+碘(I2):蓝色。
3.无水硫酸铜(白色)+水→胆矾(蓝色)
4.Fe3+遇SCN-呈现血红色
【变式3-1】为了检验某溶液是否变质,可向溶液中加入
A.NaOH溶液 B.铁片 C.KSCN溶液 D.石蕊溶液
【变式3-2】.能用于鉴别和的溶液是
A.澄清石灰水 B.酸性高锰酸钾溶液 C.紫色石蕊溶液 D.溶液
考点四 沉淀法
【例4】下列说法正确的是
A.向某溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀产生,则溶液中一定含有Cl-
B.向某溶液中加入Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,则溶液中一定含有SO
C.向某溶液中依次加入BaCl2溶液、HCl溶液,有白色沉淀产生,则溶液中一定含有Ag+
D.向某溶液中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,则溶液中一定含有CO
解题要点
常见的沉淀及颜色
1.红色沉淀:铜、氧化亚铜、红磷、三氧化二铁、氢氧化铁;
2.黄色沉淀:硫、溴化银(浅黄色)、碘化银(黄色);
3.蓝色沉淀:氢氧化铜;
4.黑色沉淀:硫化亚铁、硫化铜、硫化铅、硫化银。
5.白色沉淀:碳酸钙、氯化银、 碳酸钡、硫酸钡、亚硫酸钡、氢氧化铝、 氢氧化镁、氢氧化亚铁
【变式4-1】某化学实验小组欲分析某矿石的主要成分,将其粉碎后溶于过量稀盐酸中充分反应,过滤后用将所得滤液分成若干份进行如下实验,下列说法正确的是
A.取少量滤液,向其中滴加过量溶液,产生白色沉淀,说明矿石中含有
B.取少量滤液,向其中滴加少量NaOH溶液,产生白色沉淀,说明矿石中一定含有
C.取少量滤液,向其中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,产生白色沉淀,说明矿石中一定含有
D.用铂丝蘸取少量滤液进行焰色试验,火焰呈黄色,说明矿石中一定含有钠离子
【变式4-2】下列有关离子检验的说法正确的是
A.向某溶液中加入过量稀盐酸,产生使澄清石灰水变浑浊的气体,则原溶液一定含有
B.向某溶液中加入过量氯化钡溶液,产生白色沉淀,则原溶液一定含有
C.用洁净铂丝蘸取某溶液进行焰色试验,火焰呈黄色,则该溶液一定含有Na+,不含有K+
D.向某溶液中滴入适量稀硝酸,再滴入AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则原溶液一定含有Cl-
考点五 气体法
【例5】对于某些离子的检验及结论一定正确的是
A.加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,一定有
B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,一定有
C.加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,一定有
D.加入硝酸银溶液产生白色沉淀,再加盐酸白色沉淀不消失,一定有
解题要点
常见的气体法
1.CO32-或HCO3- + 酸 → CO2
2.SO32-或HSO3- + 酸 → SO2
3.S2-或HS- + 酸 → H2S
4.NH4++ 碱 → NH3
【变式5-1】下列物质检验方法正确的是
A.若向某溶液中加入稀盐酸,产生无色无味的气体,则该溶液中一定含有
B.用洁净的铂丝蘸取某溶液在火焰上灼烧,火焰呈黄色,一定有没有
C.若向某溶液中加入溶液、产生白色沉淀,则该溶液中一定含有
D.往某溶液中滴加溶液,若产生气体,则原溶液一定显酸性
【变式5-2】检验某未知溶液中是否含有下列各离子的方法及现象正确的是
选项
离子
检验方法及现象
A
加入稀盐酸,有无色气体生成
B
加入溶液,有白色沉淀生成
C
先加入稀硝酸,再加入硝酸银溶液,开始无明显现象,后产生白色沉淀
D
加入溶液,有白色沉淀生成
A.A B.B C.C D.D
基础达标
1.灼烧碳酸氢钠火焰呈黄色,是因为含有下列元素中的
A.钠 B.氧 C.碳 D.氢
2.用洁净的铂丝蘸取Na2SO4溶液在酒精灯外焰灼烧,可观察到火焰的颜色为
A.紫色 B.黄色 C.绿色 D.红色
3.下列变化属于化学变化的是
A.汽油挥发 B.焰色试验 C.酒精燃烧 D.蔗糖溶解
4.化学在生产和日常生活中有重要的应用。下列说法不正确的是
A.目前我国流通的硬币是由合金材料制造的
B.在我国使用最早的合金是钢
C.燃放的五彩烟花是利用了某些金属元素的焰色试验
D.铝比铁活泼,但在空气中铝制品比铁制品耐腐蚀
5.区别下列物质选用的试剂或进行的操作中,不正确的是
A.碳酸钙和氢氧化钠固体——水 B.稀盐酸和食盐水——无色酚酞溶液
C.浓盐酸和水——闻气味 D.硫酸铜溶液和稀硫酸——观察颜色
6.下列有关物质检验的实验结论正确的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成
该溶液中一定含有
B
向某溶液中加入KSCN溶液,溶液变为红色
该溶液中一定含有Fe3+
C
向某溶液中加入硝酸银溶液,有白色沉淀生成
该溶液中一定含有
D
某溶液的焰色反应呈黄色
该溶液一定为钠盐溶液
A.A B.B C.C D.D
7.下列实验操作能达到预期目的是
A.向某无色溶液中加入BaCl2溶液产生不溶于稀HNO3的白色沉淀,说明原溶液中一定有
B.向某无色溶液中加入盐酸,有无色无味的气体产生,则说明原溶液中一定有
C.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变红,再滴加氯水,变红,说明原溶液一定有Fe2+
D.将某溶液进行焰色反应时,火焰呈黄色,则溶液中一定无K+
8.氢氧化钠溶液放置在空气中会部分变质,以下验证其中含有碳酸钠的方法中,错误的是
A.取样,加入澄清石灰水,有沉淀生成,则含碳酸钠
B.取样,加入少量氯化钡溶液,有白色沉淀生成,则含碳酸钠
C.取样,加入少量盐酸,无气泡产生,则不含碳酸钠
D.取样,加入少量氯化钙溶液,有白色沉淀,则含碳酸钠
9.检验氯化亚铁溶液是否变质,可加入
A.氢氧化钠溶液 B.铁片 C.KSCN溶液 D.石蕊溶液
10.对下列实验过程的评价,正确的是
A.某固体中加入稀盐酸,产生无色气体,证明该固体中一定含有碳酸盐
B.某溶液中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明该溶液中一定含有
C.某无色溶液滴入酚酞试液显红色,证明该溶液中一定含有碱
D.某溶液在进行焰色试验时,透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰,证明含
11.下列对于相关离子进行检验的操作和结论正确的是
A.取少量待测液,加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生,则该溶液中一定有Cl-
B.用洁净的铂丝蘸取待测液进行焰色反应,没有观察到紫色火焰,则该溶液中一定不含K+
C.取少量待测液,加入稀NaOH溶液,没有产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则该溶液中一定不含有NH
D.取少量待测液,加入稀盐酸,无明显现象,再滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀,则该溶液中一定含有SO
12.对下列实验过程的评价正确的是
A.某溶液中滴加溶液,再滴加盐酸,生成白色沉淀,则该溶液一定有
B.某溶液做焰色试验,火焰呈黄色,则该溶液一定有,一定不含
C.焰色试验中用过的铂丝可以用稀硫酸洗净
D.某溶液中滴加稀盐酸,产生无色无味气体,能使澄清石灰水变浑浊,则该溶液中一定含有和中的一种或两种。
13.下列可以一次性鉴别NH4Cl、(NH4)2SO4、Na2SO4三种溶液的试剂是
A.BaCl2溶液 B.AgNO3溶液 C.Na2CO3溶液 D.Ba(OH)2溶液
14.物质的结构决定性质,性质决定用途。下列物质的结构、性质和用途之间匹配不正确的是
选项
结构
性质
用途
A
氩原子最外层有8个电子
化学性质稳定
用作科学实验中的保护气
B
稀盐酸中的阳离子全都是H+
具有酸的通性
可以用作除锈剂
C
AgNO3溶液中含有Ag+
能与Cl-反应生成难溶于稀硝酸的白色沉淀
检验溶液中是否存在Cl-
D
氢氧化钠中含有氢氧根离子
能与盐酸发生中和反应
可用于治疗胃酸过多
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
15.某无色溶液中只可能含有K+、Ag+、Ba2+、Cu2+、Cl-、OH-、、中的一种或几种,对其进行如下实验操作:
①取少量溶液,滴加无色酚酞溶液,酚酞变红;
②另取少量溶液,加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀;
③向②所得混合物中加足量盐酸,沉淀部分溶解,并有无色气体生成;
④将③所得混合物过滤,向滤液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。请判断:
该无色溶液中一定含有 ;可能含有 ;一定不含有 。
综合应用
1.中国诗词常蕴含着一些自然科学知识,针对下列一些诗词,从化学角度解读错误的是
A.“绿蚁新醅酒,红泥小火炉”,制成火炉的“红泥”中含氧化铁
B.“火树银花合,星桥铁锁开”诗词中所涉及的焰色试验,属于化学变化
C.《荷塘月色》中“薄薄的青雾浮起在荷塘里”中的“青雾”属于胶体
D.“何意百炼钢,化为绕指柔”,“百炼钢”其实就是对生铁不断提高纯度的过程
2.下列说法正确的是
A.试纸在使用时必须先要湿润
B.任何金属或者它们的化合物在火焰上灼烧都有特殊的焰色反应
C.乙醇可以任意比例溶于水,所以乙醇不能作为萃取剂萃取任何物质
D.提纯混有少量氯化钠的硝酸钾,可以经过溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤
3.实验是学习化学的基础,下列实验操作规范且能达到实验目的的是
A
B
C
D
实验室快速制取
制备胶体
过滤除去水中的泥沙
观察钾的焰色
A.A B.B C.C D.D
4.某溶液X中可能大量含有Cl-、、、K+、Ca2+、Mg2+、Cu2+”中的若干种。为了确定该溶液的组成,取一定量上述溶液,进行了如下实验,下列说法错误的是
A.白色沉淀1是混合物
B.取适量溶液2,滴入硝酸酸化的硝酸银溶液,若产生白色沉淀,说明溶液X中含有Cl-
C.气体A会引起温室效应
D.溶液X中一定存在、、K+
5.现有、和三种无色溶液,用一种试剂就可将它们鉴别出来,这种试剂是
A. B. C. D.
拓展培优
6.下列操作及现象与结论相对应的是
选项
操作及现象
结论
A
取样于试管中,加入适量稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
溶液中一定含有
B
取样于试管中,加入溶液,产生白色沉淀
溶液中一定含有
C
用洁净铂丝蘸取某溶液在酒精灯外焰上灼烧,火焰呈黄色
溶液中一定含有,没有
D
取样于试管中,滴加几滴KSCN溶液,无明显现象,再加入少量新制氯水,溶液变红
溶液中一定含有
A.A B.B C.C D.D
7.某无色、澄清溶液中只可能含有①、②、③、④、⑤、⑥、⑦中的几种,且每种离子的物质的量浓度均相等。依次进行下列实验,每步所加试剂均过量,观察到的现象如下:
步骤
操作
现象
(1)
向溶液中滴加2~3滴紫色石蕊溶液
溶液变红
(2)
向溶液中滴加溶液和稀盐酸
有白色沉淀生成
(3)
将(2)中所得沉淀过滤,向滤液中加入溶液和稀硝酸
有白色沉淀生成
下列结论正确的是
A.该实验无法确定溶液中是否含有③ B.溶液中肯定含有的离子是①②⑥
C.溶液中可能含有的离子是①③ D.溶液中肯定没有的离子是④⑤⑦
8.下列溶液中离子的检验方法和结论相符的一组是。
选项
检验方法
结论
A
向未知溶液中加入硝酸酸化的溶液,有白色沉淀生成
未知溶液中一定含有
B
用洁净的铂丝蘸取少量未知溶液在酒精灯火焰上灼烧,火焰呈黄色
未知溶液一定是含有,一定不含
C
向未知溶液中加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体
不能确定未知溶液中一定含有
D
向未知溶液中加入浓溶液,加热,产生的气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
未知溶液中一定含有
A.A B.B C.C D.D
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第一章 化学研究的天地
第三节 化学中常用的实验方法
第3课时 物质的检验
教学目标
1. 掌握常见阴阳离子、气体及物质的检验原理、试剂选择与实验现象。
2. 理解物质检验的核心逻辑(如“取样→加试剂→观现象→得结论”),掌握排除干扰离子的方法(如检验SO₄²⁻时需先加盐酸酸化)。
3. 通过对比不同物质的检验方法(如焰色试验与离子反应检验的区别),归纳物质检验的一般思路,形成“基于性质差异”的检验模型。
重点和难点
重点:1.掌握阴阳离子、气体及典型物质的检验试剂、操作步骤与现象描述。
2.理解焰色试验的操作(铂丝灼烧→蘸取样品→灼烧观察颜色)及常见金属离子的焰色。
难点:存在多种离子或物质时,需设计合理的检验顺序,并通过实验现象逐步排除干扰。
◆知识点一 物质检验的方法
1.思想方法:人们常依据某物质参加化学反应时产生的特殊现象及某些物理特征进行物质的检验。
2.特征反应法
①产生气体或沉淀,如:CO与盐酸反应产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,NH与碱溶液在加热时生成有刺激性气味的气体;SO与稀盐酸、BaCl2溶液反应生成白色沉淀。
②产生特殊气味,如:蛋白质灼烧产生烧焦羽毛的气味。
③呈现特殊颜色。如:淀粉溶液遇碘单质变蓝色。
易错提醒
选择的检验方法必须有明显可见现象,比如气体、沉淀、特殊气味和特殊颜色等。
即学即练
1.选用一种试剂来鉴别氯化铝、氯化镁,氯化铵,氯化钾四种无色溶液,这种试剂是
A.氢氧化钠溶液 B.酚酞试液 C.稀盐酸 D.石蕊试液
【答案】A
【详解】A.氢氧化钠溶液和铝离子初始生成氢氧化铝沉淀,氢氧化钠过量沉淀溶解;和氯化镁溶液生成白色沉淀,不溶解;和氯化铵生成刺激性气味的气体氨气;和氯化钾不反应无现象;能鉴别,A正确;
B.酚酞试液和四种物质均无明显现象,B错误;
C.稀盐酸和氯化铝、氯化镁、氯化铵、氯化钾均不反应,C错误;
D.石蕊试液和四种物质均无明显现象,D错误;
故选A。
2.下列微粒的检验方法不合理的是
A.氯离子:沉淀法 B.钠离子:焰色反应
C.碳酸根:气体法 D.硫酸根:气体法
【答案】D
【详解】A.氯离子的检验方法为:取试样少许于一试管,向其中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则说明试样中一定含有,此法为沉淀法,A正确;
B.钠离子的检验方法为:用洗净的铂丝或铁丝蘸取待测试样放在酒精灯外焰灼烧,观察火焰颜色呈黄色,则说明含有,此法为焰色反应,B正确;
C.碳酸根的检验方法为:加入稀盐酸反应产生气体,生成的气体若遇澄清石灰水变浑浊,则说明含有,此法为气体法,C正确;
D.硫酸根的检验方法:取试样少许于一试管,向其中先滴加稀盐酸,若无明显现象,再加入氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则说明试样中一定含有,此法为沉淀法,D错误;
答案选D。
3.下列鉴别或检验方法能达到实验目的的是
A.用溶液鉴别与 B.用焰色试验鉴别KCl和KOH
C.用NaOH溶液鉴别碘水和溶液 D.用稀盐酸和澄清石灰水证明溶液中含有
【答案】C
【详解】A.Ba(OH)2溶液和NaHCO3和Na2CO3反应均生成BaCO3沉淀,故不能用氢氧化钡溶液来鉴别,故A错误;
B.KCl和KOH中都含有K+,不能用焰色试验鉴别KCl和KOH,故B错误;
C.NaOH与碘水反应后溶液为无色,与反应产生Fe(OH)3为红褐色沉淀,现象不同,可以检验出来,故C正确;
D.加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变无色无味的气体的离子有、HCO,故D错误;
◆知识点二 焰色反应和仪器分析法
1.焰色反应
(1)定义:很多金属或它们的化合物在灼烧时的火焰都会呈现特殊颜色,这叫做焰色反应。根据灼烧时火焰呈现的特殊颜色,可以检验金属或金属离子的存在。
(2)实验探究:Na、K元素的检验
实验1:取一根铂丝(或细铁丝),放在酒精灯火焰上灼烧至无色。用铂丝蘸取少量KCl溶液,置于火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色。
实验现象:火焰呈紫色。
实验2:再用稀盐酸洗净铂丝,并在火焰上灼烧至无色,蘸取少量NaCl溶液,置于火焰上灼烧,观察火焰颜色。
实验现象:火焰呈黄色。
2.仪器分析法
(1)元素分析仪确定物质中是否含有C、H、O、N、S、Cl、Br等元素。
(2)红外光谱仪确定物质中是否存在某些有机原子团。
(3)原子吸收光谱仪确定物质中含有哪些金属元素。
易错提醒
焰色反应是物理变化,不是化学变化,在灼烧时,被检验物质可能发生化学变化,但与火焰的颜色无关;观察钾的焰色时,要透过蓝色钴玻璃去观察,这样可以滤去黄光,避免其中含钠杂质所造成的干扰。
即学即练
4.《本草经集注》中对鉴别硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4)的记载:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,与其相关的化学原理正确的是
A.焰色反应 B.丁达尔效应 C.颜色反应 D.热稳定性
【答案】A
【详解】硝石KNO3含钾离子,燃烧火焰呈紫色,朴硝Na2SO4含钠离子,燃烧火焰呈黄色,该方法应用了焰色反应,故选:A。
5.下列有关实验的说法不正确的是
A.向沸腾的蒸馏水滴加饱和的氯化铁溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,可以得到氢氧化铁胶体
B.做焰色反应前,铂丝用稀盐酸清洗并灼烧至与火焰相同颜色
C.易燃物如钠、钾等不能随便丢弃,中学实验室可以将未用完的钠、钾等放回原试剂瓶
D.如果不慎将浓硫酸沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后用3%~5%的硼酸溶液冲洗
【答案】D
【详解】A.制取红褐色胶体应该向煮沸的蒸馏水中滴加饱和氯化铁溶液继续煮沸至液体变为红褐色,A正确;
B.焰色反应是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特殊颜色的反应;铂丝无焰色,盐酸为强酸,可以除掉铂丝上有可能含有的杂质,灼烧时盐酸高温挥发,不会残留在铂丝上,有利于防止其它杂质离子干扰试验结果,B正确;
C.易燃物如钠、钾等容易与空气中的水及氧气发生反应,放出大量热,导致引起火灾,因此不能随便丢弃,在中学实验室可以将未用完的钠、钾等放回原试剂瓶,C正确;
D.如果不慎将浓硫酸沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后用3%~5%的NaHCO3溶液冲洗,D错误;
故选D。
6.有关焰色反应的实验操作注意事项的说明正确的是
①钾的焰色要透过蓝色钴玻璃观察
②先将铂丝灼烧到与原火焰颜色相同,再蘸取待测物
③每次实验完,均要用盐酸洗净铂丝
④实验时,要尽可能选用本身颜色较浅的火焰
A.只有① B.只有③ C.①②③ D.①②③④
【答案】D
【详解】①钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察,主要滤去黄色的光,故①正确;
②先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同,再蘸取被检验的物质,避免干扰,故②正确;
③每次实验后,要将铂丝用盐酸洗净,避免干扰,故③正确;
④为方便观察,实验最好选择颜色较浅的火焰,故④正确;
综上所述,①②③④均正确,D项符合题意。
答案选D。
◆知识点三 常见离子和物质的检验
1.常见阳离子的检验
(l)H+ :能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。
(2)Na+、K+ :用焰色反应来检验时,它们的火焰分别呈黄色、浅紫色(通过蓝色的钴玻片 )。
(3)Ba2+ :能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO4沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸。
(4)Mg2+ :能与NaOH溶液反应生成白色Mg(OH)2沉淀,该沉淀能溶于NH4Cl溶液。
(5)Al3+ :能与适量的 NaOH溶液反应生成 白色Al(OH)3絮状沉淀,该沉淀能溶于盐酸或 过量的NaOH溶液。
(6)Ag+ :能与 稀盐酸或可溶性盐酸盐反应,生成白色AgCl沉淀,不溶于稀 HNO3。
2.常见阴离子的检验
(1)OH- :能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色。
(2)Cl-:能与硝酸银 反应,生成白色的AgCl沉淀,沉淀不溶于稀硝酸。
(3)Br-:能与硝酸银反应,生成淡黄色AgBr沉淀,不溶于稀硝酸。
(4)I- :能与硝酸银反应,生成 黄色AgI沉淀,不溶于稀硝酸;也能与氯水反应,生成I2,使 淀粉溶液变蓝。
(5)SO42-:能与含Ba2+溶液反应,生成白色BaSO4沉淀,不溶于硝酸。
易错提醒
物质检验时,应按照取样→操作→现象→结论的顺序进行描述,具体如下:
a.“先取样,后操作”,若试样是固体,一般先配成溶液再检验。
b.“取少量溶液分别加入几支试管中”,不得在原试剂瓶中进行检验。
c.“先现象,后结论”。
即学即练
7.某溶液中可能含有。为检验该溶液是否含有,除溶液外还需要的试剂是
A.稀硝酸 B.盐酸 C.氯化钙溶液 D.氢氧化钡溶液
【答案】A
【详解】检验Cl⁻时需先排除的干扰;加入稀硝酸酸化,使转化为CO₂气体逸出,随后加入AgNO₃溶液,若产生白色沉淀则说明含Cl⁻;盐酸、氯化钙会引入Cl⁻,干扰氯离子鉴定,氢氧化钡不能检验氯离子;
故选A。
8.利用下列方法对样品进行检验,结论正确的是
选项
检验方法
结论
A
无色溶液中加入过量稀,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
该无色溶液中一定含有
B
无色溶液中滴入酚酞后变红
该无色溶液一定是碱的溶液
C
无色溶液先加入过量无明显现象,加入溶液后产生白色沉淀
该无色溶液中一定含有
D
无色溶液中加入少量溶液产生白色沉淀
该溶液中一定含有
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.取少量溶液加入足量稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,该气体可能为二氧化碳或二氧化硫,则该溶液中可能含有碳酸根离子、亚硫酸根离子等,A错误;
B.向某溶液中滴入几滴酚酞溶液,溶液显红色,该溶液的溶质一定显碱性,不一定是碱,B错误;
C.氯离子和银离子生成不溶于酸的氯化银沉淀,C正确;
D.溶液中含有碳酸氢钙,滴加少量氢氧化钠溶液也会出现同样现象,D错误;
故选C。
9.下列关于物质或离子检验的叙述正确的是
A.加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,原溶液一定含有Cl-
B.加稀盐酸,生成无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体,原溶液一定含有
C.加Na2CO3溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀消失,原溶液中可能含有Ba2+
D.加入BaCl2溶液,生成白色沉淀,后加稀盐酸沉淀不溶解,原溶液一定含有
【答案】C
【详解】A.加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,不一定为AgCl沉淀,可能为碳酸银等,应加入硝酸酸化排除其它离子的干扰,A错误;
B.加稀盐酸产生无色无味气体,将气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,说明该气体是二氧化碳,原溶液中可能含有碳酸根离子或碳酸氢根离子,B错误;
C.加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸,白色沉淀消失,可能有Ba2+、Ca2+等,C正确;
D.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,该白色沉淀可能为硫酸钡或氯化银,则原溶液中可能含有或Ag+,D错误;
故选C。
一、焰色反应
1.定义:很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色,这在化学上称为焰色反应。
2.操作步骤
3.一些金属元素的焰色
金属元素
钠
钾
钙
铜
焰色
黄色
紫色
砖红色
绿色
4.应用
① 检验金属元素的存在,如:鉴别NaCl和KCl溶液。
② 利用焰色反应制节日烟花。
5.焰色反应表现的是某些金属元素的性质,金属单质与它的化合物的焰色反应相同。同时,焰色反应是物理变化,不是化学变化,在灼烧时,被检验物质可能发生化学变化,但与火焰的颜色无关;观察钾的焰色时,要透过蓝色钴玻璃去观察,这样可以滤去黄光,避免其中含钠杂质所造成的干扰。
实践应用
1.焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色的观察两项操作如图所示。下列叙述中不正确的是
铂丝的清洗和灼烧
观察钾的焰色
A.每次实验中都要先将铂丝灼烧到火焰无色,再蘸取被检验物质
B.钾的焰色要透过蓝色钴玻璃观察
C.实验时最好选择本身颜色较深的火焰
D.可用焰色试验鉴别NaCl与KCl溶液
【答案】C
【详解】A.每次实验中都要先将铂丝灼烧到火焰无色,除去铂丝上残留的杂质,防止杂质影响被检验物质的焰色试验,再蘸取被检验物质,A正确;
B.观察钾的焰色时要透过蓝色钴玻璃观察,滤去钠元素焰色(黄色)的干扰,B正确;
C.为了能够更加突出被检验试剂的颜色,实验时最好选择本身颜色较浅的火焰,C错误;
D.钠的焰色为黄色、钾的焰色为紫色,NaCl与KCl灼烧时焰色不同,可以用焰色试验鉴别,D正确;
故选C。
2.以下物质进行焰色试验时,焰色为紫色的是
A.氯化铜 B.硫酸钠 C.碳酸钾 D.硝酸铁
【答案】C
【详解】A.氯化铜含有铜元素,灼烧时火焰的颜色为绿色,A不符合题意;
B.硫酸钠含有钠元素,灼烧时火焰的颜色为黄色,B不符合题意;
C.碳酸钾含有钾元素,灼烧时火焰的颜色为紫色(需通过蓝色钴玻璃滤去钠的黄光干扰),C符合题意;
D.硝酸铁含有铁元素,灼烧时不会产生肉眼可观察的特征焰色,D不符合题意;
故选C。
3.“火树银花合,星桥铁锁开”描绘了节日时烟花绽放的璀璨绚烂。下列物质的焰色与溶液相同的是
A.固体 B.溶液 C.溶液 D.溶液
【答案】C
【详解】焰色试验的本质是金属元素原子或离子在受热时,电子吸收能量跃迁至高能级,随后自发跃迁回低能级并释放特定波长的光,这一过程仅涉及金属中的电子能级的变化,因此物质的焰色只与金属种类有关,与KOH溶液焰色相同的是K2SO4,故答案为C。
二、离子和物质的检验
1.物质检验时,应按照取样→操作→现象→结论的顺序进行描述,具体如下:
a.“先取样,后操作”,若试样是固体,一般先配成溶液再检验。
b.“取少量溶液分别加入几支试管中”,不得在原试剂瓶中进行检验。
c.“先现象,后结论”,如向BaCl2溶液中加入稀H2SO4时,现象是“有白色沉淀生成”,不能说成“有白色的BaSO4沉淀生成”。
2.离子的检验
a.类型:根据实验时生成物所表现的现象不同,检验离子的方法可归纳为三类:生成气体;生成沉淀;显现特殊颜色。
b.方法:检验Cl-时加入稀HNO3的目的是为了排除CO等离子的干扰;检验 SO时加入稀盐酸的目的是为了排除CO等离子的干扰。
实践应用
4.对于某些离子的检验及结论一定正确的是
A.往溶液中加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,则该溶液中一定含有
B.加入AgNO3溶液,有淡黄色沉淀生成,证明一定含有Br-
C.往溶液中加入稀盐酸,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,则该溶液中一定含有
D.往溶液中加入少量氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加硝酸,沉淀不消失,则该溶液中一定含有
【答案】A
【详解】A.湿润红色石蕊试纸遇碱性物质变蓝,加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,一定有,故A正确;
B.加入AgNO3溶液,有淡黄色沉淀生成,说则原溶液中可能含有Br-或,故B错误;
C.加入稀盐酸,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,该气体可能为二氧化碳或二氧化硫,原溶液中可能含碳酸根、碳酸氢根、亚硫酸根、亚硫酸氢根,故C错误;
D.加入少量氯化钡有白色沉淀产生,再加硝酸,沉淀不消失,该沉淀为硫酸钡,则原溶液中可能含有亚硫酸离子、硫酸根离子,故D错误;
故选A。
5.下列有关物质检验或性质的实验结论正确的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
某钾盐溶于盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
该钾盐是
B
亚磷酸()中加入过量溶液生成
属于二元酸
C
向某溶液中加入硝酸银溶液,有白色沉淀生成
该溶液中一定含有
D
某溶液的焰色试验呈黄色
该溶液一定有,无
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.某钾盐溶于盐酸,产生的无色无味气体是CO2,但该钾盐可能是K2CO3,也可能是KHCO3,A错误;
B.H3PO3与过量NaOH生成Na2HPO3,表明其仅能中和两个H⁺,方程式为:,说明亚磷酸为二元酸,B正确;
C.向某溶液中加入硝酸银溶液,产生的白色沉淀可能为AgCl,也可能为Ag2CO3、Ag2SO4等,所以该溶液中不一定含有Cl-,C错误;
D.某溶液的焰色试验呈黄色,则该溶液中一定含有Na+,但没有透过蓝色钴玻璃观察火焰的焰色,所以不能肯定K+是否存在,D错误;
故选B。
6.对于某些离子的检验及结论正确的是
A.加入稀硝酸后再加入硝酸银,产生白色沉淀,原溶液中一定有
B.加氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,原溶液中一定有
C.某溶液中加入碳酸钠溶液有白色沉淀生成,再加盐酸,白色沉淀消失,一定有
D.加稀盐酸产生无色气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊,原物质中一定有
【答案】A
【详解】A.银离子和氯离子生成不溶于酸的氯化银沉淀,则加入稀硝酸后再加入硝酸银,产生白色沉淀,原溶液中一定有,A正确;
B.加氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,原溶液中有硫酸根离子或银离子,B错误;
C.某溶液中加入碳酸钠溶液有白色沉淀生成,再加盐酸,白色沉淀消失,不一定有钙离子,也有可能是钡离子,C错误;
D.加稀盐酸产生无色气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊,原物质可能含碳酸盐或碳酸氢盐或亚硫酸盐或亚硫酸氢盐,D错误;
故选A。
考点一 观察法
【例1】下列各组溶液,不用其他试剂就能鉴别的是
A.CuSO4、Na2SO4、BaCl2 B.CuSO4、Ba(NO3)2、BaCl2
C.HCl、Na2CO3、NaOH D.Na2SO4、BaCl2、Na2CO3
【答案】A
【解析】选项A,蓝色溶液为CuSO4,再把CuSO4溶液滴加到另外两溶液中,有白色沉淀生成的是BaCl2,剩下的便是Na2SO4。另外三组都不能全部鉴别开来。答案为A。
解题要点
记住4种在水溶液的中有色离子:Cu2+(蓝色)、Fe3+(棕黄色或黄色)、Fe2+(浅绿色)、MnO4-(紫红色)。
【变式1-1】不用外加试剂,下列溶液被鉴别出来的先后顺序是
① ② ③ ④NaOH
A.①④③② B.①②④③ C.④①②③ D.①③④②
【答案】A
【详解】先观察,黄色溶液为FeCl3,再以FeCl3为试剂,滴加到另外三种溶液中,出现红褐色沉淀的是NaOH,再以NaOH为试剂,滴加到另外两种溶液中,出现白色沉淀的是MgCl2,最后剩下的是NaNO3,顺序是①④③②,答案为A。
【变式1-2】下列试剂中不能用于鉴别和的是
A.溶液 B.溶液 C.铁粉 D.溶液
【答案】B
【详解】A.溶液可以鉴别和,与反应生成红褐色沉淀,与反应生成白色絮状沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,故A正确;
B.溶液无法鉴别,二者都不与溶液反应,故B错误;
C.与铁粉反应可生成,可观察到铁粉溶解、溶液颜色变浅,Fe2+与铁粉不反应,可以鉴别,故C正确;
D.可以使酸性溶液褪色,不可以,所以可以用来做鉴别,故D正确;
故本题选B。
考点二 焰色反应
【例2】如图为进行焰色试验时的部分操作,下列叙述中错误的是
A.每次实验前都要先将铂丝灼烧至与原来火焰颜色相同为止,再蘸取待检验的物质
B.钾元素的焰色要透过蓝色钴玻璃观察
C.实验时最好选择本身颜色较深的火焰
D.没有铂丝可用光洁无锈铁丝代替
【答案】C
【详解】A.为防止其他离子干扰,每次实验前都要先将铂丝灼烧至与原来火焰颜色相同为止,再蘸取被检验的物质,A项正确;
B.钾的焰色要透过蓝色钴玻璃观察,以排除钠离子的干扰,B项正确;
C.为了能够更加突出被检验试剂的颜色,选用本身颜色较浅的火焰,最大限度地减少火焰本身颜色的干扰,C项错误;
D.铁的焰色几乎为无色,对其他元素的焰色无影响,故可用铁丝进行焰色试验,D项正确;
答案选C。
解题要点
1.操作步骤
2.一些金属元素的焰色
金属元素
钠
钾
钙
铜
焰色
黄色
紫色
砖红色
绿色
【变式2-1】焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色试验的观察两项操作如图所示:
下列叙述错误的是
A.实验前先将铂丝用盐酸洗净后,再灼烧至与原来火焰颜色相同后,再蘸取被检验的物质
B.钾的焰色试验是透过蓝色钴玻璃观察火焰为紫色
C.焰色试验是化学反应
D.焰色试验时可用铁丝代替铂丝
【答案】C
【详解】A.铂丝灼烧时火焰为无色,盐酸易挥发,实验前先将铂丝用盐酸洗净后,再灼烧至与原来火焰颜色相同后,再蘸取被检验的物质,A正确;
B.酒精灯灯芯火焰为黄色,容易把紫色遮盖住,进行钾元素检验时透过蓝色钴玻璃观察火焰为紫色,B正确;
C.焰色试验是利用金属原子核外电子由激发态向基态跃迁以光的形式释放的能量,该过程为物理过程,C错误;
D.铁丝灼烧时火焰为无色,焰色试验时可用铁丝代替铂丝,D正确;
故答案为:C。
【变式2-2】在国庆联欢晚会上,烟花表演用璀璨的焰火点亮了北京的夜空,惊艳了无数国人。这与高中化学中“焰色试验”知识相关,下列说法中正确的是
A.焰色试验是化学变化
B.利用焰色试验可区分NaCl与固体
C.焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察
D.用稀盐酸清洗做焰色试验的铂丝(镍丝或铁丝)
【答案】D
【详解】A.焰色试验是元素的性质,属于物理变化,故A错误;
B.氯化钠和碳酸钠都含有钠元素,焰色试验的焰色都为黄色,所以用焰色试验不能区分氯化钠和碳酸钠,故B错误;
C.钾元素的焰色反应,需要隔着钴玻璃观察,避免钠元素的干扰,其他元素的焰色反应不需要,故C错误;
D.盐酸可以溶解铂丝(镍丝或铁丝)表面附有的杂质,且易挥发,不会残留痕迹,所以实验时用稀盐酸清洗做焰色试验的铂丝(镍丝或铁丝),故D正确;
故选D。
考点三 显色法
【例3】为了检验FeCl2溶液是否被氧化,可向溶液中加入
A.新制氯水 B.铁片 C.KSCN溶液 D.石蕊溶液
【答案】C
【分析】检验FeCl2溶液是否被氧化,就是检验溶液中是否含有Fe3+,据此可分析解答。
【详解】A.新制氯水中的Cl2可将Fe2+氧化为Fe3+,A选项错误;
B.Fe可将Fe3+还原为Fe2+,而非检验Fe3+,B选项错误;
C.KSCN溶液遇到Fe3+显血红色,可用于检验FeCl2溶液是否被氧化,C选项正确;
D.石蕊溶液用于溶液酸碱性指示,而非检验Fe3+,D选项错误;
答案选C。
解题要点
化学上常见的显色反应
1.石蕊试液:酸红碱蓝;酚酞试液:酸无碱红,等。
2.淀粉+碘(I2):蓝色。
3.无水硫酸铜(白色)+水→胆矾(蓝色)
4.Fe3+遇SCN-呈现血红色
【变式3-1】为了检验某溶液是否变质,可向溶液中加入
A.NaOH溶液 B.铁片 C.KSCN溶液 D.石蕊溶液
【答案】C
【详解】溶液变质是因为Fe2+易被氧化为Fe3+,检验某溶液是否变质,即检验溶液中是否有Fe3+,Fe3+能和SCN-生成络合物,使溶液呈现血红色,可向溶液中加入KSCN溶液;
故选C。
【变式3-2】.能用于鉴别和的溶液是
A.澄清石灰水 B.酸性高锰酸钾溶液 C.紫色石蕊溶液 D.溶液
【答案】B
【详解】A.SO2气体和CO2气体都能与澄清石灰水溶液发生反应,生成白色沉淀,无法鉴别,A不符合题意;
B.SO2气体和CO2气体分别通入酸性KMnO4溶液中,前者褪色,后者不褪色,B符合题意;
C.SO2和CO2均属于酸性氧化物,均会使紫色石蕊溶液变红,不能鉴别,C不符合题意;
D.SO2和CO2与氯化钡溶液均不会发生反应,没有明显现象,所以不能利用氯化钡溶液进行鉴别,D不符合题意;
故选B。
考点四 沉淀法
【例4】下列说法正确的是
A.向某溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液有白色沉淀产生,则溶液中一定含有Cl-
B.向某溶液中加入Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,则溶液中一定含有SO
C.向某溶液中依次加入BaCl2溶液、HCl溶液,有白色沉淀产生,则溶液中一定含有Ag+
D.向某溶液中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,则溶液中一定含有CO
【答案】A
【详解】A.向某无色溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液,产生的白色沉淀为不溶于稀硝酸的氯化银,则该溶液中一定含有Cl-,A正确;
B.向某溶液中加入Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,该溶液中可能含有碳酸根,不一定含有SO,B错误;
C.向某溶液中依次加入BaCl2溶液、HCl溶液,有白色沉淀产生,该溶液中可能含有硫酸根离子,不一定含有Ag+,C错误;
D.向某溶液中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,可能有碳酸氢根离子、亚硫酸根等离子,不一定含有碳酸根离子,D错误;
故选A。
解题要点
常见的沉淀及颜色
1.红色沉淀:铜、氧化亚铜、红磷、三氧化二铁、氢氧化铁;
2.黄色沉淀:硫、溴化银(浅黄色)、碘化银(黄色);
3.蓝色沉淀:氢氧化铜;
4.黑色沉淀:硫化亚铁、硫化铜、硫化铅、硫化银。
5.白色沉淀:碳酸钙、氯化银、 碳酸钡、硫酸钡、亚硫酸钡、氢氧化铝、 氢氧化镁、氢氧化亚铁
【变式4-1】某化学实验小组欲分析某矿石的主要成分,将其粉碎后溶于过量稀盐酸中充分反应,过滤后用将所得滤液分成若干份进行如下实验,下列说法正确的是
A.取少量滤液,向其中滴加过量溶液,产生白色沉淀,说明矿石中含有
B.取少量滤液,向其中滴加少量NaOH溶液,产生白色沉淀,说明矿石中一定含有
C.取少量滤液,向其中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,产生白色沉淀,说明矿石中一定含有
D.用铂丝蘸取少量滤液进行焰色试验,火焰呈黄色,说明矿石中一定含有钠离子
【答案】D
【详解】A.加入过量溶液产生白色沉淀,白色沉淀为,可能是矿石中原本含有的,也可能是矿石中的硫化物或亚硫酸盐等被和(酸性条件下的硝酸根有氧化性)氧化生成的。因此,无法确定矿石中是否直接含有,A错误;
B.滤液中含过量(来自盐酸),滴加少量NaOH会优先中和,此时溶液pH仍较低,难以生成沉淀(沉淀需pH≈4)。若出现白色沉淀,可能是其他金属离子(如)或实验条件不严谨,无法确定矿石中一定含,B错误;
C.滤液中来自过量盐酸,加入产生的白色沉淀(AgCl)无法区分是来自矿石还是盐酸,C错误;
D.焰色试验直接显示黄色,说明滤液含。由于溶解矿石仅用盐酸(不含),钠离子只能来源于矿石本身,D正确;
故选D。
【变式4-2】下列有关离子检验的说法正确的是
A.向某溶液中加入过量稀盐酸,产生使澄清石灰水变浑浊的气体,则原溶液一定含有
B.向某溶液中加入过量氯化钡溶液,产生白色沉淀,则原溶液一定含有
C.用洁净铂丝蘸取某溶液进行焰色试验,火焰呈黄色,则该溶液一定含有Na+,不含有K+
D.向某溶液中滴入适量稀硝酸,再滴入AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则原溶液一定含有Cl-
【答案】D
【详解】A.将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,该气体可能是CO2,也可能是SO2,则该溶液中可能含有,也可能含有或、,因此不一定是含有,A错误;
B.向某溶液中加入过量氯化钡溶液,产生白色沉淀,则原溶液可能含有或或,不一定含有,B错误;
C.用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色试验,火焰呈黄色,则该溶液一定含有Na+,火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃),说明溶液中有K+,不透过蓝色钴玻璃无法确定是否含有K+,C错误;
D.向某溶液中滴入适量稀硝酸,排除、干扰,再滴入AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则原溶液一定含有Cl-,D正确;
故选D。
考点五 气体法
【例5】对于某些离子的检验及结论一定正确的是
A.加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,一定有
B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,一定有
C.加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,一定有
D.加入硝酸银溶液产生白色沉淀,再加盐酸白色沉淀不消失,一定有
【答案】A
【详解】A.湿润红色石蕊试纸遇碱性物质变蓝,加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,一定有,故A正确;
B.加入氯化钡有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,该沉淀可能为硫酸钡或氯化银,原溶液中不一定存在,可能含有银离子,故B错误;
C.加入稀盐酸产生无色气体,将气体通澄清石灰水中,溶液变浑浊,该气体可能为二氧化碳或二氧化硫,原溶液中可能含碳酸根、碳酸氢根、亚硫酸根、亚硫酸氢根,故C错误;
D.白色沉淀可能是硫酸银,再加入盐酸,转化为更难溶的AgCl,不能说明原溶液中含有Cl-,故D错误;
故选:A。
解题要点
常见的气体法
1.CO32-或HCO3- + 酸 → CO2
2.SO32-或HSO3- + 酸 → SO2
3.S2-或HS- + 酸 → H2S
4.NH4++ 碱 → NH3
【变式5-1】下列物质检验方法正确的是
A.若向某溶液中加入稀盐酸,产生无色无味的气体,则该溶液中一定含有
B.用洁净的铂丝蘸取某溶液在火焰上灼烧,火焰呈黄色,一定有没有
C.若向某溶液中加入溶液、产生白色沉淀,则该溶液中一定含有
D.往某溶液中滴加溶液,若产生气体,则原溶液一定显酸性
【答案】D
【详解】A.若向某溶液中加入稀盐酸,产生无色无味的气体,该溶液中可能含有碳酸根或碳酸氢根,A错误;
B.焰色试验是元素的性质,溶液中有Na+时,在无色火焰上灼烧时观察到黄色火焰,由于黄色能掩盖紫色,K+的焰色试验必须透过蓝色的钴玻璃才能观察到,故K+无法判断,B错误;
C.碳酸银也为白色沉淀,溶液中含有碳酸根离子也可以生成白色沉淀,不一定含有氯离子,C错误;
D.往某溶液中滴加溶液,若产生气体,说明碳酸根转化为碳酸从而产生CO2,则原溶液一定显酸性,D正确;
故本题选D。
【变式5-2】检验某未知溶液中是否含有下列各离子的方法及现象正确的是
选项
离子
检验方法及现象
A
加入稀盐酸,有无色气体生成
B
加入溶液,有白色沉淀生成
C
先加入稀硝酸,再加入硝酸银溶液,开始无明显现象,后产生白色沉淀
D
加入溶液,有白色沉淀生成
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.加入稀盐酸生成无色气体(可能为CO2),但或某些硫化物(如)同样会与酸反应生成气体(如H2S有臭味,CO2无味但需进一步验证)。仅凭气体无法确定故A错误;
B.加入BaCl2溶液生成白色沉淀可能为BaSO4,但若溶液含,也会生成AgCl沉淀。正确方法应先加盐酸酸化排除干扰离子(如、),再加BaCl2观察,故B错误;
C.先加稀硝酸酸化,排除等干扰离子(如溶解碳酸盐),再加硝酸银溶液生成白色沉淀(AgCl)。现象“开始无现象,后产生沉淀”符合Cl⁻的特异性检验步骤,故C正确;
D.加入溶液,有白色沉淀生成,原溶液中含有或或,故D错误;
答案选C。
基础达标
1.灼烧碳酸氢钠火焰呈黄色,是因为含有下列元素中的
A.钠 B.氧 C.碳 D.氢
【答案】A
【详解】焰色试验是金属元素的特征性质,与化合物中的金属元素有关。碳酸氢钠()含有钠元素,灼烧时使火焰呈黄色,其他元素(氧、碳、氢)均为非金属,不产生焰色试验,因此正确答案为A。
2.用洁净的铂丝蘸取Na2SO4溶液在酒精灯外焰灼烧,可观察到火焰的颜色为
A.紫色 B.黄色 C.绿色 D.红色
【答案】B
【详解】焰色试验中钠的焰色呈黄色,故答案为:B。
3.下列变化属于化学变化的是
A.汽油挥发 B.焰色试验 C.酒精燃烧 D.蔗糖溶解
【答案】C
【详解】A.汽油挥发时没有新物质生成,属于物理变化,故A错误;
B.焰色试验是元素的性质,属于物理变化,故B错误;
C.酒精燃烧生成二氧化碳和水,燃烧时有新物质生成,属于化学变化,故C正确;
D.蔗糖溶解时没有新物质生成,属于物理变化,故D错误;
故选C。
4.化学在生产和日常生活中有重要的应用。下列说法不正确的是
A.目前我国流通的硬币是由合金材料制造的
B.在我国使用最早的合金是钢
C.燃放的五彩烟花是利用了某些金属元素的焰色试验
D.铝比铁活泼,但在空气中铝制品比铁制品耐腐蚀
【答案】B
【详解】A.合金具有良好的防腐性能,目前我国流通的硬币所用材料有钢芯镀镍合金(1元)、铜锌合金(5角)、铝合金(1角)等,为合金材料,故A正确;
B.我国使用最早的合金是青铜,故B错误;
C.燃放烟花产生不同的颜色是利用了不同金属的焰色试验不同,故C正确;
D.空气中,铝表面易形成一层致密的氧化膜,而不易被腐蚀,故D正确;
故选:B。
5.区别下列物质选用的试剂或进行的操作中,不正确的是
A.碳酸钙和氢氧化钠固体——水 B.稀盐酸和食盐水——无色酚酞溶液
C.浓盐酸和水——闻气味 D.硫酸铜溶液和稀硫酸——观察颜色
【答案】B
【详解】A.取样品加水溶解后,能够溶解的是氢氧化钠固体,不能溶解的是碳酸钙,现象不同可以鉴别,A正确;
B.稀盐酸和食盐水都不能使无色酚酞变色,不能鉴别,B错误;
C.浓盐酸有刺激性气味,水是无色无味的,闻气味的方法可以鉴别,C正确;
D.观察颜色显蓝色的是硫酸铜溶液,无色的是稀硫酸,现象不同可以鉴别,D正确;
故选B。
6.下列有关物质检验的实验结论正确的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成
该溶液中一定含有
B
向某溶液中加入KSCN溶液,溶液变为红色
该溶液中一定含有Fe3+
C
向某溶液中加入硝酸银溶液,有白色沉淀生成
该溶液中一定含有
D
某溶液的焰色反应呈黄色
该溶液一定为钠盐溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,原溶液中可能含有Ag+,不一定含有,A错误;
B.溶液变为红色,说明存在三价铁离子,证明溶液中一定含有Fe3+,B正确;
C.向某溶液中滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀,说明原溶液中含有Cl-或是碳酸根离子等离子,C错误;
D.钠离子的焰色反应为黄色,某物质的溶液焰色反应为黄色,说明一定含Na+,但也可能是NaOH溶液,不一定是钠盐溶液,D错误;
故选B。
7.下列实验操作能达到预期目的是
A.向某无色溶液中加入BaCl2溶液产生不溶于稀HNO3的白色沉淀,说明原溶液中一定有
B.向某无色溶液中加入盐酸,有无色无味的气体产生,则说明原溶液中一定有
C.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变红,再滴加氯水,变红,说明原溶液一定有Fe2+
D.将某溶液进行焰色反应时,火焰呈黄色,则溶液中一定无K+
【答案】C
【详解】A.向某溶液中加入BaCl2溶液,生成不溶于稀HNO3的白色沉淀,白色沉淀可能是BaSO4或AgCl,原溶液中可能含Ag+或,则原溶液中不一定有,A不符合题意;
B.和跟稀盐酸都有无色无味的二氧化碳产生,则原溶液中不一定有,B不符合题意;
C.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变红,说明无Fe3+,再滴加氯水,溶液变红,说明Fe2+被氧化为Fe3+,则原溶液一定有Fe2+,C符合题意;
D.用铂丝蘸取某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,说明该溶液一定存在Na+,不能确定是否存在K+,D不符合题意;
故选C。
8.氢氧化钠溶液放置在空气中会部分变质,以下验证其中含有碳酸钠的方法中,错误的是
A.取样,加入澄清石灰水,有沉淀生成,则含碳酸钠
B.取样,加入少量氯化钡溶液,有白色沉淀生成,则含碳酸钠
C.取样,加入少量盐酸,无气泡产生,则不含碳酸钠
D.取样,加入少量氯化钙溶液,有白色沉淀,则含碳酸钠
【答案】C
【详解】A.氢氧化钠溶液中不会存在有碳酸氢根离子,故加入澄清石灰水有白色沉淀产生即能说明有碳酸氢根离子,故A正确;
B.碳酸钠电离出的碳酸根离子和钡离子反应生成碳酸钡沉淀,可以说明含有碳酸钠,故B正确;
C.因为原溶液是氢氧化钠溶液,加少量盐酸,如果没有完全变质则盐酸和氢氧化钠反应不会有气泡,但不能说明不含有碳酸钠,故C错误;
D.碳酸钠电离出的碳酸根离子和钙离子反应生成碳酸钙沉淀,可以说明含有碳酸钠,故D正确;
故选C。
9.检验氯化亚铁溶液是否变质,可加入
A.氢氧化钠溶液 B.铁片 C.KSCN溶液 D.石蕊溶液
【答案】C
【详解】氯化亚铁易被氧化为氯化铁,因此若想检验氯化亚铁是否变质,可测定溶液中是否含铁离子即可,检验铁离子的试剂为KSCN溶液,若溶液变红,则证明已变质,反之若未变红,则证明没有变质,所以C项符合题意;
故选C。
10.对下列实验过程的评价,正确的是
A.某固体中加入稀盐酸,产生无色气体,证明该固体中一定含有碳酸盐
B.某溶液中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明该溶液中一定含有
C.某无色溶液滴入酚酞试液显红色,证明该溶液中一定含有碱
D.某溶液在进行焰色试验时,透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰,证明含
【答案】D
【详解】A.无色气体可能为二氧化硫,则原固体可能含有碳酸盐、碳酸氢盐、亚硫酸盐或亚硫酸氢盐,A错误;
B.白色沉淀可能为氯化银或碳酸钡等,原溶液中可能含有银离子或者硫酸根离子,但两者不同时存在,B错误;
C.某无色溶液滴入酚酞试液显红色,证明该溶液显碱性,但不一定含有碱,例如碳酸钠溶液显碱性,C错误;
D.焰色反应,也称作焰色测试及焰色试验,是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特殊颜色的反应;钾元素的焰色反应实验需要透过蓝色钴玻璃观察,焰色反应为紫色,D正确;
故选D。
11.下列对于相关离子进行检验的操作和结论正确的是
A.取少量待测液,加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生,则该溶液中一定有Cl-
B.用洁净的铂丝蘸取待测液进行焰色反应,没有观察到紫色火焰,则该溶液中一定不含K+
C.取少量待测液,加入稀NaOH溶液,没有产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则该溶液中一定不含有NH
D.取少量待测液,加入稀盐酸,无明显现象,再滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀,则该溶液中一定含有SO
【答案】D
【详解】A.加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生,该沉淀可能是Ag2CO3,则原溶液中不一定含有C1-,A错误;
B.进行焰色反应时,观察到黄色火焰,证明一定有Na+,透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色,说明原溶液中含有K+,选项中没有透过蓝色钴玻璃观察,无法确定是否含有K+,B错误;
C.加入浓NaOH溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,该气体为氨气,说明原溶液中含有NH,溶液未进行加热,且用了稀溶液,试纸未变蓝,不能说明不含有NH,C错误;
D.加入稀盐酸,无明显现象,排除碳酸根离子、氯离子的影响,再滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀,该白色沉淀为BaSO4,则该溶液中一定含有SO,D正确;
故选D。
12.对下列实验过程的评价正确的是
A.某溶液中滴加溶液,再滴加盐酸,生成白色沉淀,则该溶液一定有
B.某溶液做焰色试验,火焰呈黄色,则该溶液一定有,一定不含
C.焰色试验中用过的铂丝可以用稀硫酸洗净
D.某溶液中滴加稀盐酸,产生无色无味气体,能使澄清石灰水变浑浊,则该溶液中一定含有和中的一种或两种。
【答案】D
【详解】A.某溶液中滴加BaCl2溶液,再滴加盐酸,生成白色沉淀,可能含有Ag+可能含有,A错误;
B.某溶液做焰色反应实验,火焰呈黄色,则该溶液一定有Na+,K+无法确定还需透过蓝色钴玻璃片观察,B错误;
C.焰色试验中用过的铂丝可以用稀盐酸洗净,而不是稀硫酸,C错误;
D.某溶液中滴加稀盐酸,产生无色无味气体,能使澄清石灰水变浑浊,则气体为二氧化碳,则该溶液中一定含有和中的一种或两种,D正确;
故选D。
13.下列可以一次性鉴别NH4Cl、(NH4)2SO4、Na2SO4三种溶液的试剂是
A.BaCl2溶液 B.AgNO3溶液 C.Na2CO3溶液 D.Ba(OH)2溶液
【答案】D
【详解】NH4Cl、(NH4)2SO4、Na2SO4三种溶液中,阴离子种类为Cl-和,可用Ba2+鉴别,阳离子种类为和Na+,可用OH-鉴别,所以可以一次性鉴别NH4Cl、(NH4)2SO4、Na2SO4三种溶液的试剂是Ba(OH)2溶液;
故答案选D。
14.物质的结构决定性质,性质决定用途。下列物质的结构、性质和用途之间匹配不正确的是
选项
结构
性质
用途
A
氩原子最外层有8个电子
化学性质稳定
用作科学实验中的保护气
B
稀盐酸中的阳离子全都是H+
具有酸的通性
可以用作除锈剂
C
AgNO3溶液中含有Ag+
能与Cl-反应生成难溶于稀硝酸的白色沉淀
检验溶液中是否存在Cl-
D
氢氧化钠中含有氢氧根离子
能与盐酸发生中和反应
可用于治疗胃酸过多
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.氩原子的电子层为2,8,最外层有8个电子,化学性质稳定,可作保护气,故A正确;
B.稀盐酸中只有一种阳离子,即H+,具有酸的通性,可用作除锈剂,故B正确;
C.AgNO3溶液中含有Ag+ ,能与Cl-反应生成白色沉淀AgCl,AgCl难溶于稀硝酸,可用此性质检验溶液中是否存在Cl-,故C正确;
D.氢氧化钠中含有氢氧根离子, 能与盐酸发生中和反应,但氢氧化钠是强碱,碱性太强,无法用于治疗胃酸过多,故D错误;
故选D。
二、填空题
15.某无色溶液中只可能含有K+、Ag+、Ba2+、Cu2+、Cl-、OH-、、中的一种或几种,对其进行如下实验操作:
①取少量溶液,滴加无色酚酞溶液,酚酞变红;
②另取少量溶液,加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀;
③向②所得混合物中加足量盐酸,沉淀部分溶解,并有无色气体生成;
④将③所得混合物过滤,向滤液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。请判断:
该无色溶液中一定含有 ;可能含有 ;一定不含有 。
【答案】 、、K+ Cl-、OH- Cu2+、Ba2+、Ag+
【详解】无色溶液中一定不含Cu2+;①取少量溶液,滴加无色酚酞试液,酚酞变红,说明溶液呈碱性;②另取少量溶液,加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,沉淀是硫酸钡或碳酸钡或两者的混合物,则含有或中至少一种,一定不含Ba2+、Ag+;③向②所得混合物中加足量盐酸,沉淀部分溶解,并有无色气体生成,说明一定含有和;④将③所得混合物过滤,向滤液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,由于②③中引入了Cl-,不能确定原溶液是否含有Cl-;;综上分析,该无色溶液中一定含有、,一定不含有Cu2+、Ba2+、Ag+,不能确定是否含有Cl-、OH-,根据电荷守恒,溶液还一定含有K+。
故答案为:该无色溶液中一定含有、、K+;可能含有Cl-、OH-;一定不含有Cu2+、Ba2+、Ag+。
综合应用
1.中国诗词常蕴含着一些自然科学知识,针对下列一些诗词,从化学角度解读错误的是
A.“绿蚁新醅酒,红泥小火炉”,制成火炉的“红泥”中含氧化铁
B.“火树银花合,星桥铁锁开”诗词中所涉及的焰色试验,属于化学变化
C.《荷塘月色》中“薄薄的青雾浮起在荷塘里”中的“青雾”属于胶体
D.“何意百炼钢,化为绕指柔”,“百炼钢”其实就是对生铁不断提高纯度的过程
【答案】B
【详解】A.氧化铁Fe2O3是红棕色固体,“红泥”中含氧化铁,所以能呈现红色,A 正确;
B.焰色试验是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特殊颜色的反应,在这个过程中没有新物质生成,属于物理变化,B 错误;
C. “薄薄的青雾浮起在荷塘里”中的“青雾”属于气溶胶,胶体分为气溶胶、液溶胶和固溶胶,C 正确;
D. “百炼钢”的过程中,生铁中的碳不断与氧气反应生成二氧化碳,从而降低了生铁中的含碳量,提高了纯度,D 正确;
故答案为:B。
2.下列说法正确的是
A.试纸在使用时必须先要湿润
B.任何金属或者它们的化合物在火焰上灼烧都有特殊的焰色反应
C.乙醇可以任意比例溶于水,所以乙醇不能作为萃取剂萃取任何物质
D.提纯混有少量氯化钠的硝酸钾,可以经过溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤
【答案】D
【详解】A.测试溶液的pH时,不可事先用蒸馏水润湿,否则相当于稀释溶液,A错误;
B.多种金属或它们的化合物在灼烧时,会使火焰呈现特殊的颜色,化学上叫焰色反应,但并不是任何金属,B错误;
C.乙醇与水互溶,因此不能用于萃取水溶液中的物质,但乙醇可以作为萃取剂用于非水体系,C错误;
D.硝酸钾的溶解度随温度变化显著,而氯化钠的溶解度受温度影响较小,通过溶解、蒸发浓缩、冷却结晶,硝酸钾会优先析出,而氯化钠大部分留在母液中,D正确;
答案选D。
3.实验是学习化学的基础,下列实验操作规范且能达到实验目的的是
A
B
C
D
实验室快速制取
制备胶体
过滤除去水中的泥沙
观察钾的焰色
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.二氧化锰可以做双氧水分解的催化剂,A项正确;
B.制备胶体,是向沸水中逐滴加入滴饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,B项错误;
C.过滤操作中漏斗下端尖嘴处应紧靠烧杯内壁,C项错误;
D.钾的焰色需透过蓝色钴玻璃观察,D项错误。
故选A。
4.某溶液X中可能大量含有Cl-、、、K+、Ca2+、Mg2+、Cu2+”中的若干种。为了确定该溶液的组成,取一定量上述溶液,进行了如下实验,下列说法错误的是
A.白色沉淀1是混合物
B.取适量溶液2,滴入硝酸酸化的硝酸银溶液,若产生白色沉淀,说明溶液X中含有Cl-
C.气体A会引起温室效应
D.溶液X中一定存在、、K+
【答案】B
【分析】根据题意及实验现象,由于盐酸足量,不溶于盐酸的沉淀只能是BaSO4,即白色沉淀2为BaSO4,能够与盐酸产生气体的沉淀只能是BaCO3,因此白色沉淀1中有BaCO3和BaSO4,即原溶液中一定有、。根据离子共存的条件,则原溶液中不能有Ca2+、Mg2+和Cu2+,再根据溶液电荷守恒,则原溶液中一定存在K+,而Cl-则无法确定。
【详解】A.由分析可知,白色沉淀1是BaSO4和BaCO3的混合物,A正确;
B.由于先加入盐酸引进了Cl-,溶液2中滴入硝酸酸化的硝酸银溶液,若生成AgCl白色沉淀,无法判断原溶液X中含有Cl-,B错误;
C.由分析可知,气体A为二氧化碳,会引起温室效应,C正确;
D.由分析可知,溶液X中一定存在、,D正确;
故选B。
5.现有、和三种无色溶液,用一种试剂就可将它们鉴别出来,这种试剂是
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】用一种试剂鉴别几种溶液,那么该种试剂与这些溶液混合时的现象要不相同。
【详解】A.NaCl与三种溶液不反应,A错误;
B.H2SO4与NaOH混合时除了放热无明显现象,H2SO4与Na2CO3混合时产生气泡,H2SO4与 Ba(OH)2混合时产生白色沉淀,B正确;
C.Na2SO4与NaOH、Na2CO3混合都无明显现象,C错误;
D.NaOH、Ba(OH)2和氯化钙均不反应,只有Na2CO3和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀,D错误;
故选B。
拓展培优
6.下列操作及现象与结论相对应的是
选项
操作及现象
结论
A
取样于试管中,加入适量稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
溶液中一定含有
B
取样于试管中,加入溶液,产生白色沉淀
溶液中一定含有
C
用洁净铂丝蘸取某溶液在酒精灯外焰上灼烧,火焰呈黄色
溶液中一定含有,没有
D
取样于试管中,滴加几滴KSCN溶液,无明显现象,再加入少量新制氯水,溶液变红
溶液中一定含有
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.与稀盐酸反应生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,溶液中也可能含有等,A项错误;
B.溶液中可能含有等阴离子,加入溶液也会产生白色沉淀,B项错误;
C.观察,需要透过蓝色钴玻璃,未进行此操作,无法确定,C项错误;
D.先加KSCN溶液,无明显现象,说明不含,加入少量新制氯水变红,说明溶液中含有,D项正确;
故答案选D。
7.某无色、澄清溶液中只可能含有①、②、③、④、⑤、⑥、⑦中的几种,且每种离子的物质的量浓度均相等。依次进行下列实验,每步所加试剂均过量,观察到的现象如下:
步骤
操作
现象
(1)
向溶液中滴加2~3滴紫色石蕊溶液
溶液变红
(2)
向溶液中滴加溶液和稀盐酸
有白色沉淀生成
(3)
将(2)中所得沉淀过滤,向滤液中加入溶液和稀硝酸
有白色沉淀生成
下列结论正确的是
A.该实验无法确定溶液中是否含有③ B.溶液中肯定含有的离子是①②⑥
C.溶液中可能含有的离子是①③ D.溶液中肯定没有的离子是④⑤⑦
【答案】B
【分析】溶液无色,所以一定没有(在溶液中呈蓝色),向溶液中滴加2~3滴紫色石蕊溶液,溶液变红,说明溶液呈酸性,所以一定有,因为与、会发生反应,所以一定没有、,向溶液中滴加溶液和稀盐酸,有白色沉淀生成,该沉淀为BaSO4,说明溶液中一定有,将 (2) 中所得沉淀过滤,向滤液中加入溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成,此沉淀为AgCl,但由于步骤 (2) 中加入了溶液和稀盐酸,引入了,所以不能确定原溶液中是否有,故一定存在的离子有、,由每种离子的物质的量浓度均相等,由电荷守恒可得,一定存在,一定不存在,据此回答。
【详解】A.由于步骤 (2) 引入,虽不能确定原溶液是否含,但根据每种离子物质的量浓度均相等及溶液呈电中性,可进一步推断一定不存在,并非完全无法确定,A错误;
B.若溶液中只有、,不满足溶液呈电中性,所以一定有,一定不存在,溶液中肯定含有的离子是①②⑥,B正确;
C.根据前面分析,溶液一定有,不确定是否有,但从离子浓度相等及电中性角度,若有,离子组合才更合理,所以不是可能含有,C错误;
D.由前面推理可知,溶液中肯定没有、、、,即③④⑤⑦,D错误;
故选B。
8.下列溶液中离子的检验方法和结论相符的一组是。
选项
检验方法
结论
A
向未知溶液中加入硝酸酸化的溶液,有白色沉淀生成
未知溶液中一定含有
B
用洁净的铂丝蘸取少量未知溶液在酒精灯火焰上灼烧,火焰呈黄色
未知溶液一定是含有,一定不含
C
向未知溶液中加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体
不能确定未知溶液中一定含有
D
向未知溶液中加入浓溶液,加热,产生的气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
未知溶液中一定含有
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.向未知溶液中加入硝酸酸化的溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中含有银离子或硫酸根,A错误;
B.用洁净铂丝蘸取某溶液在火焰上灼烧,火焰呈黄色,则该溶液中含有钠元素,无法确定K元素,K元素焰色试验需要透过蓝色钴玻璃,B错误;
C.使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体,该气体为CO2,则原溶液中可能含或,不能确定未知溶液中一定含有,C正确;
D.向未知溶液中加入浓溶液,加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,未知溶液中一定含有,D错误;
故选C。
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