内容正文:
专题2 研究物质的基本方法
第一单元 研究物质的实验方法
第2课时 物质的检验 物资性质和变化的探究
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。
4. 知道化学实验是探究物质性质和变化的主要方法。
5. 以Al的性质实验为例,了解探究物质性质的方法。
6. 以双氧水分解实验为例,了解探究物质变化的方法。
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 常见离子的检验方法
【实验探究】几种常见离子的检验
实验序号
试剂
操作步骤
实验现象
1
NH4Cl溶液
(NH4)2SO4溶液
加入NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸(或pH试纸)靠近试管口
产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸(或pH试纸)变蓝色
2
NH4Cl溶液
KCl溶液
加入AgNO3溶液和稀硝酸
有白色沉淀生成
3
(NH4)2SO4溶液
K2SO4溶液
加入稀盐酸、氯化钡溶液
有白色沉淀生成
有关化学方程式为:
①NH4Cl与NaOH溶液反应:NH4Cl+NaOHNaCl+H2O+NH3↑;
②NH4Cl溶液与AgNO3溶液反应:NH4Cl+AgNO3===AgCl↓+NH4NO3;
③(NH4)2SO4溶液与BaCl2 溶液反应:(NH4)2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NH4Cl。
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
1.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。
2.下列实验操作,现象及结论都正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向某溶液中加入稀盐酸至溶液呈酸性,产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
该溶液中含有
B
用玻璃棒蘸取溶液,在酒精灯外焰上灼烧,观察火焰的颜色为黄色
该溶液中含有
C
向某溶液中加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加过量稀盐酸,沉淀不消失
该溶液中含有
D
向某溶液中加入过量硝酸酸化的溶液,有白色沉淀生成
该溶液中含有
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.、都能和稀盐酸反应生成无色无味的CO2气体,则该溶液中可能含有或或二者都有,A错误;
B.玻璃中含有Na元素,干扰溶液中钠元素的检验,则不能说明该溶液中含有Na+,B错误;
C.产生的白色沉淀可能是AgCl也可能是BaSO4,则该溶液中不一定含有,也可能含有Ag+,C错误;
D.AgCl是不溶于硝酸的白色沉淀,则向某溶液中加入过量硝酸酸化的溶液,生成的白色沉淀为AgCl,说明原溶液中含有Cl-,D正确;
故选D。
◆知识点二 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.Na、K元素的检验
【实验探究】焰色反应
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。
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
1.下列有关焰色试验的说法正确的是
A.焰色试验过程中用稀硫酸清洗铂丝 B.钡的焰色为黄绿色
C.所有金属元素灼烧时都会呈现特殊的颜色 D.焰色试验是化学变化
【答案】B
【详解】A.焰色试验过程中应用稀盐酸清洗铂丝,而不是稀硫酸,因为盐酸易挥发,加热时能将杂质氯化物等转化为气体挥发掉,而硫酸难挥发,不易将杂质除去,A错误;
B.钡的焰色为黄绿色,B正确;
C.并不是所有金属元素灼烧时都会呈现特殊的颜色,如铁、铂等金属在灼烧时没有焰色反应,C错误;
D.焰色试验是物理变化,是金属元素的原子或离子在灼烧时,其电子吸收能量跃迁到高能级,然后又从高能级跃迁回低能级,以光的形式释放能量,从而呈现出特定的颜色,在此过程中没有新物质生成,不是化学变化,D错误;
故选B。
2.焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色反应的观察两项操作如图所示:下列叙述中不正确的是
A.焰色反应是物理变化
B.钾的焰色反应要透过蓝色钴玻璃观察
C.实验中可以用稀硫酸清洗做焰色试验的铂丝
D.没有铂丝可用光洁无锈铁丝代替
【答案】C
【详解】A.焰色反应是金属离子的核外电子由激发态转化为基态,将能量以光的形式释放出来,从而形成焰色,此过程属于物理变化,A正确;
B.钾的浅紫色光往往会受到钠的黄色光的干扰,所以观察钾的焰色反应要透过蓝色钴玻璃观察,B正确;
C.稀硫酸沸点高,不易挥发,做焰色试验时需要清洗铂丝,实验中应使用稀盐酸清洗做焰色试验的铂丝,C错误;
D.铂和铁的焰色都不在可见光范围内,则实验室没有铂丝时,可用光洁无锈铁丝代替,D正确;
故选C。
◆知识点三 物质检验的方法
1.物质检验的思想方法
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.物质的检验方法
(1)特征反应法
①产生气体或沉淀,如:CO32-与盐酸反应产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,NH4+与碱溶液在加热时生成有刺激性气味的气体;SO42-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。
(2)仪器分析法
元素分析仪确定物质中是否含有C、H、O、N、S、Cl、Br等元素。
红外光谱仪确定物质中是否存在某些有机原子团。
原子吸收光谱仪确定物质中含有哪些金属元素。
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.某溶液仅由Na+、Cu2+、Ba2+、Fe3+、、、Cl-中的若干种离子组成,取适量该溶液进行如下实验,根据以上实验判断,下列推断错误的是
A.气体1通入澄清石灰水中,溶液先变浑浊后变澄清
B.白色沉淀2中加稀硝酸,沉淀溶解
C.原溶液中一定存在Na+、、、Cl-
D.滤液2中加入碳酸钠溶液一定会产生白色沉淀
【答案】BC
【分析】向原溶液中加入过量盐酸,有气体生成,气体1为CO2,并得到无色溶液,则溶液中含,不能含与反应的Ba2+及蓝色Cu2+和黄色Fe3+;
向所得的无色溶液1中加入过量氢氧化钡溶液,产生白色沉淀,该白色沉淀2为BaSO4,则原溶液中含;
向所得的滤液2中加入过量稀硝酸和硝酸银溶液,产生白色沉淀,,即有AgCl生成,但由于开始操作中加入了过量HCl,引入了Cl-,则不能确定原溶液中是否有Cl-。根据溶液呈电中性规则可知,原溶液中一定含Na+;
综上所述可知:原溶液中一定含有Na+、、,一定不含有Cu2+、Ba2+、Fe3+,可能含有Cl-,据此分析解答。
【详解】A.气体1是CO2,将其通入澄清石灰水中,首先反应产生CaCO3沉淀,当CO2气体过量时,CaCO3、CO2、H2O反应产生可溶性Ca(HCO3)2,因此气体1通入澄清石灰水中,溶液先变浑浊后变澄清,A正确;
B.白色沉淀2是BaSO4,该物质既不溶于水,也不溶于稀硝酸,因此向沉淀2中加稀硝酸,沉淀不溶解,B错误;
C.根据上述分析可知:原溶液中一定存在Na+、、,Cl-可能存在,也可能不存在,C错误;
D.滤液2中含有Ba(OH)2,向其中加入碳酸钠溶液,Ba(OH)2与Na2CO3发生复分解反应产生BaCO3沉淀和NaOH,故一定会产生白色沉淀,D正确;
故合理选项是BC。
2.完成下列填空
I.选择合适的实验方法完成下列操作(填字母):
A.蒸馏 B.分液 C.升华 D.过滤 E.蒸发结晶 F.溶解、过滤 (洗涤、干燥)、蒸发结晶 G.溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤、干燥) H.萃取、分液、蒸馏
(1)分离KCl和MnO2的混合物 。
(2)除去KNO3固体中少量的KCl 。
(3)从碘水中提取碘单质 。
(4)从NaCl水溶液中提取NaCl固体 。
(5)从海水中得到淡水 。
(6)分离柴油和水的混合物 。
(7)分离乙酸(沸点118℃)与乙酸乙酯(沸点77.1℃) 。
II.某无色透明溶液可能大量存在Ag+、Mg2+、Cu2+、Cl-、OH-、NO中的几种离子。
(8)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是 。
(9)取少量原溶液,向其中加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成,再加入过量稀硝酸,白色沉淀不消失,说明原溶液中肯定存在的离子是 。
(10)向(2)的滤液中加入过量NaOH溶液,出现白色沉淀,说明原溶液中肯定存在的离子是 。
【答案】(1)F
(2)G
(3)H
(4)E
(5)A
(6)B
(7)A
(8)Cu2+
(9)Ag+
(10)Mg2+
【详解】(1)KCl溶于水,MnO2不溶于水,可用溶解、过滤 (洗涤、干燥)、蒸发结晶的方法分离,故选F;
(2)KNO3和KCl都溶于水,KNO3的溶解度随温度变化较大,KCl的溶解度随温度变化较小,可用溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤、干燥)的方法分离,故选G;
(3)碘易升华,从碘水中提取碘单质需采用萃取、分液、蒸馏的方法分离,故选H;
(4)从NaCl水溶液中提取NaCl固体属于固液分离,可采用蒸发结晶的方法,故选E;
(5)水加热时会变为水蒸气,从海水中得到淡水可采用蒸馏的方法,故选A;
(6)柴油和水为互不相溶的液体,可用分液的方法分离,故选B;
(7)乙酸与乙酸乙酯为互溶的液体,沸点相差较大,可用蒸馏的方法分离,故选A;
(8)Cu2+为蓝色,因此不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在Cu2+;
(9)Cl-可与Ag+生成不溶于硝酸的AgCl沉淀,因此可以判断溶液中有Ag+;
(10)Mg2+与OH-生成Mg(OH)2白色沉淀,因此加入过量NaOH溶液,出现白色沉淀,说明原溶液中肯定存在的离子是Mg2+。
◆知识点四 物质性质和变化的实验探究
1.设计实验探究铝的性质
实验操作
主要现象
结论
打磨铝片,观察
打磨后的铝片呈银白色
铝是银白色金属,铝在空气中易被氧化,形成一层氧化膜
加热未打磨的铝片
铝片内部熔融但不下滴
表层有一层Al2O3,且熔点高于Al单质
铝片均溶解,且均有气泡产生
Al既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应
铝与盐酸和NaOH溶液反应的方程式为:
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
2.设计实验方案探究影响双氧水分解速率的因素
实验序号
实验方案
现象
结论
①
气泡产生较慢
①浓度越大,H2O2分解速率越快
②温度越高,H2O2分解速率越快
③加催化剂,H2O2分解速率加快
②
气泡产生非常慢
③
气泡产生较快
④
气泡产生非常快
特别提醒/易错提醒/教材延伸
(1)确定要研究的化学问题
(2)提出假设:依据已有的知识和一定的化学原理提出假设
(3)设计化学实验方案:控制某些因素,选择适宜的条件、试剂和仪器。
(4)实施实验:观察、记录化学反应的现象、数据。
(5)得出结论:整理分析有关资料,基于实验证据推理判断,检验所作的假设或解释是否合理。
即学即练
1.下列实验中,所采取的方法及其原理均正确的是
选项
实验目的
实验方法
实验原理
A
除去NO中的NO2
通过盛有水的洗气瓶
NO2能与水反应生成NO,NO不溶于水
B
除去乙醇中的水
加入无水硫酸铜,然后蒸馏
无水硫酸铜能结合水形成晶体
C
除去KNO3中的NaCl
冷却热饱和溶液,重结晶
NaCl的溶解度随温度变化改变较大
D
除去铁粉中混有的铝粉
加入过量NaOH溶液,充分反应后过滤
铝能与NaOH溶液反应而铁不能
A.A B.B C.C D.D
【答案】AD
【详解】A.NO2能与水反应生成NO,NO不溶于水,可以用水除去NO中的NO2,A项正确;
B.无水硫酸铜一般用来检测水的存在,不能用来除去混合物中的水,应加入生石灰,然后蒸馏,B项错误;
C.利用重结晶的方法可除去KNO3中的NaCl,其原理为KNO3的溶解度随温度变化改变较大,C项错误;
D.铝能与NaOH溶液反应而铁不能,加入过量NaOH溶液,充分反应后过滤,可除去铁粉中混有的铝粉,D项正确;
故选AD。
2.化学兴趣小组对实验室制取氧气进行了如下探究。
Ⅰ.装置选择
(1)图B中仪器a的名称是 。
(2)小组将实验室制取常见气体的相关知识归纳如下:
气体
方法(或原理)
发生装置
收集装置
O2
加热氯酸钾
均可选择装置 (填标号,可按需要添加棉花)
制取干燥的氧气,可选择装置 (填标号)
加热高锰酸钾
分解过氧化氢溶液
可选择B装置
Ⅱ.小组实验围绕过氧化氢分解速率的影响因素进行实验。
其他条件相同时,甲同学利用下列试剂进行实验,测定收集氧气所用的时间。
实验序号
所用试剂
所用时间/s
1
的溶液,粉末
17
2
的溶液,粉末
6
3
的溶液,粉末
2
4
的溶液,粉末
2
(3)实验中,测量体积的装置是 (填“A”、“B”或“C”)。
(4)实验的目的是: 。
(5)综合上述探究的结果,丙同学进一步提出猜想,其他条件相同时,溶液浓度越大,过氧化氢分解速率越快。结合甲同学的实验2,丙同学补充进行实验5,验证猜想成立。完成下表的内容。
实验序号
所用试剂
所用时间/s
5
t
证明猜想成立的依据: (填所用时间范围,如“”或“”)。
(6)丁同学用如图装置进行实验。
通过比较 也能判断过氧化氢分解速率的快慢。
【答案】(1)锥形瓶
(2) A D
(3)C
(4)探究其它条件相同时,二氧化锰的用量对反应速率的影响
(5) 30mL 20%的H2O2溶液,0.3g MnO2粉末 t<6
(6)电子天平示数变化快慢
【详解】(1)图B中仪器a的名称是锥形瓶,答案:锥形瓶;
(2)加热氯酸钾制取氧气和加热高锰酸钾制取氧气,均适用固-固加热型发生装置,故选装置A,氧气的密度大于空气密度,不易溶于水也不与水反应,可采用向上排空气法和排水法进行收集,若要收集干燥的氧气,可选向上排空气法,故选装置D,答案:A、D;
(3))氧气的密度比水小,且不易用于水也不与水反应,则实验中,测量O2体积的装置是C,答案:C;
(4)分析表中数据可知,其它条件相同,改变的是加入二氧化锰的质量,故实验1~4的目的是:探究其它条件相同时,二氧化锰的用量对反应速率的影响,答案:探究其它条件相同时,二氧化锰的用量对反应速率的影响;
(5)综合上述探究的结果,丙同学进一步提出猜想,其他条件相同时,H2O2溶液浓度越大,过氧化氢分解速率越快,设计实验时应保持其它条件相同,只改变过氧化氢溶液的浓度,则实验5:所用试剂:30mL 20%的H2O2溶液,0.3g MnO2粉末,证明猜想成立,即其他条件相同时,H2O2溶液浓度越大,过氧化氢分解速率越快,则t<6,答案:30mL 20%的H2O2溶液,0.3g MnO2粉末、t<6;
(6)通过比较电子天平示数变化快慢也能判断过氧化氢分解速率的快慢,电子天平示数变化的快,说明过氧化氢分解速率快,答案:电子天平示数变化快慢。
一、常见离子的检验
离子
检验方法
H+
①用紫色石蕊试液检验,溶液呈红色。
②用pH试纸检验,pH<7。
OH-
①用紫色石蕊试液检验,溶液呈蓝色。
②用酚酞实验检验,溶液变红色。
③用pH试纸检验,pH>7。
CO32-
①加入稀盐酸,用燃烧的木条检验产生的气体,火焰熄灭。
②加入稀盐酸,将生成的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊。
NH4+
加入NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变蓝色。
Cl-
加入少量AgNO3溶液,再加入稀硝酸。有白色沉淀生成,且沉淀不溶解。
SO42-
加入少量BaCl2溶液,再加入稀盐酸。有白色沉淀生成,且沉淀不溶解。
Na+
焰色反应,火焰呈黄色。
K+
焰色反应,通过蓝色钴玻璃观察,火焰呈紫色。
检验Cl-时加入稀HNO3的目的是为了排除CO32-等离子的干扰,因为Ag2CO3是不溶于水的白色沉淀,但可溶于稀HNO3。
检验SO42-时加入稀盐酸的目的是为了排除CO32-等离子的干扰,因为BaCO3是不溶于水的白色沉淀,但可溶于稀盐酸。
实践应用
1.粗盐中主要含NaCl,还含有少量、和杂质,粗盐溶解后,为除去里面的可溶性杂质,所加试剂顺序不合理的是
A.、NaOH、 B.、、NaOH
C.NaOH、、 D.NaOH、、
【答案】C
【详解】A.先加入氯化钡除去溶液中的硫酸根离子,再加入NaOH,除去溶液中的镁离子,再加入碳酸钠,可除去钙离子和之前过量的钡离子,最后可通过加入盐酸除去多余的碳酸钠,中和多余的NaOH,A正确;
B.先加入氯化钡除去溶液中的硫酸根离子,再加入碳酸钠可除去过量的钡离子和钙离子,再加入NaOH可除去镁离子,最后可通过加入盐酸除去多余的碳酸钠,中和多余的NaOH,B正确;
C.如果先加入碳酸钠,虽然可除去钙离子,但是后续加入的过量钡离子无法除去,所加试剂顺序不合理,C错误;
D.先加入氢氧化钠除去镁离子,再加入氯化钡除去硫酸根离子,再加入碳酸钠除去钙离子和过量的钡离子,最后可通过加入盐酸除去多余的碳酸钠,中和多余的NaOH,D正确;
故答案选C。
2.下列“实验结论”与“实验操作及现象”不相符的一项是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入NaOH溶液,生成白色沉淀
该溶液中一定含有Mg2+
B
向某溶液中加入NaOH溶液,生成的白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色
该溶液中一定含有Fe2+
C
向某溶液中加入AgNO3溶液,生成白色沉淀
该溶液中可能含有Cl−
D
用玻璃棒蘸取氯水滴到蓝色石蕊试纸上,试纸先变红,随后褪色
氯水中含有酸性物质、漂白性物质
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.向溶液中加入NaOH溶液,生成白色沉淀不一定含有Mg2+,也有可能是Al3+,故A符合题意;
B.向溶液中加入NaOH溶液,生成的白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色可知白色沉淀为Fe(OH)2,则溶液中含有Fe2+;故A不符合题意;
C.向溶液中加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,白色沉淀可能是氯化银、碳酸银、硫酸银等,所以溶液中可能含有Cl−,故C不符合题意;
D.氯水中含有盐酸,次氯酸,具有酸性、漂白性,则玻璃棒蘸取氯水滴到蓝色石蕊试纸上,试纸先变红,随后褪色,故D不符合题意;
答案为A。
二、焰色反应
焰色反应表现的是某些金属元素的性质,用来检验某些金属元素的存在。
(1)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。
(2)不是所有的金属都可呈现焰色反应,金属单质与它的化合物的焰色反应相同。
(3)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黄色干扰。
实践应用
1.化学是以实验为基础的学科。用下列实验装置进行实验,能达到相应实验目的的是
A.苯萃取碘水中的I2分出水层后的操作
B.确定纯碱中是否含有K2CO3
C.用于除去CO2中的HCl气体
D.比较碳酸氢钠和碳酸钠与盐酸反应的快慢
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.苯萃取碘后,与水分层,水在下层,为避免上下层液体混合,苯的碘溶液从分液漏斗上口倒出,故A错误;
B.观察K的焰色反应需要透过蓝色的钴玻璃,不能直接观察,故B错误;
C.饱和碳酸钠溶液也和二氧化碳反应,应该用饱和碳酸氢钠溶液除去CO2中的HCl气体,故C错误;
D.将相同物质的量的碳酸钠、碳酸氢钠固体同时加到同体积、同浓度的少量盐酸中,可以根据冒气泡的快慢比较反应的快慢,故D正确;
答案选D。
2.下列叙述正确的是
A.过氧化钠可在呼吸面具中作为氧气的来源
B.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色试验,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液
C.将红热的铜丝伸入氯气的集气瓶中,剧烈燃烧,产生大量蓝色的烟
D.氯化钠溶液在电流作用下电离出钠离子和氯离子
【答案】A
【详解】A.过氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,也能与水反应生成氢氧化钠和氧气所以过氧化钠可在呼吸面具中作为氧气的来源,A正确;
B.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色试验,火焰呈黄色,该溶液可能是钠盐溶液,也可能是氢氧化钠溶液等,只要含有钠元素的溶液焰色反应都会呈黄色,B错误;
C.将红热的铜丝伸入氯气的集气瓶中,剧烈燃烧,产生大量棕黄色的烟,生成氯化铜固体,C错误;
D.氯化钠在水溶液中电离出钠离子和氯离子,不需要电流作用,D错误;
故选A。
三、物质的检验方法
1.物质检验的基本要求
(1)反应要有明显的现象,如颜色变化、沉淀的生成或溶解、气体的生成等。
(2)试剂易得,用量要少;方法易行,操作简单,反应条件容易达到。
(3)排除干扰物的影响:需要检验的物质中如果有干扰物存在,则需要选择试剂对干扰物进行排除;要注意多次加入不同的鉴别试剂进行检验时,应及时排除前次加入试剂可能引入的干扰物质。
如检验Cl-时,CO能与Ag+结合,生成沉淀,故应加稀硝酸除去。
如检验SO时,CO、SO均能与Ba2+ 结合生成白色沉淀,故先加入稀盐酸排除上述两种离子存在的可能,但不能加入稀硝酸,因硝酸能将SO氧化成SO。
2.物质检验的基本步骤
(1)观察外观:观察颜色、状态、气味等。
(2)判断预测:根据观察,结合物质的分类,预测物质可能的组成或性质。
(3)实验验证:设计实验方案,进行实验验证。
(4)分析结论:根据实验现象,分析结果,得出结论。
3.物质检验的注意事项
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:
(1)“先取样,后操作”,若试样是固体,一般先配成溶液再检验。
(2)“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。
(3)“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”。
实践应用
1.下列说法错误的是
A.制取无水酒精时,常常向其中加入熟石灰后再进行蒸馏
B.做蒸馏实验时,在蒸馏烧瓶中应加入沸石,以防暴沸。如果在沸腾前发现忘记加沸石,应立即停止加热,冷却后补加
C.在未知溶液中滴加AgNO3溶液出现白色沉淀,加稀硝酸,沉淀不溶解,说明该未知溶液中存在Cl-
D.提纯混有少量硝酸钾的氯化钠,应采用在较高温度下制得浓溶液再冷却结晶、过滤、干燥的方法
【答案】D
【详解】A.氧化钙易吸水生成氢氧化钙,制取无水酒精时,常常向其中加入生石灰后再进行蒸馏,A正确;
B.做蒸馏实验时,在蒸馏烧瓶中应加入沸石,以防暴沸。如果在沸腾前发现忘记加沸石,必须应立即停止加热,冷却后补加,防止发生安全事故,B正确;
C.在未知溶液中滴加AgNO3溶液出现白色沉淀,加稀硝酸,沉淀不溶解,由于氯化银不溶于水也溶于酸,因此可说明该未知溶液中存在Cl-,C正确;
D.硝酸钾的溶解度受温度影响大于氯化钠的,因此提纯混有少量硝酸钾的氯化钠,应将硝酸钾残留在母液中,应采用蒸发结晶、过滤、干燥分离,D错误;
答案选D。
2.某研究性学习小组模拟提纯粗盐,用苦卤的浓缩液(富含K+、Mg2+、Br-、SO、Cl-等)来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴,他们设计了如下流程:
请根据上述流程,回答以下问题 :
(1)要从橙红色液体中分离出溴,可采取的操作是 。
(2)试剂A中如果有两种溶质, 它们是 、 ; 如果是一种溶质,它是 。试剂B是 。
(3)检验SO已除尽的方法是 。
(4)操作②名称 。
(5)在操作②之后的无色溶液中加入稀盐酸的目的是 。
(6)如果有一份KCl 固体含有少量 KNO3,如何提纯?写出实验方案: 。(已知两者的溶解度随温度变化如图)
【答案】(1)蒸馏
(2) BaCl2 KOH Ba(OH)2 K2CO3
(3)静置,在上层清液中继续加入BaCl2溶液,若没有白色沉淀,则SO已除尽
(4)过滤
(5)除去未反应的OH-和CO
(6)蒸发饱和溶液的水分,就有KCl晶体析出,趁热过滤,KNO3留在溶液中。
【分析】在盐湖苦卤的浓缩液中加入氧化剂氯气氧化,可生成溴,加四氯化碳进行萃取、分液,上层水溶液含有K+、Mg2+、SO、Cl-等的混合液,然后加试剂生成氢氧化镁沉淀和硫酸钡沉淀,过滤,滤液中加盐酸除去多余的KOH ,得到氯化钾溶液,经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤可得到氯化钾。
【详解】(1)四氯化碳与单质溴的沸点不同,可以用蒸馏的方法分离四氯化碳和单质溴;故答案为:蒸馏;
(2)把Mg2+、SO转化为沉淀,需要加含有钡离子和氢氧根离子的溶液,试剂A中如果有两种溶质,它们是BaCl2、KOH ;如果是试剂A一种溶质,它是Ba(OH)2,溶液中多余的钡离子用碳酸钾除去,所以试剂B为K2CO3;故答案为: BaCl2、 KOH,Ba(OH)2, K2CO3;
(3)静置,在上层清液中继续加入BaCl2,溶液,若没有白色沉淀,则SO已除尽;故答案为:静置,在上层清液中继续加入BaCl2溶液,若没有白色沉淀,则SO已除尽;
(4)由流程分析可知,操作②是分离沉淀和溶液的,操作名称为过滤;故答案为:过滤;
(5)除去溶液中镁离子和硫酸根离子时加入的试剂是过量的,所以溶液中含有多余的KOH和碳酸钾,则加入盐酸的目的是除去未反应的OH-和CO。
(6)KCl的溶解度受温度的变化影响不大,而KNO3的溶解度受温度的变化影响较大,将KCl饱和溶液蒸发溶剂,趁热过滤,得到晶体( KCl)和母液( KNO3),故答案为:蒸发饱和溶液的水分,就有KCl晶体析出,趁热过滤,KNO3留在溶液中。
考点一 直接观察法
【例1】有4 瓶常用溶液∶①BaCl2溶液,②NaCl 溶液,③Na2SO4溶液,④CuSO4溶液。不用其他试剂,即可通过实验方法将它们一一鉴别出来,鉴别出来的先后顺序可能是
A.①④③② B.①④②③ C.①③④② D.④①②③
【答案】D
【详解】由于CuSO4溶液呈蓝色,故可最先确定 CuSO4溶液,取少量其他三种溶液于试管中,加入 CuSO4溶液,只有氯化钡溶液中产生白色沉淀,故第二个鉴别出的是 BaCl2溶液,然后取少量剩余两种溶液分别加入 BaCl2溶液,可鉴别出 Na2SO4溶液和 NaCl溶液,故其检出顺序为④①③②或④①②③。故选D。
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】有五瓶失去标签的溶液,它们分别为①Ba(NO3)2 ②KCl ③NaOH ④CuSO4 ⑤Na2SO4,如果不用其他任何试剂(包括试纸),用最简便的方法将它们一一鉴别开来,则在下列的鉴别顺序中最合理的是( )
A.④③①⑤② B.④①⑤③② C.①⑤③④② D.③④①⑤②
【答案】A
【详解】首先通过物理方法,观察颜色,呈蓝色的溶液为CuSO4溶液;然后再用CuSO4溶液作试剂,可鉴别出NaOH溶液和Ba(NO3)2溶液;接下来再用Ba(NO3)2溶液作试剂可鉴别出Na2SO4溶液,最后剩下的为KCl溶液,故鉴别顺序为④③①⑤②;
故选A。
【变式1-2】下列说法不正确的是( )
A.不用任何试剂可鉴别Ca(OH)2溶液、K2CO3溶液、HCl溶液
B.测量新制氯水的pH时,不能用pH试纸而应用pH计
C.当蒸馏装置中温度计水银球的位置低于蒸馏烧瓶的支管口时,产物中会混有低沸点的杂质
D.往某溶液中加过量盐酸,无白色沉淀生成,继续滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,则原溶液中肯定不存在Ag+,一定存在SO42-
【答案】D
【详解】A. K2CO3与Ca(OH)2反应产生白色沉淀,与HCl产生气体,现象各不相同。故不用任何试剂可鉴别Ca(OH)2溶液、K2CO3溶液、HCl溶液,A正确;
B. 由于氯水中含有HClO,该物质具有强氧化性,能够将pH试纸氧化变为无色,所以测量新制氯水的pH时,不能用pH试纸而应用pH计,B正确;
C. 蒸馏时温度计是测定馏分的温度,温度计应该在蒸馏烧瓶支管口附近,当蒸馏装置中温度计水银球的位置低于蒸馏烧瓶的支管口时,产物中会混有低沸点的杂质,C正确;
D. 若溶液中含SO32-、NO3-,滴加盐酸后,SO32-、NO3-、H+会发生反应产生SO42-,再滴加BaCl2溶液就产生白色沉淀,因此不能据此判断原溶液中一定存在SO42-,D错误;
答案选D。
考点二 显色法
【例2】探究二氧化碳性质时,下列能证明其与水反应的实验是
A.二氧化碳使澄清石灰水变浑浊
B.二氧化碳密度比空气大,倾倒后蜡烛熄灭
C.二氧化碳通入紫色石蕊溶液,溶液变红,加热后又变紫
D.二氧化碳使燃着木条熄灭
【答案】C
【详解】A.二氧化碳使澄清石灰水变浑浊是CO2与Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀,证明CO2的酸性,而非与水反应,故A不符合题意;
B.二氧化碳密度大且不支持燃烧,导致蜡烛熄灭,仅体现其物理性质和一般化学性质,故B不符合题意;
C.CO2通入石蕊溶液变红是因生成H2CO3(CO2与水反应),加热后H2CO3分解,溶液恢复紫色,直接证明CO2与水反应,故C符合题意;
D.燃着木条熄灭说明CO2不支持燃烧,未涉及与水反应,故D不符合题意;
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2-1】将淀粉混合溶液装入半透膜袋中,将此袋下半部浸泡在盛有蒸馏水的烧杯中,过一段时间后取出烧杯中液体进行试验。下列现象能证明半透膜一定有破损的是
A.加入碘水(指单质碘的水溶液)变蓝 B.加入氯水没有变蓝,但出现深黄色
C.加入溶液产生黄色沉淀 D.焰色反应,透过蓝色钴玻璃,呈紫色
【答案】A
【详解】A.取出烧杯中液体加碘水变蓝,说明有淀粉,证明半透膜破损,故A正确;
B.取出烧杯中液体加入氯水没有变蓝,说明淀粉没有到烧杯中,则半透膜没有破损,故B错误;
C.碘离子能透过半透膜,无论半透膜是否损坏,溶液都能和硝酸银反应生成黄色沉淀,故C错误;
D.K+能透过半透膜,无论半透膜是否损坏,进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃,都呈紫色,故D错误;
答案选A。
【变式2-2】某同学结合所学知识探究与能否反应,设计实验装置如下,下列说法正确的是
A.若装置D中无水硫酸铜变蓝,则说明与反应生成水
B.装置B中盛放浓硫酸,目的是除去装置A中挥发出来的少量水蒸气
C.装置C加热前,用试管在干燥管管口处收集气体,点燃,通过声音判断气体的纯度
D.装置A不能直接用于与反应制取氧气
【答案】C
【详解】A.若D中无水硫酸铜变蓝,不能说明过氧化钠与氢气反应生成水,因为空气中的水蒸气会进入D装置中使无水硫酸铜变蓝,A错误;
B.装置B为U形管,只能装固体干燥剂碱石灰,目的是除去A挥发出来的少量水蒸气和HCl,B错误;
C.装置C加热前,应该先检验氢气的纯度,方法是用试管在干燥管管口处收集气体点燃,通过声音判断气体纯度,C正确;
D.装置A为固液反应装置,可以用与反应制取氧气,D错误;
答案选C。
考点三 沉淀法
【例3】探究铁及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的是
实验方案
现象
结论
A
往溶液中加入Zn片
短时间内无明显现象
的氧化能力比弱
B
往溶液中滴加新制氯水,再滴加KSCN溶液
溶液变成血红色
溶液中含有
C
将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加KSCN溶液
溶液呈浅绿色
食品脱氧剂样品中一定没有价铁
D
向沸水中逐滴加5~6滴饱和溶液,持续煮沸
溶液先变成红褐色再析出沉淀
先水解得胶体再聚集成沉淀
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.锌是一种化学性质比较活泼的金属元素,在空气中容易被氧化。当锌在空气中长时间暴露时,表面会形成一层薄薄的氧化锌膜,因此FeCl2溶液中加入Zn片,短时间内无明显现象,但一段时间后两者可以发生反应,溶液由浅绿色变为无色,由方程式可知Fe2+的氧化能力比Zn2+强,A错误;
B.往溶液中滴加新制氯水,再滴加KSCN溶液,溶液变成血红色,溶液中可能含有或或两者都有,B错误;
C.铁离子可能先与单质铁生成亚铁离子,也会使溶液呈绿色,C错误;
D.向沸水中滴加饱和氯化铁溶液,制取Fe(OH)3胶体,继续加热则胶体因聚沉变为沉淀,D正确;
答案选D。
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3-1】向四支试管中分别加入适量不同的无色溶液进行如下操作,结论正确的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
加入NaOH溶液,有白色沉淀生成
溶液中一定存在Mg2+
B
加入Ca(OH)2溶液,有白色沉淀生成
溶液中一定存在
C
加入盐酸无明显现象,再加BaCl2溶液有白色沉淀生成
溶液中一定存在
D
加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,加稀盐酸沉淀不消失
溶液中一定含有Cl-
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.加入NaOH溶液,生成白色沉淀,此沉淀可能为Mg(OH)2,也可能为Al(OH)3等,则原溶液中不一定含有Mg2+,A不正确;
B.加入Ca(OH)2溶液,生成白色沉淀,此沉淀可能为CaCO3、CaSO4、Mg(OH)2等,则原溶液中不一定含有,B不正确;
C.加入盐酸无明显现象,则溶液中不含有、、Ag+等,再加BaCl2溶液有白色沉淀生成,此沉淀一定为BaSO4,则原溶液中一定存在,C正确;
D.加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,此沉淀可能为AgCl、AgOH、Ag2CO3等,加稀盐酸沉淀不消失,可能是由AgOH、Ag2CO3与盐酸反应生成的AgCl,则原溶液中不一定含有Cl-,D不正确;
故选C。
【变式3-2】工业处理含Cr3+的酸性废水,通常加入某种试剂调节溶液的pH,使之转化为Cr(OH)3沉淀而除去。这种试剂可以选择
A.NaCl B.Ca(OH)2 C.H2SO4 D.SO2
【答案】B
【详解】工业处理含Cr3+的酸性废水,通常加入某种试剂调节溶液的pH,使之转化为Cr(OH)3沉淀而除去,所以需要加入含有OH-的物质,Ca(OH)2可以将Cr3+转化为Cr(OH)3,综上所述故选B。
考点四 气体法
【例4】下列实验操作、现象及所得出的结论或解释均正确的是
选项
实验操作
现象
结论或解释
A
将两根打磨光亮的镁条分别插入硫酸铜溶液和硝酸银溶液中
两根镁条上均有固体附着
金属的活动性顺序为Mg>Cu>Ag
B
向某溶液中加入稀盐酸
有无色气体生成
该溶液中一定含有CO
C
将湿润的淀粉—KI试纸放入某气体中
试纸变蓝
该气体不一定是Cl2
D
将四氯化碳加入溴水中
溶液分层,上层为橙红色
四氯化碳能将溴单质从溴水中萃取出来
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.将两根打磨光亮的镁条分别插入硫酸铜溶液和硝酸银溶液中,两根镁条上均有固体附着只能比较镁与铜或银的金属性强弱,无法比较铜与银的金属性强弱,故A错误;
B.碳酸氢钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠也能与盐酸反应生成无色气体,则向某溶液中加入稀盐酸有无色气体生成不能说明溶液中一定含有碳酸根离子,故B错误;
C.臭氧、二氧化氮也能与碘化钾溶液反应生成单质碘,则将湿润的淀粉碘化钾试纸放入某气体中试纸变蓝不能说明该气体一定是氯气,故C正确;
D.四氯化碳的密度比水大,则将四氯化碳加入溴水中溶液分层,下层为红棕色,故D错误;
故选C。
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4-1】下列对实验过程的评价正确的是
A.某无色溶液中滴入酚酞试液显红色,说明该溶液一定是碱溶液
B.某固体中加入稀盐酸,产生了无色无味气体,证明该固体一定是CaCO3
C.验证烧碱溶液中是否含有Cl-,先加稀盐酸除去OH-,再加硝酸银溶液,有白色沉淀出现,证明含Cl-
D.向碘水中滴CCl4,振荡静置后,CCl4层呈紫色,说明可用CCl4萃取碘水中碘
【答案】D
【详解】A.某无色溶液中滴加酚酞试液,溶液变成红色,该溶液不一定是碱溶液,也可能是碳酸钠等盐溶液,故A错误;
B.固体中加入稀盐酸,产生了无色无味的气体,证明该固体中含有的阴离子是碳酸根离子或碳酸氢根离子,故B错误;
C.验证NaOH溶液中是否混有Cl-,先加稀盐酸除去OH-,则向待测液中引入了氯离子,应加硝酸酸化后,加硝酸银检验,故C错误;
D.CCl4层呈紫红色,可知碘易溶于四氯化碳,可用CCl4从碘水中萃取碘,故D正确;
答案为D。
【变式4-2】下列有关离子检验的操作及结论均正确的是( )
A.向某无色溶液中先加入适量盐酸酸化,再加入溶液,产生白色沉淀,则原溶液中一定含有
B.向某无色溶液中加入溶液有白色沉淀产生,则原溶液中一定含有
C.向某无色溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体,则原溶液中一定含有
D.向某溶液中加入氢氧化钠溶液,产生白色沉淀,则该溶液中可能含有Mg2+
【答案】D
【详解】A.酸化时加入的盐酸所引入的氯离子干扰对原溶液中氯离子的检验,选项A错误;
B.与溶液反应产生白色沉淀的溶液中不一定含有,可能含有、,选项B错误;
C.与盐酸反应能生成的不一定是,可能是,选项C错误;
D.与氢氧化钠溶液反应产生白色沉淀的溶液中可能含有、等,选项D正确。
答案选D。
基础达标
1.下列实验现象和结论均正确的是
实验操作
现象
结论
A
将石墨电极放入盛NaCl固体的烧杯中,接通电源。
NaCl固体不导电
NaCl固体中不含离子
B
某溶液的焰色试验
火焰显黄色
该溶液一定含有Na+,不含K+
C
向NaBr溶液中滴加过量氯水,再加入淀粉KI溶液
先变橙色,后变蓝色
氧化性:Cl2 > Br2 > I2
D
向某溶液中先加入足量稀盐酸,再加入适量BaCl2溶液
加入稀盐酸后没有明显现象,加入BaCl2溶液后产生白色沉淀
原溶液中一定含有SO
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.NaCl是由钠离子和氯离子组成,固体氯化钠中的离子不能自由移动,因此固体氯化钠不导电,故A错误;
B.溶液焰色显黄色,可知溶液中一定含钠离子,但不能说明不含钾离子,故B错误;
C.因氯水过量,加入的KI与过量的氯气反应生成碘单质,因此根据现象不能证明氧化性Br2 > I2,故C错误;
D.向某溶液中先加入足量稀盐酸,排除杂质离子如碳酸根、亚硫酸根等的干扰,再加氯化钡生成白色沉淀,可知该沉淀应为硫酸钡沉淀,则溶液中存在SO离子,故D正确;
故选:D。
2.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
向某溶液中加入浓NaOH溶液,加热,产生气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝
该溶液中一定含有
B
灼烧某盐溶液,火焰颜色为黄色,没有看到紫色火焰
该溶液一定没有
C
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
D
向某溶液中加入盐酸,能产生使澄清石灰水变浑浊的气体
该溶液中一定含有
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.向某溶液中加入浓NaOH溶液,加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该溶液中一定含有,故A正确;
B.观察钾离子的焰色需透过蓝色钴玻璃,故B错误;
C.向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,产生白色沉淀,白色沉淀可能是氯化银也可能是硫酸钡等,因此溶液中不一定含有,故C错误;
D.向某溶液中加入稀盐酸,产生的气体通入澄清石灰水中,变浑浊,该溶液中可能含有、HCO、、HSO等,故D错误;
故选:A。
3.为证明某晶体中含、K+、和H2O,下列实验叙述不正确的是
A.取少量晶体溶于水加入少量NaOH溶液,加热,在试管口用湿润的蓝色石蕊试纸检验,若变红,则可证明晶体的成分中含有
B.取少量晶体放入试管中,加热,若试管口上蘸有少量无水硫酸铜粉末的脱脂棉变蓝,则可证明晶体中含有结晶水
C.取少量晶体溶于水,加适量稀盐酸,无明显现象,再滴入几滴BaCl2溶液,有白色沉淀生成,则可证明晶体的成分中含有
D.取少量晶体溶于水,用洁净的铂丝蘸取少量溶液在酒精灯火焰上灼烧,火焰呈黄色,不能证明晶体中无K+
【答案】A
【详解】A.向某无色溶液中加入浓NaOH溶液,加热试管,检验氨气,利用湿润的红色石蕊试纸,试纸变蓝,则说明原溶液中一定含,不是用蓝色石蕊试纸检验,故A错误;
B.晶体加热后生成水,若无水硫酸铜变蓝,则证明晶体中含结晶水,故B正确;
C.加少量稀盐酸,无现象,排除了其他离子干扰,再滴入几滴BaCl2溶液,有白色沉淀生成,则可证明晶体的成分中含有,故C正确;
D.取少量晶体溶于水,用洁净的铂丝蘸取少量溶液在酒精灯火焰上灼烧,火焰呈黄色,说明含有钠离子,若证明是否含有钾离子,则需要透过蓝色钴玻璃观察,所以该现象不能证明晶体中无K+,故D正确;
故选A。
4.实验室用等原料制取少量的实验流程如下。下列说法正确的是
A.“熔融”时,应先将和混合加热一段时间后再加入KOH
B.流程中可以循环使用的物质是和
C.“过滤”时,为加快分离速率可采用减压过滤
D.制得的粗品可能会含有,可以向粗品中滴加盐酸观察是否有气泡来检验是否含有
【答案】C
【分析】利用二氧化锰、氯酸钾、氢氧化钾熔融反应得到K2MnO4,溶解后的溶液中通入CO2发生歧化反应:3K2MnO4+2CO2 = 2KMnO4+ MnO2+2K2CO3,过滤后结晶,得到粗品,其中可能会含有。
【详解】A.“熔融”时,先将和混合加热一段时间会反应产生氧气和氯化钾,再加入的KOH与氯化钾不反应,无法进行后续步骤,A错误;
B.从整个流程看,MnO2可循环使用,CO2不能循环使用,B错误;
C.减压过滤可增加压强差,过滤时可加快分离速率,C正确;
D.根据分析,通入CO2“歧化”后得到的粗品会含有,向粗品中滴加盐酸,能将盐酸氧化为Cl2,即使没有也会产生气体,无法确定是否含,D错误;
故选C。
5.下列关于物质的除杂、鉴别、检验的方法中错误的是
A.除去溶液中的方法是往溶液中缓缓通入氧气
B.与溴蒸气的鉴别可以用水、溶液或,但不能用湿润的碘化钾淀粉试纸
C.检验是否变质,可取少量样品溶解并滴加溶液,观察溶液是否褪色
D.检验溶液是否变质,可取少量样品于试管中并滴加KSCN,观察溶液是否变红
【答案】C
【详解】A.在含有的溶液中缓缓通入氧气,会生成,A正确;
B.溴蒸气和二氧化氮均为红棕色气体,均具有氧化性,均能将KI氧化为I2,因而将湿润的淀粉-碘化钾试纸放在集气瓶口,试纸变蓝,不能确定该气体为二氧化氮还是溴蒸气,B正确;
C.会将氧化为致使溶液褪色,若部分变质溶液仍旧会发生褪色,C错误;
D.Fe3+到KSCN溶液会变为红色,可以用于判断溶液是否变质,D正确;
故选C。
6.对某溶液中部分离子的定性检测流程如下。相关分析正确的是
A.步骤①所加试剂可以是浓KOH溶液
B.可以用湿润的蓝色石蕊试纸检验生成的无色气体
C.步骤②发生的反应为
D.遇铁氰化钾会生成蓝色溶液
【答案】A
【分析】步骤①中,加入浓的碱溶液会产生无色的气体,加入过量的强碱会产生红褐色沉淀,加入过量的强碱会生成,X为含有的溶液,步骤②中加入发生的反应为,生成白色沉淀。
【详解】A.根据以上分析,步骤①中所加试剂可以是浓KOH溶液,A正确;
B.无色的气体,可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,所以应该用湿润的蓝色石蕊试纸检验,B错误;
C.步骤②中加入发生的反应为,生成白色沉淀,C错误;
D.遇铁氰化钾会生成蓝色沉淀,D错误;
故选A。
7.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。
8.实验室中下列做法正确的是
A.金属钠燃烧起火,可用小苏打干粉灭火
B.蒸馏时忘记加沸石,应立即打开瓶塞补加
C.被水蒸气轻微烫伤,先用冷水处理再涂上烫伤药膏
D.用稀硫酸洗涤并灼烧铂丝后,再进行焰色试验
【答案】C
【详解】A.小苏打为碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解产生水和二氧化碳,金属钠性质活泼,与水或二氧化碳反应剧烈,可能加剧火势或引起爆炸,钠起火应使用干燥沙子灭火,故A错误;
B.沸石用于防止暴沸,若蒸馏中忘记添加,立即打开瓶塞可能因体系过热导致液体突然沸腾、喷溅或烫伤,正确做法是先停止加热,待冷却至室温后再补加沸石,故B错误;
C.轻微烫伤后,立即用流动冷水冲洗或冷敷10-15分钟,可降低皮肤温度、减轻组织损伤,随后涂烫伤药膏,故C正确;
D.焰色试验要求铂丝清洁无残留,稀硫酸洗涤后,灼烧可能残留硫酸盐,干扰焰色,正确方法是用稀盐酸洗涤并灼烧,因盐酸易挥发,不残留杂质,故D错误;
故答案为C。
9.下列关于焰色试验的说法中,正确的是
A.焰色试验体现的是物质的物理性质
B.所有的金属或它们的化合物灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色
C.焰色试验中用稀硫酸将铂丝洗净
D.NaCl固体和固体用焰色试验就能鉴别
【答案】A
【详解】A.焰色试验是物理变化,体现的是物质的物理性质,故A正确;
B.许多金属或它们的化合物在灼烧时会使火焰呈现一定的颜色,但Fe、Pt在灼烧时火焰呈无色,可见并不是所有金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色,故B错误;
C.焰色试验中用稀盐酸将铂丝洗净,故C错误;
D.NaCl固体和固体的焰色都是黄色,不能用焰色试验鉴别,故D错误;
选A。
10.实验室可通过如图所示装置浓缩双氧水(夹持装置略,常压下的沸点为150℃),下列叙述错误的是
A.仪器A能用蒸馏烧瓶代替
B.实验时可撤去减压系统
C.毛细管的主要作用是防暴沸
D.通空气能起到搅拌、加速水挥发的作用
【答案】B
【分析】常压下的沸点为150℃,易分解,则需在减压下浓缩,空气流入毛细管对烧瓶中的溶液进行搅拌,同时还能加速水逸出。
【详解】A.蒸馏烧瓶的上口可通空气、支管可接冷凝和减压系统,则仪器A能用蒸馏烧瓶代替,A正确;
B.常压下的沸点为150℃,易分解,则需在减压下浓缩,实验时不可撤去减压系统,B不正确;
C.空气流入毛细管可以对烧瓶中的溶液防止暴沸,C正确;
D.通入的空气从毛细管逸出,能起到搅拌作用,同时加速水挥发,D正确;
答案选B。
11.2019年诺贝尔化学奖授予对锂离子电池研究做出贡献的三位科学家。从钴酸锂废极片[主要成分为钴酸锂LiCoO2]中回收得到Co2O3和Li2CO3的一种工艺流程如图所示。
已知:为原子团。
下列说法错误的是
A.操作1→操作2的过程中,加入的H2O2在反应中体现还原性
B.(NH4)2C2O4固体在水中的电离方程式为(NH4)2C2O4=2+
C.CoC2O4完全露置在空气中焙烧时,发生反应的化学方程式为CoC2O42Co2O3+6CO↑+2CO2↑
D.由操作5可知,Li2CO3的溶解度随温度升高而减小
【答案】C
【分析】钴酸锂废极片[主要成分为钴酸锂LiCoO2]粉碎后,加入H2SO4、H2O2,LiCoO2转化为CoSO4、Li2SO4,Co由+3价降为+2价,则H2O2作还原剂,过滤分离出滤渣;往滤液中加入(NH4)2C2O4,过滤,得到CoC2O4固体和Li2SO4溶液;将CoC2O4固体在空气中焙烧,制得Co2O3;将滤液经过一系列操作,然后蒸发浓缩、热水洗涤、干燥,可得到Li2CO3。
【详解】A.操作1→操作2的过程中,Co由+3价降为+2价,则LiCoO2作氧化剂,加入的H2O2在反应中体现还原性,A正确;
B.(NH4)2C2O4为可溶性盐,在水中发生完全电离,电离方程式为(NH4)2C2O4=2+,B正确;
C.CoC2O4完全露置在空气中焙烧时,Co由+2价升高到+3价,则表明空气中的O2参与反应并作氧化剂,发生反应的化学方程式为4CoC2O4+3O22Co2O3+8CO2↑,C错误;
D.操作5中,Li2CO3用热水洗涤、干燥,则表明Li2CO3的溶解度随温度升高而减小,D正确;
故选C。
12.实验室利用如图装置制取氧气,回答下列问题:
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气的化学方程式为 。
(3)若用B装置干燥氧气,则B中盛放的试剂为 (填试剂名称),若将B装置中装满水收集氧气,则气体应从导管 (填“a”或“b”)端通入。
(4)若直接用30%的过氧化氢溶液制取氧气,反应速率太快。为获得平稳的氧气流,图中C~F四个发生装置能达到最佳效果的是 (填字母)。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)
(3) 浓硫酸 b
(4)E
【分析】实验室制取氧气时,可以采用固、固加热法,也可利用H2O2催化分解法。为控制制取O2的反应速率,产生平稳的气流,应设法控制H2O2的浓度,也就是往30%过氧化氢溶液中加入水。
【详解】(1)仪器①中没有活塞,名称是长颈漏斗。
(2)实验室用过氧化氢分解制取氧气时,二氧化锰作催化剂,化学方程式为。
(3)氧气可以使用浓硫酸、碱石灰、无水氯化钙干燥,但装置B中物质呈液态,若用B装置干燥氧气,则B中盛放的试剂为浓硫酸,若将B装置中装满水收集氧气,则气体进入导管时,应短进长出,即气体应从导管b端通入。
(4)为获得平稳的氧气流,应设法控制H2O2的浓度,所以应将H2O2溶液加入水中,图中C~F四个发生装置能达到最佳效果的是E。
【点睛】H2O2的分解反应是放热反应。
13.I、某溶液含有以下离子中的一种或几种:、。为鉴定这些离子,分别进行以下实验:
①取少量溶液,测得溶液呈强碱性。
②另取少量溶液加入足量盐酸后,生成无色无味气体。该气体能使饱和石灰水溶液变浑浊。
③另取100mL溶液,加足量溶液产生白色沉淀,过滤,向沉淀中加入足量盐酸,沉淀部分溶解。
④取③中滤液,加酸化后,再加过量溶液,溶液中析出白色沉淀。
根据上述信息,回答下列问题:
(1)此溶液中一定大量存在的阴离子有 ;阳离子有 。
(2)一定不大量存在的离子有 。
(3)③中用盐酸洗涤沉淀时发生反应的离子方程式为 。
(4)④中发生反应的离子方程式为 。
II、某小组在实验室探究溶液与稀盐酸反应的实质。向一定浓度的溶液中滴加盐酸,测定导电率的变化如下图所示。
(5)A—B段,发生的离子反应是 。下列化学反应的实质与溶液与稀盐酸反应的实质相同的是 。
A.和 B.和 C.和
【答案】(1) 、、
(2)、、
(3)
(4)
(5) BC
【分析】溶液呈现碱性,则溶液中含有OH-,则不存在、Fe3+,加入盐酸生成使石灰水变浑浊的气体为CO2,则溶液中含有,则不含Ca2+;加入足量溶液产生白色沉淀,过滤,向沉淀中加入足量盐酸,沉淀部分溶解,说明溶液中也含有,取③中滤液,加酸化后,再加过量溶液,溶液中析出白色沉淀,说明沉淀为AgCl,但因为③中加入了盐酸,引入了Cl-,则无法证明原溶液中是否含有Cl-,根据溶液中电荷守恒,则判断溶液中需要含有阳离子K+,综上溶液中一定含有、、OH-、K+,一定不含、Fe3+、Ca2+,以此分析;
【详解】(1)根据分析可知,一定含有的阴离子为:、、OH-;阳离子有K+;
故答案为:;K+;
(2)根据分析可知,一定不大量存在的离子有Fe3+、Ca2+、;
故答案为:、Fe3+、Ca2+;
(3)③中加足量溶液产生白色沉淀为BaCO3和BaSO4,加入HCl后,BaCO3溶解,;
故答案为:;
(4)④溶液中含Cl-,加酸化后,再加过量溶液,溶液中析出白色沉淀AgCl;
故答案为:;
(5)向一定浓度的溶液中滴加盐酸,A-B生成;
A.和发生反应,,A错误;
B.和 发生反应,,B正确;
C.Ba(OH)2和HNO3发生反应,,C正确;
故答案为:;BC。
14.近日,武汉市第十二中学的“化学妙妙屋”社团以黄铁矿FeS2(杂质为石英)为原料,设计了如下工艺流程:
回答下列问题:
(1)在空气中焙烧黄铁矿的化学方程式为: 。
(2)检验反应Ⅱ所得滤液中所含阴离子的方法是 。
(3)向红渣酸浸得到的滤液中加入适量铁粉还原,再由还原后的滤液制得FeSO4·7H2O的操作为: 、 、过滤、洗涤、干燥。
(4)反应③氢化SiCl4过程中所需的高纯度H2可通过电解精制的饱和食盐水制得,电解过程中同时生成一种黄绿色的气体和一种易溶、易电离的碱,电解反应的离子方程式是 。粗盐水精制过程中,为有效除去、、等杂质,要按 顺序(填标号)加入下列溶液,过滤后再向滤液中加 调节pH。
a.NaOH b.Na2CO3 c.BaCl2
【答案】(1)
(2)取少量滤液于试管中,加入足量稀盐酸酸化,无明显现象,再滴加几滴氯化钡溶液,产生白色沉淀,证明滤液中含有
(3) 蒸发浓缩 冷却结晶
(4) acb/cab/cba HCl(或盐酸)
【分析】黄铁矿焙烧生成了烟气和红渣,烟气主要成分为SO2,烟气与碳酸钙、空气发生反应Ⅰ后得到CaSO4和二氧化碳,再加入碳酸氢铵和氨气,反应Ⅱ为CaSO4和碳酸氢铵反应生成了碳酸钙和硫酸铵,碳酸钙通过过滤可除去,硫酸铵溶液中继续加入氯化钾,因为的溶解度较小,会以沉淀的形式析出,所以反应Ⅲ能发生,生成了氯化铵和K2SO4;红渣的主要成分为Fe2O3和SiO2,红渣酸浸后,Fe2O3与酸反应生成了硫酸铁,过滤后得到滤液硫酸铁,SiO2不溶于酸,所以滤渣的主要成分是SiO2,在滤液硫酸铁中加入适量的铁粉,还原硫酸铁得到FeSO4溶液,FeSO4溶液蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥可得晶体FeSO4·7H2O;SiO2在焦炭和高温条件下反应得到粗硅,粗硅与HCl反应后得到主要含SiCl4、SiHCl3、H2的混合物,通过分离得到SiCl4和SiHCl3,SiCl4与氢气反应得到SiHCl3,进一步与氢气反应可得到多晶硅和HCl;
【详解】(1)由图可知焙烧黄铁矿生成了烟气即SO2和红渣Fe2O3,红渣为和杂质石英,所以化学方程式为:;
(2)根据分析可知检验反应Ⅱ为CaSO4和碳酸氢铵反应生成了碳酸钙和硫酸铵,所得的滤液为硫酸铵,所含阴离子为,检验的方法是:取少量滤液于试管中,加入足量稀盐酸,再加氯化钡溶液,产生白色沉淀,证明滤液中含有;
(3)还原后的滤液成分为FeSO4,要从FeSO4溶液中获得其晶体FeSO4·7H2O,可进行的操作为:将FeSO4溶液蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥可得FeSO4·7H2O;
(4)电解精制的饱和食盐水时生成一种黄绿色的气体和一种易溶、易电离的碱,黄绿色气体是氯气,碱是氢氧化钠,电解饱和氯化钠溶液的离子方程式为:;为除去Ca2+、Mg2+、等杂质,只要Na2CO3在BaCl2之后加入即可,因为Na2CO3可以除去过量的BaCl2,故答案可以为acb/cab/cba;过滤后再向滤液中加HCl(盐酸)调pH。
15.除杂和离子的检验是中学化学的重要内容。回答下列问题:
(1)欲除去粗盐水中的 设计如下工艺流程(所加试剂均过量)。
①粗盐水中加入 NaOH 溶液发生的离子反应方程式为 ;
②试剂a、试剂b、试剂c 依次为 (填字母)。
A. Na2CO3溶液、 BaCl2溶液、 稀盐酸 B. BaCl2溶液、 Na2CO3溶液、 稀盐酸
C. Na2CO3溶液、 NaOH溶液、 稀盐酸 D. BaCl2溶液、 NaOH溶液、 稀盐酸
③实验室中进行操作x 需用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
(2)某无色透明溶液可能存在大量中的一种或几种,进行如下实验:
I.取少量原溶液,加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成,再加入过量稀硝酸,沉淀不消失;
Ⅱ.取I的滤液加过量的NaOH 溶液,出现白色沉淀。
①由操作I确定原溶液中肯定存在的阳离子是 ,操作I中产生白色沉淀的离子方 程式为 。
②通过以上信息可知肯定不存在的离子是 。
【答案】(1) B 漏斗
(2) Ag+ K+、Cl-、
【分析】粗盐水中加入NaOH,Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀,加入BaCl2溶液,将硫酸根转化为BaSO4沉淀,加入Na2CO3将钙离子转化为CaCO3沉淀及将过量的BaCl2转化为BaCO3沉淀,过滤后向滤液中加入盐酸,既能去除过量的Na2CO3及NaOH,以此分析;
【详解】(1)①根据分析,粗盐水中加入NaOH,Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀,;
故答案为:;
②根据分析,a为BaCl2溶液,将硫酸根转化为BaSO4沉淀;b为Na2CO3将钙离子转化为CaCO3沉淀及将过量的BaCl2转化为BaCO3沉淀;过滤后向滤液中加入盐酸,既能去除过量的Na2CO3及NaOH,则c为盐酸;
故答案为:B;
③根据分析,操作x为过滤,需要用到烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸;
故答案为:漏斗;
(2)因Fe3+为黄色溶液,Cu2+为蓝色溶液,故溶液中不含Fe3+、Cu2+;加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成,再加入过量稀硝酸,沉淀不消失,说明溶液中含有Ag+,生成AgCl沉淀;加过量的NaOH 溶液,出现Mg(OH)2白色沉淀;
①根据分析,由操作I确定原溶液中肯定存在的阳离子是Ag+,生成AgCl沉淀,;
故答案为:Ag+;;
②因挤入盐酸除了生成沉淀外,没有其他现象说明溶液中没有碳酸根,且加入盐酸引入氯离子,加入硝酸,则引入硝酸根,则不确定的离子为钾离子、硝酸根、氯离子;
故答案为:K+、Cl-、。
综合应用
16.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。下列叙述中正确的是
A.所有金属或其化合物灼烧时都会使火焰呈现特征颜色
B.可用稀硫酸代替盐酸清洗铂丝
C.用灼热的铂丝蘸取某固体样品进行焰色实验,火焰颜色为黄色,证明该固体样品中一定含有钠盐
D.为了滤去黄色的光,需透过蓝色钴玻璃观察钾元素的焰色
【答案】D
【详解】A.不是所有金属或其化合物灼烧时都会使火焰呈现特征颜色,铁、铂等金属元素灼烧时均不呈现特殊焰色,A错误;
B.铂丝要用盐酸来洗涤,因为生成的金属氯化物沸点低,易挥发,B错误;
C.火焰颜色为黄色,证明该固体样品中一定含有钠元素,不一定是钠盐,C错误;
D.观察钾元素的焰色,需要蓝色钴玻璃滤去黄色的光,D正确;
答案选D。
17.化学无处不在,下列与知识描述对应的化学知识或原理正确的是
选项
知识描述
化学知识或原理
A
熬胆矾铁釜,久之亦化为铜
胆矾是混合物
B
丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂
过程发生分解反应和化合反应
C
“火树银花不夜天”指的是金属元素的焰色反应
焰色反应属于化学变化
D
屠呦呦采用乙醚提取青蒿素
利用的分离提纯操作是蒸馏
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.胆矾的化学式为,属于纯净物,A错误;
B.该过程发生反应:,Hg+S=HgS,发生分解反应和化合反应,B正确;
C.焰色反应属于物理变化,C错误;
D.用乙醚(低沸点的一种有机溶剂)提取青蒿素,属于萃取,然后再利用二者沸点的不同,利用蒸馏的方法实现分离,则该提取过程中用的分离提纯操作是萃取、蒸馏,D错误;
故选B。
18.工业上用粗盐(含Ca2+、、等杂质)为主要原料,采用“侯氏制碱法”生产纯碱工艺流程图如下(流程Ⅱ的反应为:),下列说法不正确的是
A.流程Ⅰ中的试剂1为溶液,试剂2为溶液
B.实验室进行灼烧操作时需要用到酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚和坩埚钳等
C.该流程中滤液经处理后可循环使用
D.检验所得纯碱中是否有Cl-的操作:取少量纯碱样品于小试管中,加蒸馏水充分溶解后,再滴加酸化的溶液,观察是否有白色沉淀。
【答案】A
【分析】粗盐水中含Ca2+、Mg2+、等杂质,需用氯化钡除去,氢氧化钠除去Mg2+,碳酸钠除去过量的Ba2+和Ca2+,因此实际顺序要确保碳酸钠在氯化钡溶液后,沉淀完全后过滤,滤液中先通溶解度大的氨气使溶液呈碱性后再通入二氧化碳,生成碳酸氢钠晶体后过滤灼烧得到碳酸钠,据此分析解答。
【详解】A.由以上分析可知碳酸钠应在氯化钡后加入,则试剂2应为Na2CO3,故A错误;
B.实验室进行灼烧操作时需要用到酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚和坩埚钳等,B正确;
C.该流程中滤液中有钠离子、氯离子、铵根离子、碳酸氢根离子,经处理后可循环使用,C正确;
D.检验所得纯碱中是否有Cl-的操作:取少量纯碱样品于小试管中,加蒸馏水充分溶解后,再滴加酸化的溶液,观察是否有白色沉淀,D正确;
答案选A。
19.下列离子检验的说法中合理的是
A.向溶液中加入澄清石灰水,有白色沉淀生成,则原溶液中可能存在
B.向溶液中加入硝酸银溶液,产生白色沉淀,则原溶液中一定含
C.某溶液的焰色试验呈黄色,则原溶液中一定有,一定不含
D.向溶液中加入氯化钡溶液,产生白色沉淀,则原溶液中一定含
【答案】A
【详解】A.碳酸盐、碳酸氢盐等都能与澄清石灰水反应,生成白色沉淀,则原溶液中可能存在等,A正确;
B.向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等,则原溶液中不一定含,B不正确;
C.某溶液的焰色试验呈黄色,没有透过蓝色钴玻璃观察,则原溶液中一定有,可能有,C不正确;
D.向溶液中加入氯化钡溶液,产生的白色沉淀可能为BaSO4或AgCl,则原溶液中不一定含,D不正确;
故选A。
20.下列实验结论正确的是
A.向某溶液中加入AgNO3(aq),有白色沉淀产生,则该溶液一定有Cl-
B.向某溶液中加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加入盐酸沉淀不消失,则该溶液中一定有
C.向某晶体中加入稀盐酸产生无色无味气体,将气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,则原晶体中一定有
D.向某溶液中加入NaOH浓溶液,加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则该溶液中一定有
【答案】D
【详解】A.向某溶液中加入AgNO3(aq),产生的白色沉淀可能为AgCl、Ag2CO3等,则该溶液不一定有Cl-,A不正确;
B.向某溶液中加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加入盐酸沉淀不消失,此沉淀可能为BaSO4,也可能为AgCl,则该溶液中不一定有,B不正确;
C.向某晶体中加入稀盐酸产生无色无味气体,将气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,此气体为CO2,则原晶体中可能有,也可能有,C不正确;
D.某溶液中加入NaOH浓溶液,加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,此气体呈碱性,只能为NH3,则该溶液中一定有,D正确;
故选D。
21.下列有关物质检验的操作、现象及结论均正确的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液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
向某溶液中加入稀盐酸,产生的气体通入澄清石灰水中,变浑浊
该溶液中可能含有
C
向某溶液中加入NaOH浓溶液,加热,产生的气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
该溶液中一定含有
D
用洁净的铂丝蘸取少量溶液在酒精灯火焰上灼烧,火焰呈黄色
该溶液一定是钠盐
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,则该溶液中一定含有或Ag+,A不正确;
B.向某溶液中加入稀盐酸,产生的气体通入澄清石灰水中,变浑浊,则该溶液中可能含有,也可能含有,B正确;
C.向某溶液中加入NaOH浓溶液,加热,产生的气体不可能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,因为酸性气体不可能从碱溶液中逸出,C不正确;
D.用洁净的铂丝蘸取少量溶液在酒精灯火焰上灼烧,火焰呈黄色,则该溶液中一定含有钠元素,但不一定是钠盐,D不正确;
故选B。
22.硫酸铁铵晶体[NH4Fe(SO4)2•xH2O]用途十分广泛,可用作聚合催化剂、媒染剂等。实验室可用废铁屑制备硫酸铁铵,流程如图所示。
回答下列问题:
(1)步骤②需要加热的目的是 ,温度保持80~95℃,采用的合适加热方式是 。铁屑中含有少量硫化物,反应产生的气体需要净化处理,合适的装置为 (填标号)。
(2)步骤③中选用足量的H2O2,理由是 。
(3)步骤⑤的具体实验操作有 、 、 ,经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。
(4)称取硫酸铁铵产品4.820g溶于水中,转入100mL容量瓶定容。每次取20.00mL溶液放入烧杯,加入NaOH溶液调节至碱性,再加入足量BaCl2溶液后过滤,将沉淀干燥并灼烧至恒重,称取固体质量。三次称量固体的平均值为1.092g。通过计算写出该硫酸铁铵晶体的化学式为 。
【答案】(1) 加快反应速率 水浴加热 CD
(2)将Fe2+全部氧化为Fe3+
(3) 加热浓缩 冷却结晶 过滤、洗涤
(4)NH4Fe(SO4)2•12H2O
【分析】废铁屑表面常沾有油污,用热的纯碱溶液洗净后,加入稀硫酸、加热,生成FeSO4和废渣;过滤后,往滤液中加入5%H2O2,将FeSO4转化为Fe2(SO4)3,再加入(NH4)2SO4,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,便可获得硫酸铁铵晶体。
【详解】(1)固体与溶液的接触面积不大,反应速率往往较慢,则步骤②需要加热的目的是:加快反应速率;控制温度在80~95℃,常使用水浴,则采用的合适加热方式是:水浴加热。铁屑中含有少量硫化物,反应产生的H2S气体,需要用碱液净化吸收,但不需考虑防止倒吸,所以合适的装置为CD。答案为:加快反应速率;水浴加热;CD;
(2)步骤③中,需将Fe2+转化为Fe3+,所以选用足量的H2O2,理由是:将Fe2+全部氧化为Fe3+。答案为:将Fe2+全部氧化为Fe3+;
(3)步骤⑤是从溶液中提取溶质,具体实验操作有:加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤,经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。答案为:加热浓缩;冷却结晶;过滤洗涤;
(4)加入NaOH溶液,Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,灼烧后转化为Fe2O3,加入BaCl2后,转化为BaSO4沉淀,依据质量守恒,可建立如下关系式:2 NH4Fe(SO4)2•xH2O——(Fe2O3+4BaSO4),M(Fe2O3+4BaSO4)=1092g/mol,n(Fe2O3+4BaSO4)==0.001mol,则n[NH4Fe(SO4)2•xH2O]=0.002mol,M(NH4Fe(SO4)2•xH2O)==482g/mol,从而得出18+56+96×2+18x=482,x=12,则该硫酸铁铵晶体的化学式为NH4Fe(SO4)2•12H2O。答案为:NH4Fe(SO4)2•12H2O。
【点睛】因为溶液中含有杂质,且溶液浓度较小,所以提取溶质时,通常需要蒸发浓缩、冷却结晶。
拓展培优
23.某溶液可能由中的若干种离子组成。现取适量溶液进行如下实验:
根据以上实验判断,下列推断错误的是
A.气体1可使澄清石灰水变浑浊 B.滤液2中加入不产生白色沉淀
C.原溶液中一定存在,一定不存在 D.无色溶液说明不存在、
【答案】B
【分析】原溶液中加入过量的盐酸,能够得到气体和无色溶液1,Cu2+显蓝色,Fe3+显棕黄色,因此原溶液中一定不含有Cu2+、Fe3+,根据所给离子,气体1为CO2,原溶液中一定含有,根据离子共存,原溶液中一定不含有Ba2+,根据溶液呈电中性,原溶液中一定含有Na+,无色溶液1中加入过量Ba(OH)2溶液,得到白色沉淀2,该白色沉淀为BaSO4,原溶液中含有,滤液2中加入过量HNO3和AgNO3溶液,得到白色沉淀3,白色沉淀为AgCl,由于第一步加入过量的盐酸,则原溶液中可能含有Cl-,据此分析;
【详解】A.气体1为CO2,通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,A正确;
B.滤液2中含有过量的Ba(OH)2,加入产生白色沉淀碳酸钡,B错误;
C.根据分析,原溶液中一定存在,一定不存在,C正确;
D.根据分析,无色溶液说明不存在、,D正确;
故选B。
24.某白色粉末中可能含有、、,现进行以下实验:
(1)将部分粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成;
(2)向(1)的悬浊液中加入过量稀盐酸,白色沉淀消失,并有气泡产生;
(3)取少量(2)的溶液滴入溶液,有白色沉淀生成。
根据上述实验现象,下列判断正确的是
A.原白色粉末中肯定含、,可能含有
B.原白色粉末中肯定含、,可能含有
C.(1)中白色沉淀是、中的一种或两种
D.若将(2)中稀盐酸改为稀硝酸,则判断结果相同
【答案】C
【分析】(1)将部分粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成,沉淀可能为碳酸钡或者碳酸钙,也可能二者都有;
(2)向(1)的悬浊液中加入过量稀盐酸,白色沉淀消失,并有气泡产生,说明生成的碳酸盐沉淀溶解产生二氧化碳;
(3)取少量(2)的溶液滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,说明生成氯化银沉淀,因为(2)步骤加入了盐酸,但是不能证明原溶液一定有氯化钙;
【详解】A.原白色粉末中不一定都含有含Ba(NO3)2、Na2CO3,故A错误;
B.原白色粉末中可能含CaCl2、Na2CO3中的一种或两种,故B错误;
C.(1)中白色沉淀是BaCO3、CaCO3中的一种或两种,故C正确;
D.若将(2)中稀盐酸改为稀硝酸,则判断结果不相同,则说明原溶液含有氯离子,则一定有CaCl2,故D错误;
故答案选C。
25.常温下,有pH=1的某溶液中可能含有Na+、Fe3+、Fe2+、I-、Cl-、中的某几种,现取100 mL该溶液进行如图实验:根据实验结果,下列判断正确的是
A.Fe3+与Fe2+至少有一种
B.不能确定Na+和Cl-是否存在,一定不存在
C.Fe2+,I-、Cl-三种离子一定存在
D.由于通入了氯气,加入硝酸银产生沉淀不能确定溶液中一定有Cl-
【答案】C
【分析】该溶液的pH=1,说明溶液中有H+,且浓度为0.1mol/L,溶液体积是100mL,H+的物质的量是0.01mol,因为有H+,所以不存在,向溶液中加入适量氯气和四氯化碳,可能发生的反应有两个:和,分液后获得紫色溶液,说明有I2生成,分离得到2.54g紫黑色固体,即I2是0.01mol,所以原溶液中一定有I-,其物质的量是0.02mol,则一定没有Fe3+,水层加入足量氢氧化钠后,得到的固体经过洗涤灼烧,最终获得Fe2O3,其物质的量是0.01mol,则原溶液中一定有Fe2+,其物质的量是0.02mol,该溶液加入硝酸酸化的硝酸银溶液有白色沉淀,说明有Cl-,根据目前判断出来的离子即物质的量可知,100mL溶液中正电荷总量是,负电荷总量是0.02mol,根据电荷守恒,缺少0.03mol的负电荷,则原溶液中一定含有Cl-,因为Na+无法确定,则其物质的量最少是0.03mol。
【详解】A.结合以上分析可知,Fe3+一定没有,Fe2+一定存在,A项不符合题意;
B.结合以上分析可知,Na+无法确定,Cl-可以根据电荷守恒确定,一定不存在,B项不符合题意;
C.结合以上分析可知,Fe2+、I-、Cl-一定存在,C项符合题意;
D.结合以上分析可知,可以根据电荷守恒来确定原溶液中的Cl-,D项不符合题意;
故选C。
26.某固体化合物X由3种元素组成。学习小组进行了如下实验:
下列推断正确的是
A.变蓝的过程属于物理变化
B.固体混合物Y的成分可能是Cu和NaOH
C.若X与浓盐酸反应产生黄绿色气体,则反应中X作还原剂
D.若得到的碱溶液中溶质的质量为1.6g,则X的化学式为
【答案】B
【分析】固体X经H2还原后得到的混合气体能使白色CuSO4变为蓝色,则说明产物中有水蒸气,即化合物X中含有O元素;最终所得固体单质呈紫红色,则该单质为Cu,说明化合物X含有Cu元素,且m(Cu)=2.56g,则4.76g X中含有Cu元素的物质的量为=0.04mol;最终所得碱性溶液的焰色反应为黄色,则说明化合物X中含有Na,该碱性溶液为NaOH,经H2还原后,所得固体混合物Y的成分是Cu和NaOH;综上所述,4.76g化合物X含0.02molCu元素、Na和O元素;
【详解】A.变蓝的过程是变为,变为了不同的物质,是化学变化,故A错误;
B.由上述分析可知,固体混合物Y是Cu和NaOH,故B正确;
C.若X与浓盐酸反应产生黄绿色气体,说明浓盐酸被氧化,X是氧化剂,故C错误;
D.若得到的碱溶液中溶质的质量为1.6g,即m(NaOH)为1.6g,则Na元素的物质的量为0.04mol,质量为=0.92g,则氧元素的质量为(4.76-2.56-0.92)g=1.28g,氧元素的物质的量为=0.08mol,故n(Cu):n(Na):n(O)=1:1:2,X的化学式为NaCuO2,故D错误。
答案选B。
27.下列说法正确的是
A.需用坩埚钳夹取加热后的蒸发皿
B.容量瓶使用前无需检漏
C.蒸馏实验结束后,先停止通冷凝水,再停止加热
D.焰色实验所用的铂丝,每次用完后都要用稀硫酸洗涤
【答案】A
【详解】A.加热后的蒸发皿或坩埚,由于温度较高,所以要用坩埚钳夹取,A项正确;
B.容量瓶使用前必须检漏,否则会因在使用过程中翻转摇动而漏液,B项错误;
C.蒸馏实验结束后,先停止加热,直到没有液体流出后,再停止通冷凝水,C项错误;
D.用盐酸洗涤焰色实验所用的铂丝,因为氯化物易分解或挥发,D项错误;
答案选A。
28.已知木炭还原氧化铜实验中发生的主要反应:C+2CuO2Cu+CO2↑,化学兴趣小组对该实验产物(假设反应物已完全反应)作如图探究:
探究一:检验产物的成分
提出问题:实验产物是暗红色固体,很难观察到紫红色固体。暗红色固体是什么?
查阅资料:氧化亚铜(Cu2O)为红色固体:Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O。
猜想与假设:暗红色固体除铜外还可能含有Cu2O。
(1)取少量暗红色固体,加入稀硫酸,如果观察到现象: ,说明暗红色固体含有Cu2O。用氢氧化钠可检验生成物中有Cu2+,该反应的方程式是 。
探究二:测定产物中Cu2O的含量
原理C+2CuO2Cu+CO2↑,称取一定质量的固体样品,用如图装置进行实验(固定装置略去,碱石灰为氧化钙和氢氧化钠的混合物),通过测定反应前后装置d的质量达到实验目的。
(2)装置e的作用是 ,若不加装置e,实验结果会偏 (填“大”或“小”)。
(3)点燃酒精灯前涉及的部分操作如下,正确的顺序是 。
①打开K2:关闭K1②检查装置的气密性 ③连接仪器 ④关闭K2,打开K1,通氢气一段时间
(4)还可通过测定反应前后装置 (填“a”、“b”或“c”)的质量达到实验目的。
【答案】(1) 固体部分溶解,溶液变成蓝色
(2) 吸收空气中的水和二氧化碳 大
(3)③②④①
(4)c
【分析】本实验探究木炭还原氧化铜的产物成分。装置a中制备氢气,将装置中的水和二氧化碳排干净,b中浓硫酸干燥氢气,c中氢气与实验得到的产物反应,氢气与Cu2O可以发生氧化还原反应生成铜和水,装置d中碱石灰测定生成水的质量,从而可以计算产物中Cu2O的含量,装置e的作用是防止空气中的水和二氧化碳进入d装置而干扰实验。
【详解】(1)取少量暗红色固体,加入稀硫酸,如果观察到固体部分溶解,溶液变成蓝色,说明暗红色中含有Cu2O;氢氧化钠与铜离子反应生成蓝色沉淀,可以检验铜离子,化学方程式为:;
(2)装置e的作用是吸收空气中的水和二氧化碳;若不加装置e,实验结果会偏大,原因是d中碱石灰能吸收空气中的水和二氧化碳,从而使测定的水的质量偏大,会导致计算的Cu2O的质量偏大,从而导致实验结果偏大;
(3)点燃酒精灯前的操作为:先连接仪器,检查装置的气密性,再关闭K2,打开K1,通氢气一段时间,把装置中的水和二氧化碳排干净,再打开K2,关闭K1,点燃酒精灯,故正确的操作顺序为:③②④①;
(4)还可以通过测定反应前后装置c的质量达到实验目的,反应前后装置c的质量差即为Cu2O中氧元素的质量,根据氧元素的质量可以计算Cu2O的质量,进一步计算产物中Cu2O的含量。
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专题2 研究物质的基本方法
第一单元 研究物质的实验方法
第2课时 物质的检验 物资性质和变化的探究
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。
4. 知道化学实验是探究物质性质和变化的主要方法。
5. 以Al的性质实验为例,了解探究物质性质的方法。
6. 以双氧水分解实验为例,了解探究物质变化的方法。
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 常见离子的检验方法
【实验探究】几种常见离子的检验
实验序号
试剂
操作步骤
实验现象
1
NH4Cl溶液
(NH4)2SO4溶液
加入NaOH溶液,加热,用__________________(或pH试纸)靠近试管口
产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸(或pH试纸)变______
2
NH4Cl溶液
KCl溶液
加入AgNO3溶液和稀硝酸
有____________生成
3
(NH4)2SO4溶液
K2SO4溶液
加入稀盐酸、氯化钡溶液
有____________生成
有关化学方程式为:
①NH4Cl与NaOH溶液反应:NH4Cl+NaOHNaCl+H2O+NH3↑;
②NH4Cl溶液与AgNO3溶液反应:NH4Cl+AgNO3===AgCl↓+NH4NO3;
③(NH4)2SO4溶液与BaCl2 溶液反应:(NH4)2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NH4Cl。
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
1.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
2.下列实验操作,现象及结论都正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向某溶液中加入稀盐酸至溶液呈酸性,产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
该溶液中含有
B
用玻璃棒蘸取溶液,在酒精灯外焰上灼烧,观察火焰的颜色为黄色
该溶液中含有
C
向某溶液中加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加过量稀盐酸,沉淀不消失
该溶液中含有
D
向某溶液中加入过量硝酸酸化的溶液,有白色沉淀生成
该溶液中含有
A.A B.B C.C D.D
◆知识点二 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____________。
根据灼烧时火焰呈现的____________,可以检验__________________的存在。
2.Na、K元素的检验
【实验探究】焰色反应
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____________观察火焰颜色。
实验现象:火焰呈______。
实验2:再用____________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______。
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
1.下列有关焰色试验的说法正确的是
A.焰色试验过程中用稀硫酸清洗铂丝 B.钡的焰色为黄绿色
C.所有金属元素灼烧时都会呈现特殊的颜色 D.焰色试验是化学变化
2.焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色反应的观察两项操作如图所示:下列叙述中不正确的是
A.焰色反应是物理变化
B.钾的焰色反应要透过蓝色钴玻璃观察
C.实验中可以用稀硫酸清洗做焰色试验的铂丝
D.没有铂丝可用光洁无锈铁丝代替
◆知识点三 物质检验的方法
1.物质检验的思想方法
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.物质的检验方法
(1)特征反应法
①产生气体或沉淀,如:CO32-与盐酸反应产生________________________,NH4+与碱溶液在加热时生成__________________;SO42-与稀盐酸、BaCl2溶液反应生成____________。
②产生特殊气味,如:蛋白质灼烧产生__________________。
③呈现特殊颜色。如:淀粉溶液遇碘单质变____________。
(2)仪器分析法
元素分析仪确定物质中是否含有C、H、O、N、S、Cl、Br等元素。
红外光谱仪确定物质中是否存在某些有机原子团。
原子吸收光谱仪确定物质中含有哪些金属元素。
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.某溶液仅由Na+、Cu2+、Ba2+、Fe3+、、、Cl-中的若干种离子组成,取适量该溶液进行如下实验,根据以上实验判断,下列推断错误的是
A.气体1通入澄清石灰水中,溶液先变浑浊后变澄清
B.白色沉淀2中加稀硝酸,沉淀溶解
C.原溶液中一定存在Na+、、、Cl-
D.滤液2中加入碳酸钠溶液一定会产生白色沉淀
2.完成下列填空
I.选择合适的实验方法完成下列操作(填字母):
A.蒸馏 B.分液 C.升华 D.过滤 E.蒸发结晶 F.溶解、过滤 (洗涤、干燥)、蒸发结晶 G.溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤、干燥) H.萃取、分液、蒸馏
(1)分离KCl和MnO2的混合物 。
(2)除去KNO3固体中少量的KCl 。
(3)从碘水中提取碘单质 。
(4)从NaCl水溶液中提取NaCl固体 。
(5)从海水中得到淡水 。
(6)分离柴油和水的混合物 。
(7)分离乙酸(沸点118℃)与乙酸乙酯(沸点77.1℃) 。
II.某无色透明溶液可能大量存在Ag+、Mg2+、Cu2+、Cl-、OH-、NO中的几种离子。
(8)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是 。
(9)取少量原溶液,向其中加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成,再加入过量稀硝酸,白色沉淀不消失,说明原溶液中肯定存在的离子是 。
(10)向(2)的滤液中加入过量NaOH溶液,出现白色沉淀,说明原溶液中肯定存在的离子是 。
◆知识点四 物质性质和变化的实验探究
1.设计实验探究铝的性质
实验操作
主要现象
结论
打磨铝片,观察
打磨后的铝片呈银白色
铝是银白色金属,铝在空气中____________,形成一层氧化膜
加热未打磨的铝片
铝片____________
表层有一层Al2O3,且______高于Al单质
铝片____________,且均____________
Al既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应
铝与盐酸和NaOH溶液反应的方程式为:
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
2.设计实验方案探究影响双氧水分解速率的因素
实验序号
实验方案
现象
结论
①
气泡产生较慢
①浓度越大,H2O2分解速率越______
②温度越高,H2O2分解速率越______
③加催化剂,H2O2分解速率加______
②
气泡产生非常慢
③
气泡产生较快
④
气泡产生非常快
特别提醒
(1)确定要研究的化学问题
(2)提出假设:依据已有的知识和一定的化学原理提出假设
(3)设计化学实验方案:控制某些因素,选择适宜的条件、试剂和仪器。
(4)实施实验:观察、记录化学反应的现象、数据。
(5)得出结论:整理分析有关资料,基于实验证据推理判断,检验所作的假设或解释是否合理。
即学即练
1.下列实验中,所采取的方法及其原理均正确的是
选项
实验目的
实验方法
实验原理
A
除去NO中的NO2
通过盛有水的洗气瓶
NO2能与水反应生成NO,NO不溶于水
B
除去乙醇中的水
加入无水硫酸铜,然后蒸馏
无水硫酸铜能结合水形成晶体
C
除去KNO3中的NaCl
冷却热饱和溶液,重结晶
NaCl的溶解度随温度变化改变较大
D
除去铁粉中混有的铝粉
加入过量NaOH溶液,充分反应后过滤
铝能与NaOH溶液反应而铁不能
A.A B.B C.C D.D
2.化学兴趣小组对实验室制取氧气进行了如下探究。
Ⅰ.装置选择
(1)图B中仪器a的名称是 。
(2)小组将实验室制取常见气体的相关知识归纳如下:
气体
方法(或原理)
发生装置
收集装置
O2
加热氯酸钾
均可选择装置 (填标号,可按需要添加棉花)
制取干燥的氧气,可选择装置 (填标号)
加热高锰酸钾
分解过氧化氢溶液
可选择B装置
Ⅱ.小组实验围绕过氧化氢分解速率的影响因素进行实验。
其他条件相同时,甲同学利用下列试剂进行实验,测定收集氧气所用的时间。
实验序号
所用试剂
所用时间/s
1
的溶液,粉末
17
2
的溶液,粉末
6
3
的溶液,粉末
2
4
的溶液,粉末
2
(3)实验中,测量体积的装置是 (填“A”、“B”或“C”)。
(4)实验的目的是: 。
(5)综合上述探究的结果,丙同学进一步提出猜想,其他条件相同时,溶液浓度越大,过氧化氢分解速率越快。结合甲同学的实验2,丙同学补充进行实验5,验证猜想成立。完成下表的内容。
实验序号
所用试剂
所用时间/s
5
t
证明猜想成立的依据: (填所用时间范围,如“”或“”)。
(6)丁同学用如图装置进行实验。
通过比较 也能判断过氧化氢分解速率的快慢。
一、常见离子的检验
离子
检验方法
H+
①用紫色石蕊试液检验,溶液呈红色。
②用pH试纸检验,pH<7。
OH-
①用紫色石蕊试液检验,溶液呈蓝色。
②用酚酞实验检验,溶液变红色。
③用pH试纸检验,pH>7。
CO32-
①加入稀盐酸,用燃烧的木条检验产生的气体,火焰熄灭。
②加入稀盐酸,将生成的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊。
NH4+
加入NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变蓝色。
Cl-
加入少量AgNO3溶液,再加入稀硝酸。有白色沉淀生成,且沉淀不溶解。
SO42-
加入少量BaCl2溶液,再加入稀盐酸。有白色沉淀生成,且沉淀不溶解。
Na+
焰色反应,火焰呈黄色。
K+
焰色反应,通过蓝色钴玻璃观察,火焰呈紫色。
检验Cl-时加入稀HNO3的目的是为了排除CO32-等离子的干扰,因为Ag2CO3是不溶于水的白色沉淀,但可溶于稀HNO3。
检验SO42-时加入稀盐酸的目的是为了排除CO32-等离子的干扰,因为BaCO3是不溶于水的白色沉淀,但可溶于稀盐酸。
实践应用
1.粗盐中主要含NaCl,还含有少量、和杂质,粗盐溶解后,为除去里面的可溶性杂质,所加试剂顺序不合理的是
A.、NaOH、 B.、、NaOH
C.NaOH、、 D.NaOH、、
2.下列“实验结论”与“实验操作及现象”不相符的一项是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入NaOH溶液,生成白色沉淀
该溶液中一定含有Mg2+
B
向某溶液中加入NaOH溶液,生成的白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色
该溶液中一定含有Fe2+
C
向某溶液中加入AgNO3溶液,生成白色沉淀
该溶液中可能含有Cl−
D
用玻璃棒蘸取氯水滴到蓝色石蕊试纸上,试纸先变红,随后褪色
氯水中含有酸性物质、漂白性物质
A.A B.B C.C D.D
二、焰色反应
焰色反应表现的是某些金属元素的性质,用来检验某些金属元素的存在。
(1)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。
(2)不是所有的金属都可呈现焰色反应,金属单质与它的化合物的焰色反应相同。
(3)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黄色干扰。
实践应用
1.化学是以实验为基础的学科。用下列实验装置进行实验,能达到相应实验目的的是
A.苯萃取碘水中的I2分出水层后的操作
B.确定纯碱中是否含有K2CO3
C.用于除去CO2中的HCl气体
D.比较碳酸氢钠和碳酸钠与盐酸反应的快慢
A.A B.B C.C D.D
2.下列叙述正确的是
A.过氧化钠可在呼吸面具中作为氧气的来源
B.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色试验,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液
C.将红热的铜丝伸入氯气的集气瓶中,剧烈燃烧,产生大量蓝色的烟
D.氯化钠溶液在电流作用下电离出钠离子和氯离子
三、物质的检验方法
1.物质检验的基本要求
(1)反应要有明显的现象,如颜色变化、沉淀的生成或溶解、气体的生成等。
(2)试剂易得,用量要少;方法易行,操作简单,反应条件容易达到。
(3)排除干扰物的影响:需要检验的物质中如果有干扰物存在,则需要选择试剂对干扰物进行排除;要注意多次加入不同的鉴别试剂进行检验时,应及时排除前次加入试剂可能引入的干扰物质。
如检验Cl-时,CO32-能与Ag+结合,生成沉淀,故应加稀硝酸除去。
如检验SO32-时,CO32-、SO32-均能与Ba2+ 结合生成白色沉淀,故先加入稀盐酸排除上述两种离子存在的可能,但不能加入稀硝酸,因硝酸能将SO32-氧化成SO42-。
2.物质检验的基本步骤
(1)观察外观:观察颜色、状态、气味等。
(2)判断预测:根据观察,结合物质的分类,预测物质可能的组成或性质。
(3)实验验证:设计实验方案,进行实验验证。
(4)分析结论:根据实验现象,分析结果,得出结论。
3.物质检验的注意事项
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:
(1)“先取样,后操作”,若试样是固体,一般先配成溶液再检验。
(2)“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。
(3)“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”。
实践应用
1.下列说法错误的是
A.制取无水酒精时,常常向其中加入熟石灰后再进行蒸馏
B.做蒸馏实验时,在蒸馏烧瓶中应加入沸石,以防暴沸。如果在沸腾前发现忘记加沸石,应立即停止加热,冷却后补加
C.在未知溶液中滴加AgNO3溶液出现白色沉淀,加稀硝酸,沉淀不溶解,说明该未知溶液中存在Cl-
D.提纯混有少量硝酸钾的氯化钠,应采用在较高温度下制得浓溶液再冷却结晶、过滤、干燥的方法
2.某研究性学习小组模拟提纯粗盐,用苦卤的浓缩液(富含K+、Mg2+、Br-、SO、Cl-等)来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴,他们设计了如下流程:
请根据上述流程,回答以下问题 :
(1)要从橙红色液体中分离出溴,可采取的操作是 。
(2)试剂A中如果有两种溶质, 它们是 、 ; 如果是一种溶质,它是 。试剂B是 。
(3)检验SO已除尽的方法是 。
(4)操作②名称 。
(5)在操作②之后的无色溶液中加入稀盐酸的目的是 。
(6)如果有一份KCl 固体含有少量 KNO3,如何提纯?写出实验方案: 。(已知两者的溶解度随温度变化如图)
考点一 直接观察法
【例1】有4 瓶常用溶液∶①BaCl2溶液,②NaCl 溶液,③Na2SO4溶液,④CuSO4溶液。不用其他试剂,即可通过实验方法将它们一一鉴别出来,鉴别出来的先后顺序可能是
A.①④③② B.①④②③ C.①③④② D.④①②③
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】有五瓶失去标签的溶液,它们分别为①Ba(NO3)2 ②KCl ③NaOH ④CuSO4 ⑤Na2SO4,如果不用其他任何试剂(包括试纸),用最简便的方法将它们一一鉴别开来,则在下列的鉴别顺序中最合理的是( )
A.④③①⑤② B.④①⑤③② C.①⑤③④② D.③④①⑤②
【变式1-2】下列说法不正确的是( )
A.不用任何试剂可鉴别Ca(OH)2溶液、K2CO3溶液、HCl溶液
B.测量新制氯水的pH时,不能用pH试纸而应用pH计
C.当蒸馏装置中温度计水银球的位置低于蒸馏烧瓶的支管口时,产物中会混有低沸点的杂质
D.往某溶液中加过量盐酸,无白色沉淀生成,继续滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,则原溶液中肯定不存在Ag+,一定存在SO42-
考点二 显色法
【例2】探究二氧化碳性质时,下列能证明其与水反应的实验是
A.二氧化碳使澄清石灰水变浑浊
B.二氧化碳密度比空气大,倾倒后蜡烛熄灭
C.二氧化碳通入紫色石蕊溶液,溶液变红,加热后又变紫
D.二氧化碳使燃着木条熄灭
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2-1】将淀粉混合溶液装入半透膜袋中,将此袋下半部浸泡在盛有蒸馏水的烧杯中,过一段时间后取出烧杯中液体进行试验。下列现象能证明半透膜一定有破损的是
A.加入碘水(指单质碘的水溶液)变蓝 B.加入氯水没有变蓝,但出现深黄色
C.加入溶液产生黄色沉淀 D.焰色反应,透过蓝色钴玻璃,呈紫色
【变式2-2】某同学结合所学知识探究与能否反应,设计实验装置如下,下列说法正确的是
A.若装置D中无水硫酸铜变蓝,则说明与反应生成水
B.装置B中盛放浓硫酸,目的是除去装置A中挥发出来的少量水蒸气
C.装置C加热前,用试管在干燥管管口处收集气体,点燃,通过声音判断气体的纯度
D.装置A不能直接用于与反应制取氧气
考点三 沉淀法
【例3】探究铁及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的是
实验方案
现象
结论
A
往溶液中加入Zn片
短时间内无明显现象
的氧化能力比弱
B
往溶液中滴加新制氯水,再滴加KSCN溶液
溶液变成血红色
溶液中含有
C
将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加KSCN溶液
溶液呈浅绿色
食品脱氧剂样品中一定没有价铁
D
向沸水中逐滴加5~6滴饱和溶液,持续煮沸
溶液先变成红褐色再析出沉淀
先水解得胶体再聚集成沉淀
A.A B.B C.C D.D
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3-1】向四支试管中分别加入适量不同的无色溶液进行如下操作,结论正确的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
加入NaOH溶液,有白色沉淀生成
溶液中一定存在Mg2+
B
加入Ca(OH)2溶液,有白色沉淀生成
溶液中一定存在
C
加入盐酸无明显现象,再加BaCl2溶液有白色沉淀生成
溶液中一定存在
D
加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,加稀盐酸沉淀不消失
溶液中一定含有Cl-
A.A B.B C.C D.D
【变式3-2】工业处理含Cr3+的酸性废水,通常加入某种试剂调节溶液的pH,使之转化为Cr(OH)3沉淀而除去。这种试剂可以选择
A.NaCl B.Ca(OH)2 C.H2SO4 D.SO2
考点四 气体法
【例4】下列实验操作、现象及所得出的结论或解释均正确的是
选项
实验操作
现象
结论或解释
A
将两根打磨光亮的镁条分别插入硫酸铜溶液和硝酸银溶液中
两根镁条上均有固体附着
金属的活动性顺序为Mg>Cu>Ag
B
向某溶液中加入稀盐酸
有无色气体生成
该溶液中一定含有CO
C
将湿润的淀粉—KI试纸放入某气体中
试纸变蓝
该气体不一定是Cl2
D
将四氯化碳加入溴水中
溶液分层,上层为橙红色
四氯化碳能将溴单质从溴水中萃取出来
A.A B.B C.C D.D
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4-1】下列对实验过程的评价正确的是
A.某无色溶液中滴入酚酞试液显红色,说明该溶液一定是碱溶液
B.某固体中加入稀盐酸,产生了无色无味气体,证明该固体一定是CaCO3
C.验证烧碱溶液中是否含有Cl-,先加稀盐酸除去OH-,再加硝酸银溶液,有白色沉淀出现,证明含Cl-
D.向碘水中滴CCl4,振荡静置后,CCl4层呈紫色,说明可用CCl4萃取碘水中碘
【变式4-2】下列有关离子检验的操作及结论均正确的是( )
A.向某无色溶液中先加入适量盐酸酸化,再加入溶液,产生白色沉淀,则原溶液中一定含有
B.向某无色溶液中加入溶液有白色沉淀产生,则原溶液中一定含有
C.向某无色溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体,则原溶液中一定含有
D.向某溶液中加入氢氧化钠溶液,产生白色沉淀,则该溶液中可能含有Mg2+
基础达标
1.下列实验现象和结论均正确的是
实验操作
现象
结论
A
将石墨电极放入盛NaCl固体的烧杯中,接通电源。
NaCl固体不导电
NaCl固体中不含离子
B
某溶液的焰色试验
火焰显黄色
该溶液一定含有Na+,不含K+
C
向NaBr溶液中滴加过量氯水,再加入淀粉KI溶液
先变橙色,后变蓝色
氧化性:Cl2 > Br2 > I2
D
向某溶液中先加入足量稀盐酸,再加入适量BaCl2溶液
加入稀盐酸后没有明显现象,加入BaCl2溶液后产生白色沉淀
原溶液中一定含有SO
A.A B.B C.C D.D
2.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
向某溶液中加入浓NaOH溶液,加热,产生气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝
该溶液中一定含有
B
灼烧某盐溶液,火焰颜色为黄色,没有看到紫色火焰
该溶液一定没有
C
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
D
向某溶液中加入盐酸,能产生使澄清石灰水变浑浊的气体
该溶液中一定含有
A.A B.B C.C D.D
3.为证明某晶体中含、K+、和H2O,下列实验叙述不正确的是
A.取少量晶体溶于水加入少量NaOH溶液,加热,在试管口用湿润的蓝色石蕊试纸检验,若变红,则可证明晶体的成分中含有
B.取少量晶体放入试管中,加热,若试管口上蘸有少量无水硫酸铜粉末的脱脂棉变蓝,则可证明晶体中含有结晶水
C.取少量晶体溶于水,加适量稀盐酸,无明显现象,再滴入几滴BaCl2溶液,有白色沉淀生成,则可证明晶体的成分中含有
D.取少量晶体溶于水,用洁净的铂丝蘸取少量溶液在酒精灯火焰上灼烧,火焰呈黄色,不能证明晶体中无K+
4.实验室用等原料制取少量的实验流程如下。下列说法正确的是
A.“熔融”时,应先将和混合加热一段时间后再加入KOH
B.流程中可以循环使用的物质是和
C.“过滤”时,为加快分离速率可采用减压过滤
D.制得的粗品可能会含有,可以向粗品中滴加盐酸观察是否有气泡来检验是否含有
5.下列关于物质的除杂、鉴别、检验的方法中错误的是
A.除去溶液中的方法是往溶液中缓缓通入氧气
B.与溴蒸气的鉴别可以用水、溶液或,但不能用湿润的碘化钾淀粉试纸
C.检验是否变质,可取少量样品溶解并滴加溶液,观察溶液是否褪色
D.检验溶液是否变质,可取少量样品于试管中并滴加KSCN,观察溶液是否变红
6.对某溶液中部分离子的定性检测流程如下。相关分析正确的是
A.步骤①所加试剂可以是浓KOH溶液
B.可以用湿润的蓝色石蕊试纸检验生成的无色气体
C.步骤②发生的反应为
D.遇铁氰化钾会生成蓝色溶液
7.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
8.实验室中下列做法正确的是
A.金属钠燃烧起火,可用小苏打干粉灭火
B.蒸馏时忘记加沸石,应立即打开瓶塞补加
C.被水蒸气轻微烫伤,先用冷水处理再涂上烫伤药膏
D.用稀硫酸洗涤并灼烧铂丝后,再进行焰色试验
9.下列关于焰色试验的说法中,正确的是
A.焰色试验体现的是物质的物理性质
B.所有的金属或它们的化合物灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色
C.焰色试验中用稀硫酸将铂丝洗净
D.NaCl固体和固体用焰色试验就能鉴别
10.实验室可通过如图所示装置浓缩双氧水(夹持装置略,常压下的沸点为150℃),下列叙述错误的是
A.仪器A能用蒸馏烧瓶代替
B.实验时可撤去减压系统
C.毛细管的主要作用是防暴沸
D.通空气能起到搅拌、加速水挥发的作用
11.2019年诺贝尔化学奖授予对锂离子电池研究做出贡献的三位科学家。从钴酸锂废极片[主要成分为钴酸锂LiCoO2]中回收得到Co2O3和Li2CO3的一种工艺流程如图所示。
已知:为原子团。
下列说法错误的是
A.操作1→操作2的过程中,加入的H2O2在反应中体现还原性
B.(NH4)2C2O4固体在水中的电离方程式为(NH4)2C2O4=2+
C.CoC2O4完全露置在空气中焙烧时,发生反应的化学方程式为CoC2O42Co2O3+6CO↑+2CO2↑
D.由操作5可知,Li2CO3的溶解度随温度升高而减小
12.实验室利用如图装置制取氧气,回答下列问题:
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气的化学方程式为 。
(3)若用B装置干燥氧气,则B中盛放的试剂为 (填试剂名称),若将B装置中装满水收集氧气,则气体应从导管 (填“a”或“b”)端通入。
(4)若直接用30%的过氧化氢溶液制取氧气,反应速率太快。为获得平稳的氧气流,图中C~F四个发生装置能达到最佳效果的是 (填字母)。
13.I、某溶液含有以下离子中的一种或几种:、。为鉴定这些离子,分别进行以下实验:
①取少量溶液,测得溶液呈强碱性。
②另取少量溶液加入足量盐酸后,生成无色无味气体。该气体能使饱和石灰水溶液变浑浊。
③另取100mL溶液,加足量溶液产生白色沉淀,过滤,向沉淀中加入足量盐酸,沉淀部分溶解。
④取③中滤液,加酸化后,再加过量溶液,溶液中析出白色沉淀。
根据上述信息,回答下列问题:
(1)此溶液中一定大量存在的阴离子有 ;阳离子有 。
(2)一定不大量存在的离子有 。
(3)③中用盐酸洗涤沉淀时发生反应的离子方程式为 。
(4)④中发生反应的离子方程式为 。
II、某小组在实验室探究溶液与稀盐酸反应的实质。向一定浓度的溶液中滴加盐酸,测定导电率的变化如下图所示。
(5)A—B段,发生的离子反应是 。下列化学反应的实质与溶液与稀盐酸反应的实质相同的是 。
A.和 B.和 C.和
14.近日,武汉市第十二中学的“化学妙妙屋”社团以黄铁矿FeS2(杂质为石英)为原料,设计了如下工艺流程:
回答下列问题:
(1)在空气中焙烧黄铁矿的化学方程式为: 。
(2)检验反应Ⅱ所得滤液中所含阴离子的方法是 。
(3)向红渣酸浸得到的滤液中加入适量铁粉还原,再由还原后的滤液制得FeSO4·7H2O的操作为: 、 、过滤、洗涤、干燥。
(4)反应③氢化SiCl4过程中所需的高纯度H2可通过电解精制的饱和食盐水制得,电解过程中同时生成一种黄绿色的气体和一种易溶、易电离的碱,电解反应的离子方程式是 。粗盐水精制过程中,为有效除去、、等杂质,要按 顺序(填标号)加入下列溶液,过滤后再向滤液中加 调节pH。
a.NaOH b.Na2CO3 c.BaCl2
15.除杂和离子的检验是中学化学的重要内容。回答下列问题:
(1)欲除去粗盐水中的 设计如下工艺流程(所加试剂均过量)。
①粗盐水中加入 NaOH 溶液发生的离子反应方程式为 ;
②试剂a、试剂b、试剂c 依次为 (填字母)。
A. Na2CO3溶液、 BaCl2溶液、 稀盐酸 B. BaCl2溶液、 Na2CO3溶液、 稀盐酸
C. Na2CO3溶液、 NaOH溶液、 稀盐酸 D. BaCl2溶液、 NaOH溶液、 稀盐酸
③实验室中进行操作x 需用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
(2)某无色透明溶液可能存在大量中的一种或几种,进行如下实验:
I.取少量原溶液,加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成,再加入过量稀硝酸,沉淀不消失;
Ⅱ.取I的滤液加过量的NaOH 溶液,出现白色沉淀。
①由操作I确定原溶液中肯定存在的阳离子是 ,操作I中产生白色沉淀的离子方 程式为 。
②通过以上信息可知肯定不存在的离子是 。
综合应用
16.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。下列叙述中正确的是
A.所有金属或其化合物灼烧时都会使火焰呈现特征颜色
B.可用稀硫酸代替盐酸清洗铂丝
C.用灼热的铂丝蘸取某固体样品进行焰色实验,火焰颜色为黄色,证明该固体样品中一定含有钠盐
D.为了滤去黄色的光,需透过蓝色钴玻璃观察钾元素的焰色
17.化学无处不在,下列与知识描述对应的化学知识或原理正确的是
选项
知识描述
化学知识或原理
A
熬胆矾铁釜,久之亦化为铜
胆矾是混合物
B
丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂
过程发生分解反应和化合反应
C
“火树银花不夜天”指的是金属元素的焰色反应
焰色反应属于化学变化
D
屠呦呦采用乙醚提取青蒿素
利用的分离提纯操作是蒸馏
A.A B.B C.C D.D
18.工业上用粗盐(含Ca2+、、等杂质)为主要原料,采用“侯氏制碱法”生产纯碱工艺流程图如下(流程Ⅱ的反应为:),下列说法不正确的是
A.流程Ⅰ中的试剂1为溶液,试剂2为溶液
B.实验室进行灼烧操作时需要用到酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚和坩埚钳等
C.该流程中滤液经处理后可循环使用
D.检验所得纯碱中是否有Cl-的操作:取少量纯碱样品于小试管中,加蒸馏水充分溶解后,再滴加酸化的溶液,观察是否有白色沉淀。
19.下列离子检验的说法中合理的是
A.向溶液中加入澄清石灰水,有白色沉淀生成,则原溶液中可能存在
B.向溶液中加入硝酸银溶液,产生白色沉淀,则原溶液中一定含
C.某溶液的焰色试验呈黄色,则原溶液中一定有,一定不含
D.向溶液中加入氯化钡溶液,产生白色沉淀,则原溶液中一定含
20.下列实验结论正确的是
A.向某溶液中加入AgNO3(aq),有白色沉淀产生,则该溶液一定有Cl-
B.向某溶液中加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加入盐酸沉淀不消失,则该溶液中一定有
C.向某晶体中加入稀盐酸产生无色无味气体,将气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,则原晶体中一定有
D.向某溶液中加入NaOH浓溶液,加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则该溶液中一定有
21.下列有关物质检验的操作、现象及结论均正确的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液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
向某溶液中加入稀盐酸,产生的气体通入澄清石灰水中,变浑浊
该溶液中可能含有
C
向某溶液中加入NaOH浓溶液,加热,产生的气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
该溶液中一定含有
D
用洁净的铂丝蘸取少量溶液在酒精灯火焰上灼烧,火焰呈黄色
该溶液一定是钠盐
A.A B.B C.C D.D
22.硫酸铁铵晶体[NH4Fe(SO4)2•xH2O]用途十分广泛,可用作聚合催化剂、媒染剂等。实验室可用废铁屑制备硫酸铁铵,流程如图所示。
回答下列问题:
(1)步骤②需要加热的目的是 ,温度保持80~95℃,采用的合适加热方式是 。铁屑中含有少量硫化物,反应产生的气体需要净化处理,合适的装置为 (填标号)。
(2)步骤③中选用足量的H2O2,理由是 。
(3)步骤⑤的具体实验操作有 、 、 ,经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。
(4)称取硫酸铁铵产品4.820g溶于水中,转入100mL容量瓶定容。每次取20.00mL溶液放入烧杯,加入NaOH溶液调节至碱性,再加入足量BaCl2溶液后过滤,将沉淀干燥并灼烧至恒重,称取固体质量。三次称量固体的平均值为1.092g。通过计算写出该硫酸铁铵晶体的化学式为 。
拓展培优
23.某溶液可能由中的若干种离子组成。现取适量溶液进行如下实验:
根据以上实验判断,下列推断错误的是
A.气体1可使澄清石灰水变浑浊 B.滤液2中加入不产生白色沉淀
C.原溶液中一定存在,一定不存在 D.无色溶液说明不存在、
24.某白色粉末中可能含有、、,现进行以下实验:
(1)将部分粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成;
(2)向(1)的悬浊液中加入过量稀盐酸,白色沉淀消失,并有气泡产生;
(3)取少量(2)的溶液滴入溶液,有白色沉淀生成。
根据上述实验现象,下列判断正确的是
A.原白色粉末中肯定含、,可能含有
B.原白色粉末中肯定含、,可能含有
C.(1)中白色沉淀是、中的一种或两种
D.若将(2)中稀盐酸改为稀硝酸,则判断结果相同
25.常温下,有pH=1的某溶液中可能含有Na+、Fe3+、Fe2+、I-、Cl-、中的某几种,现取100 mL该溶液进行如图实验:根据实验结果,下列判断正确的是
A.Fe3+与Fe2+至少有一种
B.不能确定Na+和Cl-是否存在,一定不存在
C.Fe2+,I-、Cl-三种离子一定存在
D.由于通入了氯气,加入硝酸银产生沉淀不能确定溶液中一定有Cl-
26.某固体化合物X由3种元素组成。学习小组进行了如下实验:
下列推断正确的是
A.变蓝的过程属于物理变化
B.固体混合物Y的成分可能是Cu和NaOH
C.若X与浓盐酸反应产生黄绿色气体,则反应中X作还原剂
D.若得到的碱溶液中溶质的质量为1.6g,则X的化学式为
27.下列说法正确的是
A.需用坩埚钳夹取加热后的蒸发皿
B.容量瓶使用前无需检漏
C.蒸馏实验结束后,先停止通冷凝水,再停止加热
D.焰色实验所用的铂丝,每次用完后都要用稀硫酸洗涤
28.已知木炭还原氧化铜实验中发生的主要反应:C+2CuO2Cu+CO2↑,化学兴趣小组对该实验产物(假设反应物已完全反应)作如图探究:
探究一:检验产物的成分
提出问题:实验产物是暗红色固体,很难观察到紫红色固体。暗红色固体是什么?
查阅资料:氧化亚铜(Cu2O)为红色固体:Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O。
猜想与假设:暗红色固体除铜外还可能含有Cu2O。
(1)取少量暗红色固体,加入稀硫酸,如果观察到现象: ,说明暗红色固体含有Cu2O。用氢氧化钠可检验生成物中有Cu2+,该反应的方程式是 。
探究二:测定产物中Cu2O的含量
原理C+2CuO2Cu+CO2↑,称取一定质量的固体样品,用如图装置进行实验(固定装置略去,碱石灰为氧化钙和氢氧化钠的混合物),通过测定反应前后装置d的质量达到实验目的。
(2)装置e的作用是 ,若不加装置e,实验结果会偏 (填“大”或“小”)。
(3)点燃酒精灯前涉及的部分操作如下,正确的顺序是 。
①打开K2:关闭K1②检查装置的气密性 ③连接仪器 ④关闭K2,打开K1,通氢气一段时间
(4)还可通过测定反应前后装置 (填“a”、“b”或“c”)的质量达到实验目的。
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