1.3 化学中常用的实验方法 第3课时（教学设计） 化学沪科版2020必修第一册

1.3 化学中常用的实验方法 第3课时 物质的检验 一、知识目标 1. 学会常用的物质鉴别方法，如焰色反应、显色法、沉淀法和气体法。 1. 掌握焰色反应的实验操作、原理及用途，能利用焰色反应鉴别金属或金属离子。 1. 理解显色法、沉淀法和气体法的原理，能运用这些方法鉴别常见物质和离子。 1. 了解仪器分析的特点和常见仪器分析方法。 二、素养目标 1. 宏观辨识与微观探析：能从宏观现象和微观粒子的角度理解物质检验的原理和方法，通过实验现象判断物质的组成。 1. 证据推理与模型认知：建立物质检验的思维模型，根据实验现象和证据推理物质的成分，设计合理的实验方案进行物质鉴别。 1. 科学探究与创新意识：通过实验探究，培养学生的动手能力和创新思维，学会运用科学方法进行物质检验。 1. 科学态度与社会责任：了解化学在物质检验中的应用，培养严谨的科学态度和社会责任感，认识到化学对保障生活质量和安全的重要作用。 一、教学重点 1. 焰色反应的实验操作、原理及应用。 1. 显色法、沉淀法和气体法的原理及常见离子的检验方法。 1. 设计实验方案进行物质的鉴别。 二、教学难点 1. 焰色反应中钾元素的检验及避免钠元素的干扰。 1. 沉淀法和气体法中试剂的选择和干扰离子的排除。 1. 根据物质的性质和实验现象设计合理的实验方案进行物质鉴别。 本节教学内容源于沪科版2020必修第一册第一章《化学研究的天地》中的1.3《化学中常用的实验方法》第3课时《物质的检验》。物质的检验是化学实验的重要组成部分，它贯穿于整个化学学科的学习过程，是培养学生实验技能和科学思维的关键内容，在化学学习和研究中具有举足轻重的地位。 本课时聚焦于物质检验的几种常用方法，包括焰色反应、显色法、沉淀法和气体法。教材首先通过古籍中对焰色反应的记载引入，展示了化学知识的悠久历史，激发学生的学习兴趣。接着详细阐述了焰色反应的原理、实验步骤、现象及用途，并通过典型例题加深学生对焰色反应的理解和应用。随后，分别介绍了显色法、沉淀法和气体法，通过具体的实验现象和分析，让学生掌握这些方法的原理和操作要点，同时引导学生思考实验中试剂的作用和选择。最后，教材还提及了仪器分析在物质检验中的应用，拓宽了学生的视野，体现了化学学科的发展性。 教学对象为高一入学不久的学生，处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段。在初中化学学习中，学生已经积累了一定的化学基础知识和实验操作技能，对一些常见物质的性质和反应有了初步的了解，但对于物质检验的系统方法和科学思维尚未形成。 从知识储备来看，学生在初中接触过一些简单的物质鉴别实验，如用酸碱指示剂鉴别溶液的酸碱性，但对于焰色反应等较为复杂的实验现象和原理可能比较陌生。在思维能力方面，学生正处于从直观感性认识向理性分析转变的过程，对于实验现象的观察和分析能力有待提高，需要教师引导他们透过现象看本质，培养科学的思维方法。 此外，学生的学习兴趣和主动性存在一定差异。部分学生对化学实验充满好奇，喜欢通过动手操作来探索知识，但也有一些学生可能在学习过程中遇到困难时容易产生畏难情绪。因此，在教学过程中，教师应充分考虑学生的个体差异，采用多样化的教学方法，如实验演示、小组讨论、多媒体展示等，激发学生的学习兴趣，引导学生积极参与课堂活动，逐步提高学生的实验技能和科学素养。 教学环节一 课堂导入 【展示酒驾检测图片】同学们，先来看一张图片。交警正在用呼气式酒精检测仪对一位驾驶员进行检测，你们知道这里面运用了什么化学原理吗？其实啊，这里面涉及到用重铬酸钾查酒驾的变色原理。重铬酸钾是一种强氧化剂，当驾驶员呼出的气体中含有酒精时，酒精会与重铬酸钾发生化学反应，使重铬酸钾的颜色发生变化，通过颜色变化就能判断驾驶员是否酒驾。 【提出样品分析问题】大家看，化学在生活中的应用是不是很神奇。现在老师又有一个新的挑战要交给大家啦。这里有一份样品，它可能是CuSO₄、BaSO₄、FeCl₃、KOH、NaCl、CaCO₃中的一种或几种。对这个样品进行初步测试后，得到了这样的结果：样品经过观察外观、溶解性测试、观察溶液颜色、测定溶液pH等步骤后，发现是白色粉末，能溶于水且溶液无色，呈强碱性。无水FeCl₃颜色为黑棕色。那么请大家分析一下，这个白色粉末是什么物质呢？说说你们的理由。（给学生一些时间思考和讨论，鼓励他们积极发言） 【引导进入新课】大家的想法都很有创意。要准确地判断出这个样品的成分，就需要用到我们今天要学习的物质检验方法。通过学习这些方法，我们就能像小侦探一样，准确地找出物质中所含的成分。接下来，就让我们一起开启物质检验的学习之旅吧。 【设计意图】 1. 激发学生兴趣：展示酒驾检测图片并讲解重铬酸钾查酒驾的变色原理，能迅速吸引学生的注意力，让他们感受到化学在生活中的实际应用，激发他们对化学学习的兴趣。 1. 培养思维能力：提出样品分析的问题，让学生进行思考和讨论，培养他们的逻辑思维和分析问题的能力，提高学生的课堂参与度。 1. 自然导入新课：从生活中的酒驾检测实例和样品分析问题，自然地过渡到本节课要学习的物质检验方法，让学生明确学习目标，带着问题去探索新知识，增强学习的主动性和积极性。 教学任务一 焰色反应 活动一 焰色反应的引入与原理探究 【引入】同学们，大家在生活中有没有注意到节日燃放的烟花，它们呈现出五彩缤纷的颜色，非常美丽。那大家知道为什么烟花会有这么多艳丽的色彩吗？其实这和我们今天要学习的焰色反应有关。早在南北朝时期，陶弘景所著的《本草经集注》中就记载“以火烧之，紫青烟起，云是真硝石也”，说明人们很早就知道用焰色反应鉴别硝石（硝酸钾）了。下面我们就一起来揭开焰色反应的神秘面纱。 【问题】焰色反应的研究对象是什么？它是物理变化还是化学变化呢？ 【学生思考】 1. 学生分组讨论，思考焰色反应的研究对象可能是金属或其化合物。 1. 对于焰色反应是物理变化还是化学变化，学生们可能有不同的看法，有的认为有颜色变化可能是化学变化，有的认为没有新物质生成可能是物理变化。 【讲解】评价学生的讨论结果，强调：焰色反应的研究对象是很多金属或其化合物。焰色反应属于物理变化，它是元素的性质，不是单质或某种化合物的性质。当金属或其化合物在灼烧时，原子中的电子会吸收能量，从低能级跃迁到高能级，而处于高能级的电子不稳定，会回到低能级，这个过程中会以光的形式释放出能量，从而使火焰呈现出特殊的颜色。 【学生任务】观察课件中展示的一些金属及化合物的焰色反应图片，如黄色（钠元素）、紫色（钾元素）、砖红色（钙元素）、洋红色（锶元素）、绿色（钡元素）、紫红色（锂元素）、黄绿色（铜元素）等，了解不同金属对应的焰色。 【总结】评价、强调：不同金属或其化合物的焰色反应不同，我们可以利用这一特点来鉴别金属或金属离子的存在。同时，在做钾元素的焰色试验时，需透过蓝色的钴玻璃观察火焰颜色，目的是滤去黄色的光，避免少量的钠元素对鉴别钾元素的干扰。 【对应训练1】焰色反应是元素的性质还是单质或某种化合物的性质？ 【答案】焰色反应是元素的性质，不是单质或某种化合物的性质。 【解析】无论该元素是以单质形式存在，还是以化合物形式存在，在进行焰色反应时，只要含有该元素，就会呈现出特定的焰色，所以是元素的性质。 【对应训练2】焰色反应属于物理变化还是化学变化？为什么？ 【答案】焰色反应属于物理变化。因为在焰色反应过程中，没有新物质生成，只是原子中的电子发生了能级跃迁，以光的形式释放能量。 【解析】判断物理变化和化学变化的关键是看是否有新物质生成，焰色反应没有涉及物质的化学组成改变，所以是物理变化。 【对应训练3】观察钾元素的焰色反应时为什么要透过蓝色的钴玻璃？ 【答案】目的是滤去黄色的光，避免少量的钠元素对鉴别钾元素的干扰。 【解析】在自然界中，钾元素和钠元素常常共存，而钠元素的焰色为黄色，会对钾元素的紫色焰色产生干扰，蓝色钴玻璃可以吸收黄色光，从而使我们能更准确地观察到钾元素的紫色焰色。 活动二 焰色反应实验步骤及操作 【引入】我们了解了焰色反应的原理和一些常见金属的焰色，那具体该如何进行焰色反应的实验操作呢？下面我们就来学习焰色反应的实验步骤。 【问题】请同学们阅读教材和课件内容，思考焰色反应的实验步骤有哪些？实验过程中有哪些注意事项？ 【学生思考】 1. 学生阅读后总结出焰色反应的实验步骤：洗（用稀HCl浸洗铂丝）、烧（将用稀HCl洗涤过的铂丝在火焰上灼烧，直至火焰恢复原来颜色为止）、蘸（用灼烧后的铂丝蘸取待测物质）、烧（将沾有待测物的铂丝放在火焰上灼烧，观察火焰的颜色）、洗（用稀盐酸洗涤用过的铂丝）。 1. 对于注意事项，学生可能会提到在做钾元素的焰色试验时，需透过蓝色的钴玻璃观察火焰颜色。 【讲解】评价学生的总结，强调：在实验步骤中，用稀HCl浸洗铂丝是为了除去铂丝表面的杂质，因为金属氯化物在高温时容易挥发。不能用其他酸代替稀HCl，因为硫酸的沸点高，不易挥发，会残留杂质；硝酸有强氧化性，可能会与待测物质发生反应。一般也不能用其他金属丝代替铂丝，因为大多数金属本身也有焰色反应，会干扰实验结果，而铂丝的焰色反应几乎为无色。 【学生任务】分组模拟焰色反应的实验操作过程，一名学生操作，其他学生观察并指出操作中可能存在的问题。 【总结】评价学生的模拟操作，强调正确的操作方法和注意事项。焰色反应的实验操作要规范，才能准确观察到火焰的颜色，从而鉴别金属或金属离子。 【对应训练1】在焰色反应实验中，能否用稀硫酸代替稀盐酸来洗涤铂丝？为什么？ 【答案】不能。因为硫酸的沸点高，不易挥发，用稀硫酸洗涤铂丝后，在灼烧时硫酸会残留，可能会干扰实验结果，而稀盐酸的沸点低，易挥发，不会残留杂质。 【解析】实验中选择试剂要考虑其性质是否会对实验产生干扰，硫酸的高沸点使其不适合用于洗涤铂丝。 【对应训练2】做焰色反应实验时，用铜丝代替铂丝会有什么后果？ 【答案】铜丝本身有焰色反应，其焰色为绿色，会干扰待测物质的焰色观察，导致无法准确判断待测物质中金属或金属离子的存在。 【解析】不同金属的焰色不同，选择实验材料时要避免其本身的焰色对实验造成干扰。 【对应训练3】某同学在做焰色反应实验时，没有用稀盐酸洗涤铂丝就直接蘸取待测物质进行灼烧，可能会出现什么情况？ 【答案】铂丝表面可能残留有上次实验的杂质，这些杂质的焰色会干扰本次实验，使观察到的火焰颜色不准确，无法正确鉴别待测物质中的金属或金属离子。 【解析】洗涤铂丝是为了保证实验的准确性，去除杂质的干扰。 教学任务二 显色法、沉淀法、气体法 活动一 显色法的原理与应用 【引入】除了焰色反应，我们还有其他鉴别物质的方法，比如显色法。在生活中，我们经常会用一些方法来检测溶液的酸碱性，或者判断某些物质的存在，这很多时候就用到了显色法。下面我们来具体了解一下显色法。 【问题】什么是显色法？请举例说明显色法在实际中的应用。 【学生思考】 1. 学生阅读教材和课件后回答，使特定组分发生化学反应，产生特征颜色，这种方法称为显色法。 1. 举例：用酸碱指示剂、pH试纸等检测溶液的酸碱性，用淀粉溶液检测碘单质等。 【讲解】评价学生的回答，强调：显色法是一种很常用的物质鉴别方法。用酸碱指示剂检测溶液的酸碱性时，不同的酸碱指示剂在酸性或碱性溶液中会呈现不同的颜色，比如紫色石蕊试液在酸性溶液中变红，在碱性溶液中变蓝；pH试纸可以通过与溶液接触后显示的颜色与标准比色卡对比，来确定溶液的pH值；淀粉溶液遇到碘单质会变蓝，这是一个非常典型的显色反应。 【学生任务】分组进行简单的显色法实验，一组用酸碱指示剂检测溶液的酸碱性，另一组用淀粉溶液检测碘单质，观察实验现象并记录。 【总结】评价学生的实验操作和记录结果，强调显色法的关键是利用特定的化学反应产生特征颜色来鉴别物质。在实验中要注意操作规范，观察现象要准确。 【对应训练1】用pH试纸检测溶液的酸碱性时，正确的操作方法是什么？ 【答案】用玻璃棒蘸取少量待测溶液滴在pH试纸上，然后将试纸显示的颜色与标准比色卡对比，读出溶液的pH值。 【解析】这样操作可以避免污染待测溶液，同时能准确获取溶液的pH值信息。 【对应训练2】下列可以用显色法鉴别物质的是（ ） A. 用硝酸银溶液鉴别氯离子 B. 用淀粉溶液鉴别碘单质 C. 用稀盐酸鉴别碳酸根离子 D. 用氢氧化钠溶液鉴别镁离子 【答案】B 【解析】A选项用硝酸银溶液鉴别氯离子是沉淀法；C选项用稀盐酸鉴别碳酸根离子是气体法；D选项用氢氧化钠溶液鉴别镁离子是沉淀法；而B选项用淀粉溶液鉴别碘单质是利用了显色法，淀粉遇碘变蓝。 【对应训练3】用酸碱指示剂检测溶液酸碱性时，如果指示剂颜色变化不明显，可能的原因有哪些？ 【答案】可能的原因有：溶液的酸碱性较弱，导致指示剂颜色变化不显著；指示剂的用量过少；溶液中可能存在其他物质干扰了指示剂的变色反应等。 【解析】实验现象不明显时，要从多个方面考虑可能影响实验的因素。 活动二 沉淀法的原理与应用 【引入】在鉴别物质时，沉淀法也是一种重要的方法。我们可以通过加入某种试剂，观察是否有沉淀产生，来判断物质中所含的组分。下面我们就来学习沉淀法。 【问题】请同学们结合教材和课件中的实验，思考沉淀法的原理是什么？在使用沉淀法时需要注意什么？ 【学生思考】 1. 学生分析实验得出，沉淀法是通过加入某种试剂，使物质中的特定组分与试剂反应生成沉淀，根据沉淀的性质和现象来判断物质中所含的组分。 1. 对于注意事项，学生可能会提到要排除其他离子的干扰，比如在检验氯离子时，加入稀硝酸酸化的硝酸银溶液，是为了排除碳酸根离子、亚硫酸根离子和硫酸根离子的干扰。 【讲解】评价学生的思考结果，强调：沉淀法的关键是选择合适的试剂，使目标离子产生特征沉淀。在检验氯离子时，加入硝酸银溶液后出现白色沉淀，且沉淀不溶解于稀硝酸，说明溶液中含有氯离子，因为氯化银不溶于稀硝酸。在检验硫酸根离子时，先加入稀盐酸，排除亚硫酸根离子、碳酸根离子和银离子的干扰，再加入氯化钡溶液，若生成白色沉淀，则证明溶液中含有硫酸根离子。 【学生任务】分组进行沉淀法的实验，一组检验氯离子，另一组检验硫酸根离子，记录实验现象并分析实验结论。 【总结】评价学生的实验操作和分析结果，强调沉淀法实验中试剂的选择和加入顺序很重要，要严格按照实验步骤进行，才能准确判断物质中所含的组分。 【对应训练1】在检验硫酸根离子时，为什么要先加入稀盐酸，再加入氯化钡溶液？ 【答案】先加入稀盐酸是为了排除亚硫酸根离子、碳酸根离子和银离子的干扰。亚硫酸根离子和碳酸根离子会与氯化钡溶液反应生成白色沉淀，但这些沉淀能溶于稀盐酸；银离子会与氯化钡溶液中的氯离子反应生成氯化银沉淀，也不溶于稀硝酸，所以先加稀盐酸可以排除这些干扰，确保实验结果的准确性。 【解析】试剂的加入顺序是为了避免其他离子对目标离子检验的干扰。 【对应训练2】某溶液中加入硝酸银溶液产生白色沉淀，该沉淀不溶于稀硝酸，能否确定溶液中一定含有氯离子？ 【答案】不能完全确定。虽然氯化银不溶于稀硝酸，但也可能存在其他不溶于稀硝酸的白色沉淀，比如硫酸银在一定条件下也可能产生类似现象，所以还需要进一步的实验来确定溶液中是否一定含有氯离子。 【解析】实验现象不能单一地确定物质的存在，要考虑多种可能性。 【对应训练3】在沉淀法实验中，如果加入试剂后没有观察到沉淀产生，能说明溶液中一定不含有目标离子吗？ 【答案】不能。可能是目标离子的浓度过低，产生的沉淀量太少，肉眼无法观察到；也可能是溶液中存在其他物质与目标离子发生了反应，抑制了沉淀的生成。 【解析】实验现象不明显时，要综合考虑各种可能的因素，不能轻易下结论。 活动三 气体法的原理与应用 【引入】除了显色法和沉淀法，气体法也是鉴别物质的一种有效方法。我们可以通过加入某种试剂，将待测物质转化为易于鉴别气体，根据气体的性质来判断物质中所含的组分。下面我们来学习气体法。 【问题】请同学们结合教材内容，思考气体法的原理是什么？有哪些常见的利用气体法鉴别的例子？ 【学生思考】 1. 学生回答气体法是通过加入某种试剂，使待测物质发生反应产生气体，根据气体的颜色、气味、能否使澄清石灰水变浑浊等性质来判断物质中所含的组分。 1. 举例：向含有碳酸根离子或碳酸氢根离子的物质中滴加盐酸，会产生二氧化碳气体，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。 【讲解】评价学生的回答，强调：气体法的关键是选择合适的试剂与待测物质反应产生具有特征性质的气体。需要注意的是，能使澄清石灰水变浑浊的气体不一定是二氧化碳，还有二氧化硫，所以在鉴别时要进一步确认气体的成分。 【学生任务】分组进行气体法鉴别碳酸根离子的实验，向含有碳酸根离子的溶液中滴加盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水中，观察实验现象并记录。 【总结】评价学生的实验操作和记录结果，强调气体法实验中要注意观察气体的产生和性质，同时要考虑其他可能产生类似现象的气体，确保鉴别结果的准确性。 【对应训练1】在鉴别碳酸根离子时，为什么要将产生的气体通入澄清石灰水？ 【答案】将产生的气体通入澄清石灰水是为了检验产生的气体是否为二氧化碳。如果气体能使澄清石灰水变浑浊，说明产生的气体可能是二氧化碳，从而推测溶液中可能含有碳酸根离子或碳酸氢根离子。 【解析】利用二氧化碳的特征性质来鉴别碳酸根离子或碳酸氢根离子。 【对应训练2】某溶液中加入盐酸产生气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊，能否确定溶液中一定含有碳酸根离子？ 【答案】不能确定。能使澄清石灰水变浑浊的气体可能是二氧化碳，也可能是二氧化硫，所以溶液中可能含有碳酸根离子、碳酸氢根离子或亚硫酸根离子等，需要进一步的实验来确定具体的离子。 【解析】实验现象不能单一地确定物质的存在，要考虑多种可能性。 【对应训练3】在气体法实验中，如果没有观察到气体产生，能说明溶液中一定不含有能产生气体的离子吗？ 【答案】不能。可能是试剂的用量不足，没有与待测物质充分反应；也可能是反应条件不合适，导致气体产生的速率很慢或没有产生气体；还可能是溶液中能产生气体的离子浓度过低等。 【解析】实验现象不明显时，要综合考虑各种可能的因素，不能轻易下结论。 1.3 化学中常用的实验方法 第3课时 物质的检验 一、焰色反应 1. 原理：很多金属或其化合物在灼烧时使火焰呈现特殊颜色，是元素的性质，属于物理变化 1. 操作步骤 · 洗：稀HCl浸洗铂丝 · 烧：灼烧至火焰恢复原色 · 蘸：蘸取待测物质 · 烧：观察火焰颜色 · 洗：稀盐酸洗涤铂丝 1. 常见焰色 · 钠：黄色 · 钾：紫色（透过蓝色钴玻璃） · …… 1. 用途 · 鉴别金属或金属离子 · 做焰火材料 二、显色法、沉淀法、气体法 1. 显色法 · 定义：使特定组分发生化学反应产生特征颜色 · 举例：酸碱指示剂、pH试纸、淀粉溶液 1. 沉淀法 · 定义：加入试剂观察是否有沉淀产生 · 举例：检验Cl⁻、SO₄²⁻ 1. 气体法 · 定义：加入试剂将待测物质转化为易于鉴别的气体 · 举例：检验CO₃²⁻、HCO₃⁻ 三、仪器分析 1. 特点：灵敏度高、快速、简便 1. 常见方法：元素分析仪、核磁共振、质谱分析、色谱及其联用技术 1．能证明某溶液中含有NaCl的是 A．焰色试验是黄色 B．溶液有咸味 C．取少量溶液于试管中，滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液，出现白色沉淀 D．焰色试验是黄色，同时又能与稀硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀 【答案】D 【解析】A选项，焰色试验是黄色，只能说明溶液中含有钠元素，但不能确定一定含有氯化钠，因为其他含钠的化合物也可能有黄色焰色，A错误；B选项，溶液有咸味不能作为判断含有氯化钠的依据，很多物质的溶液可能都有类似的味道，B错误；C选项，滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液出现白色沉淀，只能说明溶液中可能含有氯离子，但不能确定一定是氯化钠，可能是其他含氯的化合物，C错误；D选项，焰色试验是黄色说明有钠元素，能与稀硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀说明有氯离子，所以可以证明溶液中含有NaCl，D正确。 2．下列说法正确的是 A．用焰色反应鉴别NaCl和Na₂SO₄ B．区别K₂CO₃溶液和NaCl溶液只能用焰色反应 C．用铂丝蘸取某溶液置于酒精灯外焰上灼烧，火焰呈黄色，则该溶液中含Na元素 D．做焰色实验时用洁净的铜丝蘸取待测液，放到无色火焰上灼烧，观察火焰颜色 【答案】C 【解析】A选项，NaCl和Na₂SO₄都含有钠元素，焰色反应均为黄色，不能用焰色反应鉴别二者，A错误；B选项，区别K₂CO₃溶液和NaCl溶液，除了焰色反应，还可以加入酸看是否有气体产生等方法，B错误；C选项，钠元素的焰色反应为黄色，用铂丝蘸取某溶液置于酒精灯外焰上灼烧，火焰呈黄色，则该溶液中含Na元素，C正确；D选项，铜丝本身灼烧会产生绿色火焰，会干扰待测液的焰色观察，不能用铜丝，一般用铂丝或铁丝，D错误。 3．下列离子检验的方法正确的是 A．向某溶液中加入硝酸银溶液，生成白色沉淀，说明原溶液中有Cl⁻ B．向某溶液中加入氯化钡溶液，生成白色沉淀，说明原溶液中有SO₄²⁻ C．向某溶液中加入氢氧化钠溶液，生成蓝色沉淀，说明原溶液中有Cu²⁺ D．向某溶液中加入氯化钡溶液，生成白色沉淀，再加盐酸沉淀不溶解，说明原溶液中有SO₄²⁻ 【答案】C 【解析】A选项，加入硝酸银溶液生成白色沉淀，该沉淀可能是碳酸银等，不一定是氯化银，所以不能说明原溶液中有Cl⁻，A错误；B选项，加入氯化钡溶液生成白色沉淀，该沉淀可能是碳酸钡、硫酸钡等，不能说明原溶液中有SO₄²⁻，B错误；C选项，铜离子与氢氧化钠反应会生成蓝色的氢氧化铜沉淀，所以向某溶液中加入氢氧化钠溶液，生成蓝色沉淀，说明原溶液中有Cu²⁺，C正确；D选项，加入氯化钡溶液生成白色沉淀，再加盐酸沉淀不溶解，该沉淀可能是氯化银，不一定是硫酸钡，不能说明原溶液中有SO₄²⁻，D错误。 4．某固体混合物可能含有K₂CO₃、K₂SO₄、CuSO₄、CaCl₂、KCl中的一种或几种，为了确定该混合物的成分，进行如下实验： 步骤I：将固体混合物溶于水，搅拌后得无色透明溶液。 步骤II：往步骤I溶液中滴加足量硝酸钡溶液，有白色沉淀生成。 步骤III：过滤，将沉淀物置于稀硝酸中，发现沉淀全部溶解，并放出气体。 试判断： （1）固体混合物中肯定有_____，肯定没有_____，可能有_____ 。 （2）对可能有的物质，可采用向步骤III中的滤液滴加_____溶液来检验。 （3）写出步骤III中发生的化学方程式__________。 【答案】（1）碳酸钾/K₂CO₃；K₂SO₄、CuSO₄、CaCl₂；氯化钾/KCl；（2）硝酸银/AgNO₃；（3）2HNO₃ + BaCO₃ = Ba(NO₃)₂ + H₂O + CO₂↑ 【解析】（1）步骤I中溶液无色透明，说明没有硫酸铜（硫酸铜溶液为蓝色），且碳酸钾和氯化钙不能同时存在（会反应生成碳酸钙沉淀）；步骤II中滴加硝酸钡溶液有白色沉淀生成，步骤III中沉淀全部溶解并放出气体，说明沉淀是碳酸钡，不是硫酸钡，所以肯定有碳酸钾，肯定没有硫酸钾和氯化钙；可能有氯化钾。（2）对于可能有的氯化钾，可通过加入硝酸银溶液，看是否有白色沉淀生成来检验。（3）步骤III中是硝酸与碳酸钡反应，化学方程式为2HNO₃ + BaCO₃ = Ba(NO₃)₂ + H₂O + CO₂↑。 5．能一次鉴别AgNO₃、Na₂CO₃、NaCl三种溶液的试剂是（ ） A．盐酸 B．氢氧化钠溶液 C．氯化钡溶液 D．硝酸钾溶液 【答案】A 【解析】A选项，盐酸与AgNO₃反应生成白色沉淀氯化银，与Na₂CO₃反应生成二氧化碳气体，与NaCl不反应，现象不同，可以一次鉴别，A正确；B选项，氢氧化钠溶液与AgNO₃反应生成氢氧化银，氢氧化银不稳定会分解为氧化银（褐色沉淀），与Na₂CO₃不反应，与NaCl不反应，不能一次鉴别，B错误；C选项，氯化钡溶液与AgNO₃反应生成白色沉淀氯化银，与Na₂CO₃反应生成白色沉淀碳酸钡，与NaCl不反应，无法区分AgNO₃和Na₂CO₃，C错误；D选项，硝酸钾溶液与三种溶液都不反应，不能鉴别，D错误。 6．有四瓶无色溶液，分别是NaCl溶液、Na₂CO₃溶液、Na₂SO₄溶液、NaOH溶液，取样分别进行不同实验。下列说法正确的是（ ） A．用pH试纸检测，pH＞7的一定是NaOH溶液 B．滴加BaCl₂溶液，产生白色沉淀的一定是Na₂SO₄溶液 C．滴加AgNO₃溶液，产生白色沉淀的一定是NaCl溶液 D．滴加稀盐酸，有气泡产生的一定是Na₂CO₃溶液 【答案】D 【解析】A选项，Na₂CO₃溶液和NaOH溶液都显碱性，pH＞7，所以pH＞7的不一定是NaOH溶液，A错误；B选项，滴加BaCl₂溶液，产生白色沉淀的可能是Na₂CO₃溶液（生成碳酸钡沉淀），也可能是Na₂SO₄溶液（生成硫酸钡沉淀），B错误；C选项，滴加AgNO₃溶液，产生白色沉淀的可能是NaCl溶液（生成氯化银沉淀），也可能是Na₂CO₃溶液（生成碳酸银沉淀），C错误；D选项，滴加稀盐酸，有气泡产生的一定是Na₂CO₃溶液，因为碳酸钠与盐酸反应会生成二氧化碳气体，D正确。 7．春节期间，家家户户用燃放烟花爆竹的方式庆贺新春。这与高中化学中“焰色试验”知识相关，下列关于焰色试验说法中错误的是 A．焰色试验是化学变化 B．钠的焰色试验为黄色 C．钾的焰色试验应透过蓝色钴玻璃观察 D．不能利用焰色试验区分NaOH与NaCl固体 【答案】A 【解析】A选项，焰色试验是物理变化，是原子中的电子能量的变化，没有新物质生成，A错误；B选项，钠元素的焰色反应为黄色，B正确；C选项，钾元素的焰色反应容易被钠元素的黄色干扰，所以观察钾元素的焰色试验时应透过蓝色钴玻璃观察，C正确；D选项，NaOH与NaCl都含有钠元素，焰色反应均为黄色，不能利用焰色试验区分二者，D正确。 8．某无色、澄清溶液中可能含有①Na⁺、②SO₄²⁻、③Cl⁻、④HCO₃⁻、⑤CO₃²⁻、⑥H⁺、⑦Cu²⁺中的几种，且每种离子的个数均相等。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： 下列结论不正确的是 A．肯定不含有③ B．肯定含有的离子是①②⑥ C．可能含有的离子是①③ D．④⑤⑦离子肯定不含有 【答案】C 【解析】溶液无色，说明肯定不含⑦Cu²⁺；加入过量盐酸，有气体生成，说明溶液中含有④HCO₃⁻或⑤CO₃²⁻，又因为加入盐酸后溶液中无沉淀，所以一定不含③Cl⁻；加入过量氯化钡溶液，有白色沉淀生成，说明含有②SO₄²⁻；根据溶液呈电中性，因为每种离子个数相等，有SO₄²⁻，则一定有①Na⁺和⑥H⁺，且不含④HCO₃⁻和⑤CO₃²⁻。A选项，肯定不含有③Cl⁻，A正确；B选项，肯定含有的离子是①Na⁺、②SO₄²⁻、⑥H⁺，B正确；C选项，③Cl⁻肯定不含有，C错误；D选项，④HCO₃⁻、⑤CO₃⁻、⑦Cu²⁺离子肯定不含有，D正确。 在本次教学中，通过引入生活实例如重铬酸钾查酒驾、烟花等，有效激发了学生的学习兴趣，让学生认识到化学知识在生活中的广泛应用。在讲解焰色反应和各种物质检验方法时，结合实验现象和原理，学生基本能理解相关概念和操作。但在教学过程中，也发现部分学生对一些复杂离子检验的干扰因素理解不够透彻，在后续练习中容易出错。在今后的教学中，应加强对这些难点的讲解和练习，增加课堂互动环节，让学生更多地参与到问题讨论和解决中，提高学生的思维能力和应用能力。同时，可适当拓展仪器分析的内容，让学生了解化学学科的前沿发展。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$