内容正文:
第59讲 物质的检验与鉴别(基础课)
1.了解常见气体的检验方法,了解常见离子的检验方法。 2.能对常见物质的组成进行鉴定、检验和分析。 3.了解常见物质的鉴别方法或鉴别方案的评价等。
物质的检验
1.常见离子的检验
离子
检验方法
Cl-、
Br-、I-
与稀硝酸酸化的AgNO3溶液反应,若产生白色、淡黄色或者黄色沉淀,则有Cl-、Br-或者I-
SO
先加稀盐酸酸化,再加BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则有SO
Na+、K+
做焰色试验,若火焰为黄色,则有Na+;透过蓝色钴玻璃观察,火焰为紫色,则有K+
NH
先加足量的NaOH溶液,再加热。①用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,若试纸变蓝色,则有NH;②用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若产生白烟,则有NH
Fe2+
①先加KSCN溶液,无明显现象,再通入Cl2,若溶液变红色,则有Fe2+;②滴加NaOH溶液,若产生白色沉淀,且白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色,则有Fe2+;③滴加K3[Fe(CN)6]溶液,若产生蓝色沉淀,则有Fe2+
Fe3+
①滴加KSCN溶液,若溶液变红色,则有Fe3+;②滴加苯酚溶液,若溶液变紫色,则有Fe3+;③滴加NaOH溶液,若立即产生红褐色沉淀,则有Fe3+
2.常见气体的检验
(1)酸性气体的检验
(2)碱性气体的检验
(3)还原性气体的检验
(4)强氧化性气体的检验
3.常见有机物的检验
(1)有机气体
(2)含—CHO的有机物
①碱性条件下与银氨溶液共热生成银镜。
②碱性条件下与新制Cu(OH)2共热生成砖红色沉淀。
(3)含酚羟基的物质:与FeCl3溶液发生显色反应,或与浓溴水反应生成白色沉淀。
(4)卤代烃:与碱的水溶液共热,加稀硝酸酸化,然后加AgNO3溶液,有沉淀生成。
(5)蛋白质:遇浓硝酸显黄色,灼烧有烧焦羽毛气味。
(6)淀粉:遇I2变蓝色。
——常见物质的检验
1.现有一瓶标签上注明为葡萄糖酸盐(钠、镁、钙、铁)的复合制剂,某同学为了确认其成分,取部分制剂作为试液,设计并完成了如下实验:
已知:控制溶液pH=4时,Fe(OH)3沉淀完全,Ca2+、Mg2+不沉淀。该同学得出的结论正确的是( )
A.根据现象1可推出该试液中含有Na+
B.根据现象2可推出该试液中不含有葡萄糖酸根
C.根据现象3和4可推出该试液中含有Ca2+,但没有Mg2+
D.根据现象5可推出该试液中一定含有Fe2+
C [Na+的焰色试验呈黄色,但由于在检验过程中向试液中加入了Na+,故不能根据现象1判断原试液中含Na+,A项错误;葡萄糖酸根[CH2OH(CHOH)4COO-]中不含有醛基,不能发生银镜反应,因此不能通过银镜反应来判断葡萄糖酸根是否存在,B项错误;调节pH=4时Fe3+全部沉淀,此时滤液中可能存在的金属离子只有Ca2+和Mg2+,根据加入氨水后无沉淀生成可知滤液中无Mg2+,根据加入Na2CO3溶液后产生沉淀,可知存在Ca2+,C项正确;若原试液中只含有Fe3+,通过图示操作,也可出现现象5,即原试液中不一定含有Fe2+,D项错误。]
2.H2、CO、CH4、NH3在一定条件下均可用作还原剂。 已知:CH4+CuOCu+CO2+H2O;NH3+CuOCu+N2+H2O,用如图所示装置进行实验(A装置加热前均用所通入的气体排尽装置中的空气,每次只通一种气体),并完成表格中的内容。
序号
A装置
B装置
C装置
判断通入的气体
尾气处理
Ⅰ
CuO由
黑色变
红色
无水硫酸
铜变蓝
澄清石灰
水变浑浊
①
点燃
Ⅱ
无水硫酸
铜变蓝
无现象
②
点燃
Ⅲ
无现象
澄清石灰
水变浑浊
③
点燃
Ⅳ
④
⑤
NH3
用水吸收
解析:四种气体均有还原性,故A装置中的现象相同(黑色固体变为红色);四种气体中含氢元素的物质(H2、CH4、NH3)与氧化铜反应后,产物中含水蒸气,能使无水硫酸铜变蓝;四种气体中含碳元素的物质(CO、CH4)与氧化铜反应后,产物中含二氧化碳,能使澄清石灰水变浑浊;NH3极易溶于水,故通入饱和澄清石灰水时石灰水变浑浊;尾气能燃烧的可点燃或收集处理,而NH3则不需要另外处理,通入水中即可。
答案:①CH4 ②H2 ③CO ④无水硫酸铜变蓝 ⑤澄清石灰水变浑浊
——物质检验的实验及其探究
3.中药材铁华粉的主要成分是醋酸亚铁,检测的流程如图。下列说法错误的是( )
A.气体X中含有醋酸蒸气
B.该铁华粉中可能含有铁单质
C.向滤液中滴入酸性KMnO4溶液,可用于证明Fe2+具有还原性
D.产生蓝色沉淀的反应为K++Fe2++[Fe(CN)6]3-===KFe[Fe(CN)6]↓
C [由图可知,铁华粉中加入稀硫酸,加热时醋酸亚铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和醋酸蒸气;铁华粉中加入稀盐酸反应生成氢气说明铁华粉中可能还含有铁单质,过滤,向滤液中加入铁氰化钾溶液,溶液中亚铁离子与铁氰化钾反应生成铁氰化亚铁钾蓝色沉淀。滤液中含有氯离子,向滤液中滴入酸性高锰酸钾溶液,酸性条件下氯离子也能与高锰酸钾反应,使溶液褪色,则溶液褪色不能证明亚铁离子具有还原性,C错误。]
4.探究甲烷的还原性并检验产物的实验设计如图。下列说法错误的是( )
A.丙中可用无水硫酸铜
B.先通足量的甲烷气体,后点燃乙处酒精灯
C.若丙中盛装碱石灰,根据其质量变化可以推断甲烷组成
D.CH4与CuO的反应为4CuO+CH44Cu+CO2+2H2O
C [由题给装置图可知,探究甲烷的还原性并检验产物时应先通足量的甲烷气体排尽装置中的空气,然后点燃乙处的酒精灯,装置丙中盛有的无水硫酸铜用于检验水的生成,装置丁中澄清石灰水用于检验二氧化碳的生成,装置戊将未反应的甲烷尾气进行燃烧处理。若丙中盛装碱石灰,碱石灰会吸收反应生成的二氧化碳和水,无法分别测定反应生成二氧化碳和水的质量,不能根据其质量变化推断甲烷组成,C错误。]
5.下列由实验现象所得结论正确的是( )
A.向石蕊溶液中通入氯气,溶液先变红后褪色,证明氯气具有漂白性
B.向一定浓度的硝酸中插入铜片,液面上方产生红棕色气体,证明铜与该硝酸反应生成NO2
C.向稀盐酸酸化后的溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明溶液中含有SO
D.向H2O2溶液中加入酸性KMnO4溶液,有气泡生成,证明KMnO4对H2O2溶液分解有催化作用
C [氯气与水生成的次氯酸具有漂白性,氯气不具有漂白性,故A错误;若铜与该硝酸发生氧化还原反应生成一氧化氮,一氧化氮为无色气体,接触空气后变为红棕色的NO2,所以根据液面上方产生红棕色气体,不能证明铜与该硝酸反应生成NO2,故B错误;用稀盐酸酸化的溶液,排除了SO、CO和Ag+的干扰,向该溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明溶液中含有SO,故C正确;KMnO4具有强氧化性,H2O2遇强氧化剂表现还原性,所以向H2O2中加入酸性KMnO4溶液,发生氧化还原反应生成氧气,产生气泡,故D错误。]
气体检验中干扰因素的排除
气体检验中干扰因素的排除方法一般是先检验出一种可能具有干扰的气体,并除去该气体,而且要确认该气体已经除尽,再检验其余气体。如在SO2存在的条件下检验CO2,可设计如下检验思路:品红溶液检验SO2→高锰酸钾溶液除去SO2→品红溶液检验SO2是否除尽→澄清石灰水检验CO2。与此类似的还有检验实验室制取的乙烯中含有SO2等。
物质的鉴别
1.物质鉴别的原则
操作简便
能用物理方法鉴别的不用化学方法,能用一种试剂鉴别的不用多种试剂
现象明显
使待鉴别的物质之间的现象对比度较大
防止干扰
区别Cl-和SO时,只能用BaCl2溶液不能用AgNO3溶液
2.物质鉴别的方法
物理
方法
观察法
抓住物质的特殊颜色、状态等差异性进行区分。如铁和铜的鉴别
气味法
抓住物质的特殊气味进行区分。如氧气和氨气的鉴别
水溶法
抓住物质的溶解性及溶解后现象的差异进行区分。如硝酸铵和氢氧化钠的鉴别
化学
方法
加热法
抓住物质热稳定性差异进行区分。如KClO3和KCl的鉴别
指示
剂法
抓住物质的水溶液酸、碱性的差异用酸碱指示剂、pH试纸来区分物质。如HCl、NaOH、NaCl三种无色溶液的鉴别
气体法
抓住所加试剂与待鉴别物质间反应生成气体的差异来区分。如碳酸钠和氢氧化钠的鉴别
沉淀法
抓住所加试剂与待鉴别物质间反应生成沉淀的差异来区分。如硝酸银和硝酸钾的鉴别
3.物质鉴别选择试剂的分析思路
(1)先分析被鉴别物质的水溶性、密度、溶液的酸碱性,确定能否选用水或指示剂进行鉴别。如:a.用水鉴别Na2CO3和CaCO3两种白色粉末;b.用水鉴别苯、CCl4、酒精三种无色液体;c.用pH试纸鉴别NH4Cl、NaCl、Na2CO3三种无色溶液。
(2)在鉴别多种酸、碱、盐的溶液时,可依据“相反原理”确定试剂进行鉴别。若被鉴别的溶液多数呈酸性时,可选用碱或水解呈碱性的盐溶液作试剂;若被鉴别的溶液多数呈碱性时,可选用酸或水解呈酸性的盐溶液作试剂。如:a.用Ba(OH)2溶液鉴别NH4Cl、(NH4)2SO4、H2SO4三种无色溶液;b.用稀盐酸鉴别NaOH、Na2CO3、Na[Al(OH)4]三种无色溶液。
4.不另加试剂鉴别的两种常见方法
(1)两两混合法:对多种溶液鉴别时,通过两两溶液混合所得现象的差异,分析确定。如Na2CO3溶液、BaCl2溶液和HNO3溶液,根据两两混合所得现象可以鉴别,有沉淀和气体的为Na2CO3,只有沉淀的为BaCl2,只有气体的为HNO3。
(2)顺序滴加法:当需鉴别的物质为两种时,可根据试剂滴加顺序得到的现象,鉴别两物质。如Na2CO3溶液与盐酸,AlCl3溶液与NaOH溶液,AgNO3溶液与氨水等。
1.(2024·江西卷)白色固体样品X,可能含有AgNO3、NH4NO3、BaCl2、KCl、Na2SO3、Na2CO3、Al2O3之中的几种或全部。在三个烧杯中各加入适量X,分别加入足量以下三种试剂并微热使之充分反应,实验记录为( )
编号
试剂
反应后的不溶物
生成的气体
Ⅰ
蒸馏水
白色
无色、有刺激性气味
Ⅱ
稀盐酸
白色
无色、无味
Ⅲ
NaOH溶液
无不溶物
无色、有刺激性气味
依据实验现象,下列说法正确的是( )
A.可能含Al2O3 B.含BaCl2
C.含Na2SO3 D.不含KCl
A [在三个烧杯中各加入适量X,分别加入足量题述三种试剂并微热使之充分反应,Ⅰ.加入蒸馏水,微热生成无色有刺激性气味的气体,是铵根离子和弱酸根离子发生的水解相互促进反应生成了氨气,说明一定含NH4NO3,反应生成白色沉淀,白色沉淀可能为氧化铝,也可能为AgNO3和Na2SO3、Na2CO3反应生成的Ag2SO3或Ag2CO3沉淀,或BaCl2和Na2SO3、Na2CO3反应生成的BaSO3、BaCO3沉淀;Ⅱ.加入稀盐酸反应后的不溶物为白色沉淀,同时生成的气体为无色无味气体,为二氧化碳,说明一定含Na2CO3,一定不含Na2SO3,白色沉淀可能为AgNO3生成的AgCl,可能含AgNO3、BaCl2,可能存在Al2O3;Ⅱ.加入NaOH溶液,无沉淀,有无色刺激性气味的气体生成,说明一定含NH4NO3,可能含AgNO3、BaCl2、KCl、Na2SO3、Na2CO3、Al2O3。经以上分析可知,A正确,B、C错误;KCl的存在不能确定,D错误。]
2.现有①NaOH、②Al2(SO4)3、③Ba(NO3)2、④FeCl3、⑤KCl五种溶液,不用任何试剂,被鉴别出来的物质的顺序依次是( )
A.①②③④⑤ B.④①②③⑤
C.②③①④⑤ D.①④②③⑤
B [FeCl3溶液为棕黄色,先鉴别出FeCl3,分别取其他四种溶液少许,滴加FeCl3溶液,反应生成红褐色沉淀的是NaOH;再分别取其他三种溶液少许,滴加NaOH溶液,先产生白色沉淀后溶解的是Al2(SO4)3,再利用Al2(SO4)3分别与剩余的两种溶液反应,生成白色沉淀的是Ba(NO3)2,无现象的是KCl,所以不加任何试剂就可鉴别出的物质的先后顺序为④①②③⑤。]
3.下列有关鉴别的说法正确的是________(填标号)。
①用水可以鉴别CCl4与苯
②用Ca(OH)2溶液鉴别Na2CO3与NaHCO3溶液
③不另外加试剂可以鉴别Al2(SO4)3与NaOH溶液
④不另外加试剂可以鉴别Na[Al(OH)4]与盐酸
⑤用紫色石蕊溶液可以鉴别乙醇、乙酸和苯
⑥用溴水可以鉴别乙烯与甲醛
⑦不另外加试剂可以鉴别NaHCO3溶液、BaCl2溶液、H2SO4溶液
⑧用酸性KMnO4溶液可以鉴别FeCl2与FeCl3溶液
答案:①③④⑤⑦
“实验操作—现象—结论”等形式的实验评价
该微点涉及的题型常常以“表格”的形式呈现,具体形式多种多样,涉及的化学内容很广泛,如元素化合物、化学反应基本原理、有机物等。此类试题信息量大,综合性强,要求的实验能力很强。命题人可以在实验操作上设计错误,也可以在现象与结论上设计错误。
(2022·全国乙卷)由实验操作和现象,可得出相应正确结论的是( )
选项
实验操作
现象
结论
A
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
B
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,加入新制的Cu(OH)2悬浊液
无砖红色沉淀
蔗糖未发生水解
C
石蜡油加强热,将产生的气体通入Br2的CCl4溶液
溶液由红棕色变无色
气体中含有不饱和烃
D
加热试管中的聚氯乙烯薄膜碎片
试管口润湿的蓝色石蕊试纸变红
氯乙烯加聚是可逆反应
C [氯水过量,加入淀粉KI溶液,过量的氯水可以将碘离子氧化为碘单质,无法证明溴单质的氧化性强于碘单质,A错误;向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热后,应加入氢氧化钠溶液使体系呈碱性,若不加氢氧化钠,未反应的稀硫酸会和新制的Cu(OH)2悬浊液反应,则不会产生砖红色沉淀,不能说明蔗糖没有发生水解,B错误;石蜡油加强热,产生的气体能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明气体中含有不饱和烃,C正确;加热试管中的聚氯乙烯薄膜碎片,聚氯乙烯会焦化,分解产生HCl气体,HCl能使润湿的蓝色石蕊试纸变红,D错误。]
“实验操作—现象—结论”等的评价注意事项
(1)对“实验操作”要注意实验步骤的完整性、可操作性、科学性以及是否环保等。
(2)对“现象”要注意与“实验操作”的一致性,同时要注意“现象”是否全面。
(3)对“结论”要注意根据“现象”能否得出“结论”,是否有干扰因素等。
1.根据实验操作和现象所得出的结论正确的是( )
选项
实验操作
现象
结论
A
向FeCl2和KSCN的混合溶液中滴入硝酸酸化的AgNO3溶液
生成沉淀,溶液变红
氧化性:Fe3+<Ag+
B
将蔗糖和稀硫酸混合并水浴加热一段时间,调pH至碱性,加入适量新制的氢氧化铜,加热
产生砖红色沉淀
蔗糖水解生成葡萄糖
C
向浓溴水中滴加苯酚
有白色沉淀生成
苯环对羟基活性产生影响
D
将有机物C6H10O滴入盛有溴水的试管中
溴水颜色褪去
C6H10O分子中一定含有碳碳双键
B [稀硝酸具有氧化性,也会将Fe2+氧化为Fe3+,氧化剂不一定是Ag+,A错误;蔗糖和稀硫酸混合并水浴加热一段时间,蔗糖会发生水解,调pH至碱性,加入适量新制的氢氧化铜,加热,产生砖红色沉淀,说明水解产物中有葡萄糖,B正确;向浓溴水中滴加苯酚,酚羟基的邻、对位被溴原子取代,体现了羟基对苯环活性产生影响,C错误;若C6H10O中含醛基,醛基也可与溴水反应,使溴水褪色,D错误。]
2.(双选)下列实验操作、现象和结论均正确的是( )
选项
实验操作
现象
结论
A
两块相同的未经打磨的铝片,相同温度下分别投入5.0 mL等浓度的CuSO4溶液和CuCl2溶液中
前者无明显现象,后者剧烈反应
Cl-能加速破坏铝片表面的氧化膜
B
向AgNO3溶液中加入足量NaCl后再加入少量NaI溶液
白色沉淀转化为淡黄色沉淀
Ksp(AgCl)
>
Ksp(AgI)
C
取少量溶液于试管中,先加入过量酸性高锰酸钾溶液,再滴加KSCN溶液
溶液变红色
溶液中含Fe2+
D
向铜与浓硫酸反应后的溶液中加入适量水稀释
溶液呈蓝色
溶液中存在Cu2+
AB [等浓度等体积的CuSO4溶液和CuCl2溶液中阴离子不同,CuSO4溶液中无明显现象,CuCl2溶液中反应剧烈,可知Cl-能加速破坏铝表面的氧化膜,A正确;向AgNO3溶液中加入足量NaCl后,溶液中Ag+沉淀完全,转化为AgCl白色沉淀,再加入少量NaI,生成黄色沉淀,说明AgCl沉淀发生了转化生成AgI,则可说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),B正确;若溶液中只含有Fe3+,溶液也会变成红色,C错误;因为反应后的溶液中仍可能有浓硫酸,所以要将反应后的溶液倒入水中,D错误。]
3.根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是( )
选项
实验操作和现象
结论
A
向苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液,浊液变澄清
酸性:苯酚>碳酸
B
2CrO+2H+Cr2O+H2O,在K2Cr2O7溶液中加入少量AgNO3溶液,有红棕色沉淀(Ag2CrO4)生成
Ksp(Ag2CrO4)<Ksp(Ag2Cr2O7)
C
向淀粉溶液中加适量稀硫酸,加热,冷却后加NaOH溶液至中性,再滴加少量碘水,溶液变蓝
淀粉未发生水解
D
向KBrO3溶液中通入少量Cl2,然后再加入少量苯,有机层呈橙红色
氧化性:Cl2>Br2
B [苯酚浊液中加入Na2CO3溶液,生成苯酚钠和碳酸氢钠,则酸性:苯酚>HCO,A错误;Ksp越小的物质越容易沉淀,由操作和现象可知 Ksp(Ag2CrO4)<Ksp(Ag2Cr2O7),B正确;滴加碘水后溶液变蓝,证明溶液中存在淀粉,可能是淀粉部分水解,C错误;KBrO3溶液中通入少量Cl2,然后再加入少量苯,有机层呈橙红色,说明有Br2生成,Br元素化合价由+5价变为0价,所以KBrO3是氧化剂,则Cl2是还原剂,说明氧化性:Cl2<KBrO3,D错误。]
1.(2024·安徽卷)下列各组物质的鉴别方法,不可行的是( )
A.过氧化钠和硫黄:加水,振荡
B.水晶和玻璃:X射线衍射实验
C.氯化钠和氯化钾:焰色试验
D.苯和甲苯:滴加溴水,振荡
D [过氧化钠可以与水发生反应生成可溶性的氢氧化钠,硫不溶于水,A可以鉴别;水晶为晶体,有独立的晶格结构,玻璃为非晶体,没有独立的晶格结构,可以用X射线衍射实验进行鉴别,B可以鉴别;钠元素的焰色为黄色,钾元素的焰色为紫色(需透过蓝色钴玻璃),二者可以用焰色试验鉴别,C可以鉴别;苯和甲苯都可以溶解溴水中的溴且密度都比水小,二者都在下层,不能用溴水鉴别苯和甲苯,D不可以鉴别。]
2.(2024·贵州卷)根据下列实验操作及现象所推出的结论正确的是( )
选项
实验操作及现象
结论
A
将Zn和ZnSO4溶液与Cu和CuSO4溶液组成双液原电池,连通后铜片上有固体沉积
原电池中Zn作正极,Cu作负极
B
向洁净试管中加入新制银氨溶液,滴入几滴乙醛,振荡,水浴加热,试管壁上出现银镜
乙醛有氧化性
C
向苯酚浊液中加入足量Na2CO3溶液,溶液由浑浊变澄清
苯酚的酸性比H2CO3强
D
向BaCl2溶液中先通入适量SO2,无明显现象,再加入稀HNO3,有白色沉淀生成
稀HNO3有氧化性
D [将Zn和ZnSO4溶液与Cu和CuSO4溶液组成双液原电池,Zn活泼作负极,电极反应为Zn-2e-===Zn2+,Cu作正极,电极反应为Cu2++2e-===Cu,连通后铜片上有固体沉积,A错误;新制银氨溶液与乙醛反应,乙醛具有还原性,被新制银氨溶液氧化,CH3CHO+2Ag(NH3)2OH△,2Ag+CH3COONH4+3NH3+H2O,试管壁上出现银镜,B错误;向苯酚浊液中加入足量Na2CO3溶液,溶液由浑浊变澄清,说明苯酚与Na2CO3反应生成苯酚钠与NaHCO3,酸性:H2CO3>苯酚>HCO,C错误;向BaCl2溶液中先通入适量SO2,无明显现象,不能用弱酸制强酸,加入稀HNO3可以氧化SO2,3SO2+2H2O+2NO===3SO+2NO↑+4H+,则SO可以和Ba2+有白色沉淀生成,D正确。]
3.(2024·海南卷)根据下列实验及现象,所得结论错误的是( )
选项
实验及现象
结论
A
将SO2通入溴水至过量,溶液的橙色褪去
SO2有漂白性
B
自热米饭附带的热源包(主要成分CaO,少许Na2CO3、铝粉)加水后,未产生气体
铝粉已经变质
C
CuCl2浓溶液呈黄绿色,加水稀释后溶液呈蓝色
配体H2O、Cl-与Cu2+间存在配位平衡移动
D
淀粉-KI试纸遇FeCl3-NH4HF2的混合液不变色
[FeF6]3-配离子氧化能力弱
A [二氧化硫与溴水发生氧化还原反应,二氧化硫表现还原性,故A错误;热源包(主要成分CaO,少许Na2CO3、Al粉)加水后,未产生气体,可能是铝粉被氧化成了氧化铝,故B正确;CuCl2浓溶液中存在平衡:[CuCl4]2-(黄色)+4H2O[Cu(H2O)4]2-+4Cl-,加水稀释后溶液呈蓝色,是因为上述平衡向右发生移动,故C正确;FeCl3-NH4HF2的混合液会形成[FeF6]3-配离子,[FeF6]3-的氧化能力小于Fe3+,故遇淀粉-KI试纸不变蓝色,故D正确。]
课时分层作业(五十九)
(建议用时:30分钟)
一、选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或两个选项符合题目要求)
1.下列由实验现象所得结论错误的是( )
A.向淀粉碘化钾溶液中加入“84”消毒液,溶液先变蓝后褪色,仅证明NaClO具有漂白性
B.向浓硝酸中插入红热的木炭,产生使澄清石灰水变浑浊的气体,证明浓硝酸被还原
C.向某溶液中加入苯,苯层显紫色,证明原溶液中可能含有I2
D.向酸性高锰酸钾溶液中加入Fe3O4粉末,紫色褪去,证明Fe3O4中含Fe(Ⅱ)
A [溶液先变蓝是因为次氯酸根离子与碘离子发生氧化还原反应生成碘单质,淀粉遇碘变蓝,后褪色证明次氯酸钠有漂白性,因此证明次氯酸钠具有氧化性和漂白性,A错误;向浓硝酸中插入红热的木炭,产生使澄清石灰水变浑浊的气体即二氧化碳,说明浓硝酸与木炭发生氧化还原反应,浓硝酸被还原,B正确;向某溶液中加入苯,振荡后苯层显紫色,证明原溶液中可能含有I2,苯将碘单质从溶液中萃取出来,C正确;向酸性高锰酸钾溶液中加入Fe3O4粉末,溶液紫色褪去,说明四氧化三铁中含还原性物质Fe(Ⅱ),Fe(Ⅱ)与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应使其褪色,D正确。]
2.(2025·云南适应性考试)根据下列实验操作和现象所得结论错误的是( )
选项
实验操作和现象
结论
A
用激光笔照射某有色玻璃,看到一条光亮的“通路”
该有色玻璃是胶体
B
用铂丝蘸取溶液在酒精灯外焰上灼烧,观察到黄色
溶液中有钠盐
C
用惰性电极电解CuCl2溶液,将湿润的淀粉KI试纸靠近阳极,试纸变蓝
阳极有Cl2生成
D
向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,一段时间后溶液变红
Fe2+部分或全部被氧化为Fe3+
B [胶体具有丁达尔效应,用激光笔照射某有色玻璃,看到一条光亮的“通路”,有色玻璃属于固溶胶,是胶体,A正确;用铂丝蘸取溶液在酒精灯外焰上灼烧,观察到黄色,该溶液中含有Na元素,不一定是钠盐,B错误;惰性电极电解CuCl2溶液,阳极上发生氧化反应,2Cl--2e-===Cl2↑,Cl2能使湿润的淀粉碘化钾试纸变为蓝色,C正确;Fe3+遇到KSCN溶液变为红色,向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,一段时间后溶液变红,说明Fe2+部分或全部被氧化为Fe3+,D正确。]
3.下列由实验操作及现象所得结论正确的是( )
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向麦芽糖溶液中加入稀硫酸并加热,再调节pH呈碱性,加入银氨溶液,水浴加热,有银镜产生
证明麦芽糖发生了水解
B
向两份等体积、等浓度的稀硫酸中分别加入少量等物质的量的ZnS和CuS固体,ZnS溶解而CuS不溶解
证明Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)
C
向某溶液中加盐酸,产生使澄清石灰水变浑浊的无色、无味气体
原溶液中一定存在CO
D
向碘水中加入等体积的CCl4,振荡后静置,上层接近无色,下层显紫红色
I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度
BD [麦芽糖本身就具有还原性,能发生银镜反应,不能得出该结论,A错误;ZnS和CuS为同类型的沉淀物,ZnS溶解而CuS不溶解,说明硫化铜更难溶,Ksp更小,B正确;向某溶液中加盐酸,产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体,则原溶液中也可能存在碳酸氢根离子,C错误;向碘水中加入等体积CCl4,振荡后静置,上层接近无色,下层显紫红色,说明I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度,CCl4可以萃取碘水中的碘,D正确。]
4.下列实验装置、现象和结论都正确的是(部分夹持装置已略去)( )
选项
实验装置
现象
结论
A
高锰酸钾溶液褪色,溴的四氯化碳溶液褪色
石蜡油的分解产物中含有不饱和烃
B
锥形瓶中有无色液体产生
分馏石油可得汽油、煤油等纯净物
C
二甲醚中有气泡
鉴别乙醇与二甲醚
D
硝酸银溶液中有淡黄色沉淀生成
说明苯和液溴发生了取代反应
A [产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液、溴的四氯化碳溶液中,溶液褪色,可知石蜡油的分解产物中含有不饱和烃,A正确;石油分馏实验得到汽油、煤油等混合物,不是纯净物,B错误;乙醇与钠反应得到氢气,观察到有气泡,二甲醚与钠不反应,实验现象错,C错误;Br2易挥发,反应产生气体中混有Br2,向硝酸银溶液中通入溴蒸气也能有淡黄色沉淀AgBr生成,因此不能判断反应有HBr生成,即无法判断发生取代反应,D错误。]
5.下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
选项
目的
方案设计
现象和结论
A
探究Ag+与Fe3+氧化性的强弱
向FeCl2和KSCN的混合溶液中滴入酸化的AgNO3溶液
溶液变红,说明氧化性:Ag+>Fe3+
B
探究速率的影响因素
金属钠与浓盐酸、与水反应进行对照实验
金属钠与浓盐酸反应比金属钠与水反应速率慢,说明浓盐酸中c(H+)较小
C
比较S与C的非金属性强弱
用pH试纸测定1 mol·L-1的Na2CO3和Na2SO3溶液的pH
前者的试纸颜色比后者深,说明非金属性:S>C
D
证明溴乙烷与NaOH的乙醇溶液发生消去反应
将溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热产生的气体通入溴的CCl4溶液中
溶液褪色,说明发生了消去反应
D [硝酸根离子在酸性条件下也能将亚铁离子氧化为铁离子,溶液变红不能说明银离子将亚铁离子氧化为铁离子,无法比较银离子和铁离子的氧化性强弱,A错误;浓盐酸中氢离子浓度比水中氢离子浓度大,金属钠与浓盐酸反应速率快,B错误;元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,亚硫酸中硫元素不是最高价态,则亚硫酸的酸性强于碳酸不能说明硫元素的非金属性强于碳元素,C错误;将溴乙烷与氢氧化钠的乙醇溶液共热产生的气体通入溴的四氯化碳溶液中,溶液褪色,说明溴乙烷与氢氧化钠的乙醇溶液共热发生消去反应生成的乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,使溶液褪色,D正确。]
二、非选择题(本题共1小题,共15分)
6.(15分)硫酸亚铁在印染、医药、化肥等多个行业有广泛应用。某学习小组对硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)的热分解产物进行探究,回答下列问题:
(1)装置A中石棉绒的作用为__________________;装置D中的仪器名称为________。
(2)按气流方向,上述装置合理的连接顺序为a→ 、________→______、________→______、________→h(填装置口小写字母)。
(3)该小组同学按上述顺序连接各装置并进行实验,请为他们补全表格:
装置编号
填装试剂
实验现象
实验结论
A
FeSO4·7H2O
绿色固体逐渐
变为红色粉末
—
B
①________
②________
分解产物中含有SO2
C
BaCl2溶液
产生白色沉淀
③________
D
无水CuSO4粉末
白色固体逐渐
变为蓝色
分解产物中含
有水蒸气
E
④________
—
—
(4)硫酸亚铁晶体分解的化学方程式为______________________________ __________________________________________。
(5)设计实验证明A中得到的红色粉末不含+2价铁元素:_______________________________________________________________________________________________________________(简述实验操作及现象)。
解析:(1)装置A中石棉绒的作用为防止固体粉末堵塞导管,装置D中的仪器名称为球形干燥管。(2)由实验目的和原理知,A中发生FeSO4·7H2O分解,装置D用于检验水蒸气,装置C用于检验SO3,装置B用于检验SO2,装置E用于尾气处理,按气流方向,装置合理的连接顺序为agfedcbh。(3)装置B用于检验SO2,可以用品红溶液褪色证明分解产物中含有SO2;装置C中BaCl2溶液产生白色沉淀可以证明分解产物中含有SO3;装置E为尾气处理,应填装的试剂为NaOH溶液。(4)根据现象可知硫酸亚铁晶体分解的生成物为Fe2O3、水蒸气、SO3和SO2,化学方程式为2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O↑。(5)取实验后反应管中少量固体,溶于稀盐酸后,向溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,不产生蓝色沉淀。
答案:(1)防止固体粉末堵塞导管 (球形)干燥管
(2)g f e d c b
(3)①品红溶液 ②溶液由红色褪为无色 ③分解产物中含有SO3 ④NaOH溶液
(4)2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O↑
(5)取实验后反应管中少量固体,溶于稀盐酸后,向溶液中滴加 K3[Fe(CN)6] 溶液,不产生蓝色沉淀
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