总复习高三化学一轮复习优化设计（第七辑）：一百一十二 物质检验及鉴别的实验设计

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精聚焦与凝萃1．了解常见各类物质物质的检验方法；2．了解化学实验设计的基本原则。解读与打通常规考点1．物质检验方案设计基本思路：利用物理性质（如颜色、状态、气味、密度等）或化学性质进行物质检验，使被检物质与加入的试剂作用,转变为某种已知物质，或产生某种特殊现象（生成气体、沉淀、显现特殊颜色等），从而确定该物质的存在。2．常见物质的检验（1）物质检验的一般思路了解物质及其组成成分的特性→依据物质的特性和实验条件确定实验方案→制定实验步骤和具体操作方法→选择、准备实验仪器(装置)和试剂→进行实验并记录实验现象→分析现象，推理、判断，得出结论。（2）物质检验的一般实验步骤①先对试样进行外观观察，确定其状态、颜色、气味等;②准备试样，当试样是固体时，一般先取少量试样配成溶液；③若同时检验多种物质，应每次取少量待测溶液进行检验，并编号;④当溶液中有多种离子存在时，应排除离子间的相互干扰，注意试剂的选择和加入的顺序;⑤叙述顺序应是：实验(操作）→现象→结论→原理（化学方程式)。（3）物质检验的类型类型鉴别利用不同物质的性质差异，通过实验，将它们区别开来。检验根据物质的特性，通过实验检验出该物质的成分，确定它是否是这种物质.推断根据已知实验及现象，分析判断，确定被检验的物质。（4)物质检验的常见方法方法原理实例物理方法观察法通过观察被检物的颜色、状态、气味、晶形、挥发性等外部特征进行检验Cu2+、MnO4—等的检验灼烧法根据被检物灼烧时产生的实验现象(焰色反应、升华等)的差异进行检验Na+、K+的检验水溶法根据被检物在水中的溶解情况进行检验化学方法加热法根据被检物点燃或受热后产生的不同现象进行检验纯毛、纯棉、化纤成分的鉴别试剂法选用合适的试剂(通常只用一种）与被检物反应，根据产生的实验现象进行检验。常用的试剂有：指示剂、强酸、强碱液或氨水、盐溶液、特定试剂等NH4+、Al3+、CO2等的检验分组法被检物质较多时，可选择合适试剂把被检物质分成若干组，然后对各组物质进行检验混合物的检验3．常见气体物质的检验常见气体检验方法和实验现象其他气体的干扰单质H2纯净的H2（无色无味)在空气中燃烧呈淡蓝色火焰;不纯的H2点燃有爆鸣声；生成物只有水（使无水硫酸铜变蓝）。CO、CH4点燃后也产生淡蓝色火焰，且有水生成；其他不纯的可燃性气体也产生爆鸣声。O2无色无味，使余烬(带火星)的木条复燃。助燃（支持燃烧）。Cl2黄绿色，使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝.O3（无色）、NO2(红棕色)也能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝。化合物HCl无色刺激性气味;遇AgNO3溶液产生白色沉淀;用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟;使湿润的蓝色石蕊试纸变红。使湿润的蓝色石蕊试纸变红的还有SO2、CO2等。SO2无色刺激性气味；使品红溶液褪色,再加热红色又恢复；使酸性高锰酸钾溶液褪色；使澄清的石灰水变浑浊；使湿润的蓝色石蕊试纸变红。CO2也使澄清的石灰水变浑浊；Cl2也使品红溶液褪色,但再加热红色却不能恢复；使湿润的蓝色石蕊试纸变红的还有HCl、CO2等。H2S无色臭鸡蛋气味，使湿润的醋酸铅试纸变黑或通入硝酸铅溶液生成黑色沉淀;通入氯水中溶液变浑浊；使湿润的蓝色石蕊试纸变红.使湿润的蓝色石蕊试纸变红的还有HCl、CO2、SO2等。NH3无色刺激性气味；用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时冒白烟；使湿润的红色石蕊试纸变蓝。唯一溶于水呈碱性的气体NO2红棕色刺激性气味，使紫色石蕊试液变红；使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝。使紫色石蕊试液变红的还有HCl、CO2、SO2等;使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝的还有Cl2、O3等NO无色无味气体,在空气中迅速变为红棕色。CO2无色无味气体,使澄清的石灰水变浑浊；使湿润的蓝色石蕊试纸变红；使燃着的木条熄灭。使澄清的石灰水变浑浊的还有SO2;使湿润的蓝色石蕊试纸变红的还有HCl、SO2等;使燃着的木条熄灭的还有N2等。CO无色无味气体，在空气中燃烧呈淡蓝色火焰，且产物使澄清的石灰水变浑浊；使灼热的CuO由黑色变红色.在空气中燃烧呈淡蓝色火焰的还有H2、CH4等；产物使澄清的石灰水变浑浊的还有CH4等；使灼热的CuO由黑色变红色的还有H2等。CH4无色无味气体，在空气中燃烧呈淡蓝色火焰，生成CO2和H2O；不能使高锰酸钾溶液或溴水褪色。在空气中燃烧呈淡蓝色火焰的还有H2、CO等；H2C=CH无色稍有气味，使高锰酸钾溶液或溴水褪色；点燃，火焰明亮，有烟。使高锰酸钾溶液或溴水褪色的还有HC≡CH等。HC≡CH无色无味(由电石生成的乙炔有特殊难闻的气味），使高锰酸钾溶液或溴水褪色；点燃，火焰明亮，有浓烟。使高锰酸钾溶液或溴水褪色的还有H2C=CH24．常见离子的检验常见离子试剂或方法实验现象干扰离子阳离子H+①紫色石蕊试液;①变红②锌片或Na2CO3溶液②无色无味气体产生Na+焰色反应黄色火焰K+焰色反应浅紫色火焰Na+Mg2+NaOH溶液白色沉淀,不溶于过量的碱Al3+NaOH溶液白色沉淀，溶于过量的碱Fe2+①NaOH溶液;①白色沉淀→灰绿色→红褐色②先加KSCN，再加氯水。②先无明显变化，再变红色Fe3+①NaOH溶液;①生成红褐色沉淀②KSCN溶液。②溶液呈血红色Cu2+NaOH溶液;蓝色沉淀，加热则沉淀变黑Ag+含Cl-溶液，稀硝酸白色沉淀，不溶于硝酸Ba2+稀硫酸或硫酸盐溶液白色沉淀Ca2+NH4+OH-，加热产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体阴离子OH—①无色酚酞试液;①变红②紫色石蕊试液。②变蓝Cl—AgNO3溶液,稀HNO3白色沉淀Br-AgNO3溶液，稀HNO3浅黄色沉淀I—①AgNO3溶液，稀HNO3；①黄色沉淀②新制氯水，淀粉溶液。②淀粉溶液变蓝CO32—①H+，澄清石灰水；①气体，变浑HCO3-②BaCl2溶液，稀盐酸②白色沉淀,溶于稀盐酸HCO3-①H+，澄清石灰水；①气体，变浑CO32—②Ba（OH)2溶液，稀盐酸②白色沉淀,溶于稀盐酸SO42-Ba2+，稀硝酸白色沉淀，不溶于硝酸SiO32-SO32-①H+，品红溶液；①有气体产生，品红褪色②Ba2+，稀盐酸②白色沉淀，溶于稀盐酸，产生刺激性气味的气体S2—①稀硫酸或稀盐酸；①生成无色有臭鸡蛋气味的气体②Pb（NO3)2溶液。②有黑色沉淀NO3—铜屑，浓硫酸，加热有红棕色气体产生,溶液变蓝PO43—①AgNO3溶液，稀HNO3；①黄色沉淀，溶于稀硝酸②Ba(NO3）2溶液,稀硝酸②白色沉淀，溶于稀硝酸AlO2—稀盐酸先有白色沉淀,后溶解5．常见有机物的检验常见试剂现象被检有机物酸性高锰酸钾溶液褪色烯烃、炔烃等不饱和烃及其衍生物；苯的同系物；含有羟基或醛基的有机物,如醇、醛、酚、甲酸、甲酸酯、甲酸盐、葡萄糖、麦芽糖等。溴水因反应而褪色烯烃、炔烃等不饱和烃及其衍生物；因萃取而褪色比水重的有:CCl4、CS2、氯仿、溴苯等；比水轻的有：液态饱和烃、苯及其同系物、液态饱和酯等。因反应而生成白色沉淀苯酚（过量浓溴水）银氨溶液有银镜生成含有醛基的有机物,如醛、甲酸、甲酸酯、甲酸盐、葡萄糖、麦芽糖等.新制的Cu(OH）2悬浊液红色沉淀含有醛基的有机物，如醛、甲酸、甲酸酯、甲酸盐、葡萄糖、麦芽糖等；蓝色溶液含羧基的有机物，如羧酸等FeCl3溶液变为紫色苯酚及其衍生物钠有气体生成含有羟基或羧基的有机物，如醇、羧酸等。NaHCO3或Na2CO3溶液有气体生成含有羧基的有机物，如羧酸等。碘水变蓝淀粉浓硝酸变黄含有苯环的蛋白质隐性考点一、化学实验设计的基本原则（1)科学性:所谓科学性是指实验原理、实验操作程序和方法必须正确.例如,鉴别Na2SO4和NaI,在试剂的选择上就不宜选用HNO3等具有氧化性的酸.在操作程序的设计上，应取少量固体先溶解，然后再取少量配成的溶液并再加入试剂，而不能将样品全部溶解或在溶解后的全部溶液中加入试剂.（2）安全性：实验设计应尽量避免使用有毒药品和进行具有一定危险性的实验操作.（3）可行性：实验设计应切实可行，所选用的化学药品、仪器、设备和方法等在中学现有的实验条件下能够得到满足.(4）简约性：实验设计应尽可能简单易行,应采用简单的实验装置，用较少的实验步骤和实验药品，并能在较短的时间内完成实验.二、3种检验类题型的比较检验题型鉴定鉴别推断概念指用化学方法来确定某未知物质的组成指根据物质的特性将不同物质一一区别指通过实验步骤和现象进行分析、推理和判断被检验的物质特点根据题目要求可鉴定出未知物的全部或部分组成只需针对组成上的不同，利用性质上的差异区别开来即可需要抓住物质的特性进行正确的判断依据多为化学性质物理和化学性质多为化学性质分类全部鉴定、部分鉴定任加试剂、一种试剂、不加试剂、给定试剂验证型、装置型、顺序型解法直接检验法、间接检验法叙述法、列表法、图示法顺推法、逆推或反推法、分层推断法、计算推断法、论证推理法、综合推断法、原则按照取样、操作、现象、结论的顺序回答；选择试剂要合理，力求操作简单、反应灵敏、现象明显;分析要合理、推理合逻辑、判断有依据注意排除其他微粒的干扰不要把待鉴物质当作已知物来叙述找准“突破口”三、物质检验的一般程序与思路(1）固态物质的检验：(2）无色溶液的检验：融合与应用例1．下列各组物质中，仅用水及物质相互反应不能一一区别的一组是(）A．Na2O2、Al2(SO4)3、MgCl2、K2CO3B．BaCl2、Na2SO4、（NH4)2SO4、KOHC．AgNO3、NaCl、KCl、CuCl2D．Fe2（SO4）3、K2CO3、KHSO4、NH4Cl【答案】C例2．无色溶液可能由K2CO3、MgCl2、NaHCO3、BaCl2溶液中的一种或几种组成。向溶液中加入烧碱溶液出现白色沉淀，加入稀硫酸也出现白色沉淀并放出气体。据此分析，下列判断中正确的是(）①肯定有BaCl2②肯定有MgCl2③肯定有NaHCO3④肯定有Na2CO3或NaHCO3⑤肯定没有MgCl2A．①②③B．②④C．①③ D．①③⑤【答案】C【解析】向溶液中加入烧碱溶液出现白色沉淀，可知白色沉淀可能是Mg（OH)2或BaCO3或Mg(OH)2、BaCO3，所以溶液中一定含有Mg2+、Ba2+中的一种或两种，由此可知溶液中一定无CO32-；加入稀硫酸也出现白色沉淀可知溶液中一定含有Ba2＋，放出气体，可知溶液中一定含有HCO3—，所以选C.扫描与矫正【正误判断】(正确的打“√”，错误的打“×”)（每个判断2分，共40分）（）1．银氨溶液、氢氧化铜悬浊液、氢硫酸等试剂不宜长期存放，应现配现用（）2．实验室抽取氧气完毕后，应先取出集气瓶，再取出导管，后停止加热（）3．品红试纸、醋酸铅试纸、pH试纸、石蕊试纸在使用前必须先用蒸馏水润湿(）4．为防止挥发，浓氨气、氢氟酸、漂白粉、液溴、汽油、乙酸乙酯等均需密封保存（）5．分液时，分液漏斗中下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出（）6．蒸馏时，应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口。分析下列实验温度计水银位置（测定溶解度、制乙烯、硝基苯、苯磺酸、酚酚醛树脂、乙酸乙酯制备与水解、糖水解)（）7．冷凝管进出水的方向是下口进、上口出(）8．浓H2SO4沾到皮肤上，应立即用水冲洗，再用干燥布擦净，最后涂上NaHCO3溶液(）9．一种试剂可以鉴别甲苯、氯仿、已烯、酒精、苯酚水溶液、纯碱溶液（）10．氢氧化钠溶液滴定醋酸时，通常选择甲基橙作指示剂，终点颜色由橙变黄（)11．欲除去CO2中少量的SO2，将混合气通入饱和碳酸钠溶液(）12．为除去CO2中少量的SO2，可使其通过澄清石灰水（)13．鉴别SO2和CO2气体，用酸性KMnO4溶液（)14．为除去FeSO4溶液中的Fe2(SO4)3，可加入Cu粉（）15．证明溶液中含有NHeq\o\al（＋,4）：用浓NaOH溶液和蓝色石蕊试纸(）16．用图1所示装置检验有乙烯生成（）17．鉴别Br－和I－用双氧水和淀粉溶液（）18．鉴别NO2和溴蒸气：用蒸馏水(）19．某物质燃烧后的产物既能使白色硫酸铜粉末变蓝，又能使澄清的石灰水变浑浊，该物质一定是碳氢化合物（）20．只滴加氨水可以鉴别NaCl、AlCl3、MgCl2、Na2SO4四种溶液实训与超越【7+1模式】一、单选（7×6分=42分）1．如图各装置不能达到实验目的的是(）A．装置①可制取少量蒸馏水B．装置②可用于干燥、收集氨气，并吸收多余的氨气C．装置③可用于排空气法收集H2、CO2、Cl2、HCl、NO等气体D．装置④中X物质若为四氯化碳，则可用于吸收氨气或氯化氢,并防止倒吸2．下列离子检验的方法不合理的是（）A．NH4+——气体法B．I——-沉淀法C．Fe3+—-显色法D．Ca2+—-气体法3．检验HCl气体中是否混有Cl2，可采用的方法是()A．用干燥的蓝色石蕊试纸B．用干燥的有色布条C．将气体通入硝酸银溶液D．用湿润的碘化钾淀粉试纸4．下列各组气体或溶液用括号内试剂加以鉴别,其中不合理的是（）A．二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳（品红溶液）B．氯化钠、硝酸银、碳酸钠(稀盐酸)C．酒精、醋酸、醋酸钠(石蕊试液）D．硫酸、硝酸钡、氯化钾（碳酸钠溶液)5．除去下列括号内杂质的试剂或方法错误的是（)A．HNO3溶液（H2SO4），适量BaCl2溶液，过滤B．CO2（SO2)，酸性KMnO4溶液、浓硫酸，洗气C．KNO3晶体（NaCl），蒸馏水，结晶D．C2H5OH(CH3COOH），加足量CaO,蒸馏6．【2014·福建，T8】下列实验能达到目的的是()A．只滴加氨水鉴别NaCl、AlCl3、MgCl2、Na2SO4四种溶液B．将NH4Cl溶液蒸干制备NH4Cl固体C．用萃取分液的方法除去酒精中的水D．用可见光束照射以区别溶液和胶体7．【2014·安徽,T11】为实现下列实验目的，依据下表提供的主要仪器，所用试剂合理的是（)选项实验目的主要仪器试剂A分离Br2和CCl4混合物分液漏斗、烧杯Br2和CCl4混合物、蒸馏水B鉴别葡萄糖和蔗糖试管、烧杯、酒精灯葡萄糖溶液、蔗糖溶液、银氨溶液C实验室制取H2试管、带导管的橡皮塞锌粒、稀HNO3D测定NaOH溶液浓度滴定管、锥形瓶、烧杯NaOH溶液、0.1000mol·L—1盐酸二、填空（18分）8．【2014·山东理综化学卷,T31】工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3•5H2O，实验室可用如下装置（略去部分加持仪器）模拟生成过程。烧瓶C中发生反应如下：Na2S（aq）+H2O（l）+SO2(g）=Na2SO3（aq）+H2S（aq）（I）2H2S(aq）+SO2（g）=3S（s）+2H2O（l）（II）S（s）+Na2SO3（aq）Na2S2O3（aq)（III)（1)仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注,若