2019高中化学专题1第二单元第二课时常见物质的检验讲义含解析苏教版必修1

PAGE常见物质的检验1．初中已学过O2的制取和性质。(1)实验室里如何检验O2?(2)用向上排空气法收集O2时，如何验满？提示：(1)O2的检验：将带火星的木条伸入盛有待检气体的集气瓶中，若木条复燃，则证明该气体为O2。(2)O2的验满：将带火星的木条放在集气瓶瓶口，若木条复燃即说明已集满。2．如何检验鸡蛋壳中是否含有COeq\o\al(2－,3)？提示：鸡蛋壳中碳酸盐的检验：将研碎的鸡蛋壳加入大试管中，向其中加入稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则说明鸡蛋壳中含有碳酸盐。[新知探究]探究1实验室中NHeq\o\al(＋,4)、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)的检验(1)NHeq\o\al(＋,4)的检验①试剂：强碱溶液，红色石蕊试纸(或pH试纸)。②现象：有刺激性气味的气体产生，湿润的红色石蕊试纸变蓝。③反应的化学方程式，如NH4Cl与NaOH溶液反应：NH4Cl＋NaOH△,NaCl＋NH3↑＋H2O。(2)Cl－的检验①试剂：AgNO3溶液、稀硝酸。②现象：有白色沉淀生成，该沉淀不溶于稀HNO3。③反应的化学方程式，如KCl与AgNO3溶液反应：KCl＋AgNO3=AgCl↓＋KNO3。(3)SOeq\o\al(2－,4)的检验①试剂：BaCl2溶液、稀盐酸。②现象：有白色沉淀生成，该沉淀不溶于稀盐酸。③反应的化学方程式，如(NH4)2SO4与BaCl2溶液反应：(NH4)2SO4＋BaCl2=BaSO4↓＋2NH4Cl。探究2从实验现象不同对离子检验方法的分类(1)生成沉淀。如中学实验室里检验Cl－时，可加入用硝酸酸化的硝酸银溶液，产生白色沉淀。(2)生成气体。如检验NHeq\o\al(＋,4)、COeq\o\al(2－,3)时，都采用此法。(3)显示特殊颜色。如用酚酞试液检验OH－。(4)焰色反应。[必记结论]1．常见阳离子的检验2.常见阴离子的检验[成功体验]1．以下是对某溶液进行离子检验的方法和结论，其中正确的是()A．先加入BaCl2溶液，再加入足量的HNO3溶液，产生了白色沉淀，则溶液中一定含有大量的SOeq\o\al(2－,4)B．加入足量的CaCl2溶液，产生了白色沉淀，则溶液中一定含有大量的COeq\o\al(2－,3)C．加入NaOH溶液后加热，产生了带有刺激性气味的气体，则溶液中一定含有大量的NHeq\o\al(＋,4)D．先加适量的盐酸将溶液酸化，再加AgNO3溶液，产生了白色沉淀，则溶液中一定含有大量的Cl－解析：选CA项，溶液存在Ag＋也会出现此现象；B项，CaCl2溶液中既有Ca2＋又有Cl－，在溶液中COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、POeq\o\al(3－,4)等均可与Ca2＋结合生成白色沉淀；Cl－还可与Ag＋结合生成AgCl白色沉淀；C项在加热条件下与OH－反应生成的有刺激性气味的气体是NH3，说明溶液中含有NHeq\o\al(＋,4)；D项加盐酸使被检验的溶液中新增加了Cl－，即使原溶液中无Cl－，也会产生白色沉淀。[新知探究]探究1焰色反应(1)定义：许多金属或它们的化合物在火焰上灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这叫做焰色反应。(2)常见金属的焰色：钠：黄色；钾：紫色(透过蓝色钴玻璃进行观察)。探究2填写下列空白，初步认识现代化学分析测试元素的方法(1)概念：借助一些仪器来分析化学物质的组成。(2)用元素分析仪测定物质中是否含有C、H、O、N、S、Br等元素。用红外光谱仪确定物质是否存在某些有机原子团。用原子吸收光谱确定物质中含有哪些金属元素。[必记结论]焰色反应的实验步骤和注意事项1．实验步骤(1)灼烧：将铂丝放在酒精灯火焰上灼烧，直到与原来火焰颜色相同为止。(2)蘸烧：用铂丝蘸取欲检测的试液或试样，放在酒精灯外焰上灼烧，观察火焰的颜色。(3)洗烧：测试完毕，将铂丝用稀盐酸洗净，在外焰上灼烧到没有颜色为止，以备下次再用。2．注意事项(1)并不是所有金属都可呈现焰色反应。(2)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，避免其中钠的杂质所造成的黄色的干扰。(3)金属单质与它的化合物的焰色是一样的。(4)焰色反应为物理过程，是元素的性质。[成功体验]2．某物质在煤气火焰上灼烧，焰色反应为黄色，下列判断中正确的是()A．该物质一定是钠的化合物B．该物质一定含钠元素C．该物质中一定含有钾元素D．该物质可能不含钠元素解析：选B焰色反应黄色是钠元素的特征焰色，不论游离态钠，还是化合态钠，其焰色都是黄色。A、D被排除。由于黄色可以掩盖紫色，所以该物质中可能含有钾元素，C被排除。———————————————[关键语句小结]————————————————待检物质或元素检验方法碳酸盐与CaCl2或BaCl2溶液反应产生沉淀；与稀盐酸反应，产生使澄清石灰水变浑浊的无色、无味的气体铵盐与强碱(NaOH等)溶液混合加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体续表硫酸盐先加足量稀盐酸无现象，再加BaCl2溶液产生白色沉淀氯化物与AgNO3溶液反应，生成不溶于稀HNO3的白色沉淀钠元素焰色反应——黄色钾元素焰色反应——紫色(透过蓝色钴玻璃观察)1.物质检验的基本步骤2．物质检验的基本要求(1)现象明显：如颜色变化、沉淀的生成或溶解、气体的生成、焰色等。(2)操作简单：所用试剂要易得，用量要少，反应条件要容易达到。(3)排除干扰：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。3．物质检验的注意事项(1)多次加入不同的试剂进行检验时，应及时排除前次加入试剂可能引入的干扰物质。(2)只用一种试剂鉴别多种物质时，一般是根据被检验各物质的阴、阳离子的特点，以及与加入的试剂发生反应产生的不同现象来鉴别。(3)不用任何试剂进行鉴别是一种常用的物质检验方法，方法有多种，需具体问题具体分析。通常若几种未知液中，能确定某种物质，当向另外的几种未知液中滴加该物质时，若出现不同的现象，则可以鉴别。[例1]某溶液中含有较大量的Cl－、COeq\o\al(2－,3)、OH－3种阴离子，如果只取一次该溶液就能够分别将3种阴离子依次检验出来，下列实验操作顺序正确的是()①滴加Mg(NO3)2溶液②过滤③滴加AgNO3溶液④滴加Ba(NO3)2溶液A．①②④②③B．④②①②③C．①②③②④D．④②③②①解析：选B因Ag＋与Cl－、COeq\o\al(2－,3)、OH－均可生成沉淀，Mg2＋与COeq\o\al(2－,3)、OH－均可生成沉淀，Ba2＋只与COeq\o\al(2－,3)生成沉淀，故试剂的加入顺序为④①③，B正确。对常见离子的检验方法要从原理、干扰离子、操作顺序等几个方面考虑，如含Cl－的溶液中若有SOeq\o\al(2－,4)，在检验Cl－的存在时，需加过量Ba(NO3)2溶液，除去SOeq\o\al(2－,4)后，然后再取上层清液加入HNO3酸化的AgNO3溶液检验Cl－是否存在。若不除SOeq\o\al(2－,4)，则Ag2SO4会干扰Cl－的检验。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，可通过实验方法将它们一一鉴别开来，鉴别出来的先后顺序可能是()A．①④③②B．④①③②C．①③④②D．①④②③解析：选B由于④CuSO4溶液呈蓝色，故可最先通过观察得出，用CuSO4溶液作试剂，分别加到其他四种物质中，只有氯化钡生成白色沉淀，故第二个鉴别出的是①BaCl2溶液，然后再用BaCl2溶液作试剂，可鉴定出③Na2SO4溶液，故其检出顺序为：④①③②。[例2][双选]某K2CO3样品中含有Na2CO3、KNO3和Ba(NO3)2三种杂质中的一种或两种，现将13.8g样品加入足量水中，样品全部溶解；再加入过量的CaCl2溶液，得到9g沉淀，对样品所含杂质的正确判断是()A．肯定有Ba(NO3)2B．肯定没有Ba(NO3)2C．肯定有KNO3，可能还有Na2CO3D．肯定没有Na2CO3和Ba(NO3)2解析：选B、C第一步样品全部溶解于水，即可证明杂质中一定不含Ba(NO3)2，因Ba(NO3)2与K2CO3作用生成难溶的BaCO3，与题设全部溶解不符。第二步若13.8g全为K2CO3，则恰为0.1mol，与过量的CaCl2溶液反应，可生成10gCaCO3沉淀，题设只得到沉淀9g(小于10g)，则证明样品中K2CO3的含量一定小于13.8g，杂质中必含KNO3(不与CaCl2反应)。如果KNO3的含量稍多，则还可能混有少量的Na2CO3也符合题意。不能只含有Na2CO3，因等质量的Na2CO3比K2CO3生成的CaCO3多。推断物质的存在还可通过特征反应推断出离子的存在，进一步推断物质的存在，有时还需要分析物质的物理性质和量的关系进行综合推断。2．A、B、C、D分别是NaNO3、NaOH、HNO3和Ba(NO3)2四种溶液中的一种，现利用另一种溶液X，用如下图所示方法可将它们依次确定。试确定A、B、C、D、X各代表哪种溶液。A．________，B.________，C.________，D.________，X．________。解析：NaNO3、NaOH、HNO3和Ba(NO3)24种溶液中能和其他物质生成白色沉淀的只有NaOH和Ba(NO3)2两种溶液，能同时与NaOH和Ba(NO3)2两种溶液生成白色沉淀的常见物质是MgSO4，生成的沉淀是Mg(OH)2和BaSO4，Mg(OH)2能溶于HNO3，而BaSO4不溶。答案：NaOHNaNO3Ba(NO3)2HNO3MgSO4[课堂双基落实]1．只能用焰色反应才能鉴别的一组物质是()A．NaCl、CuCl2B．NaCl、Na2CO3C．Na2CO3、K2CO3D．NH4Cl、Ba(NO3)2解析：选CA．既可以用焰色反应，也可以用NaOH溶液鉴别；B.可用盐酸鉴别；C.因为阴离子相同，且钠盐(或碱)、钾盐(或碱)均易溶，只能用焰色反应才能鉴别；D.可用H2SO4或NaOH鉴别。2．能够用来鉴别BaCl2、NaCl、Na2CO3三种物质的试剂是()A．AgNO3B．稀硫酸C．稀盐酸D．稀硝酸解析：选B将稀硫酸分别滴加到三种物质的溶液(分别取少量装于3支试管)中，产生白色沉淀的是BaCl2，有气泡产生的是Na2CO3，无现象的是NaCl。3．对于某些离子的检验及结论一定正确的是()A．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COeq\o\al(2－,3)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SOeq\o\al(2－,4)C．加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，一定有NHeq\o\al(＋,4)D．加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加盐酸白色沉淀消失，一定有Ba2＋解析：选CA项中有可能是SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)或HCOeq\o\al(－,3)；B项中可能是Ag＋产生的现象；C项中加OH－能产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，一定是NHeq\o\al(＋,4)；D项中Ca2＋也有此现象。4．如图是某同学鉴别NH4HCO3、NH4Cl、KCl三种化肥的过程，其中试剂甲和乙分别可能是()A．甲：苛性钠；乙：稀盐酸B．甲：水；乙：氢氧化钠溶液C．甲：氯化钠溶液；乙：稀硫酸D．甲：稀盐酸；乙：氯化钠溶液解析：选A加试剂甲有氨味的物质为NH4HCO3和NH4Cl，说明试剂甲为碱，加试剂乙后NH4HCO3有气泡出现，说明试剂乙为酸，结合选项可知A正确。5．对一份稀溶液做初步分析后发现，溶液无色、澄清，其中可能含有SOeq\o\al(2－,4)、Na＋、COeq\o\al(2－,3)、H＋、NOeq\o\al(－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、Cl－等离子中的若干种，然后又做了如下分析，以确定这些离子是否大量存在。①用pH试纸对溶液测pH，结果溶液呈酸性。②取2mL溶液用BaCl2溶液和稀硝酸进行检验，结果生成了白色沉淀。③对②中所得的混合物充分静置后，取其澄清的液体用AgNO3溶液和稀硝酸进行检验，结果又生成了白色沉淀。请回答下列问题：(1)溶液中一定存在的离子是________________________________________________，一定不存在的离子是________________________________________________。(2)上述实验操作中，有错误的步骤是(填写代号)________。对该错误改正的方法是(要作较详细的说明)________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)到目前为止，确实不能肯定在溶液中是否存在的离子是