2025年高考化学一轮复习（新人教新高考）第六章元素及其化合物综合应用复习讲义（教师版）

第26讲化学与STSE化学与中华文明[复习目标]1.熟知常见物质在生产、生活中的应用，知道化学在环境保护中的作用。2.知道常见材料的组成、类别及性能，能列举我国对化学科学发展作出的巨大贡献。考点一化学与STSE1．化学与营养营养物质主要包括糖类、蛋白质、油脂、无机盐和水。2．常见的食品添加剂(1)着色剂：改善食品色泽，如天然色素(红曲红、β-胡萝卜素等)；合成色素(苋菜红、柠檬黄等)。(2)增味剂：增加食品鲜味，如味精(主要成分为谷氨酸钠)。(3)膨松剂：使食品松软或酥脆，如碳酸氢铵、碳酸氢钠等。(4)凝固剂：改善食品形态，如氯化镁、硫酸钙等。(5)防腐剂：防止食品腐败变质，如苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐等。(6)抗氧化剂：防止食品因氧化而变质，如抗坏血酸(维生素C)。(7)营养强化剂：补充必要的营养成分，如碘酸钾、维生素、碳酸钙、硫酸亚铁等。注意：在规定范围内合理使用食品添加剂，对人体健康不会产生不良影响，但违规使用或者超量使用食品添加剂，都会损害人体健康。3．食品的保护(1)水果的催熟与保鲜：乙烯可作水果的催熟剂，用酸性高锰酸钾吸收乙烯可起到水果保鲜的作用。(2)食品袋内的抗氧化剂(或脱氧剂)：如铁粉。(3)食品袋内的干燥剂，应是无毒、无味、无腐蚀性，且易吸水的物质：如生石灰(CaO)(区别：熟石灰和石灰石)，硅胶(物理吸附)，无水氯化钙(吸水后得到的CaCl2·6H2O，失去干燥效果)，甚至用有吸水性的植物纤维，不能用P2O5(吸水后转变成有腐蚀性的H3PO4)。(4)葡萄酒常用少量的SO2、Na2S2O5(Na2SO3·SO2)等作抗氧化剂起到抑菌、杀菌的作用，但SO2不能用于食品的漂白。4．化学与医药(1)抗酸药物：治疗胃酸(主要成分为盐酸)分泌过多的常用药物有：氢氧化铝(胃舒平)，小苏打(NaHCO3)等，NaOH、Na2CO3由于碱性较强，不能作抗酸药物。(2)医用酒精：体积分数为75%乙醇溶液，皮肤外用消毒剂(使蛋白质变性，非氧化还原反应)。(3)医用钡餐剂(BaSO4)，用作胃肠道疾病的造影剂(BaSO4既不溶于水，也不溶于稀酸)。BaCO3不能用作造影剂(BaCO3能溶于胃酸，生成Ba2＋有毒)。BaSO4也称为重晶石，BaCO3也称为毒重石。(4)补钙、补锌：补钙(锌)药物葡萄糖酸钙(锌)可由葡萄糖酸与碳酸钙(锌)合成。(5)补血剂：主要成分为硫酸亚铁，治疗缺铁性贫血。硫酸亚铁片和维生素C同时服用能增强治疗效果。(6)降温麻醉：氯乙烷气雾剂，原因：氯乙烷气化时，吸收大量的热量，在损伤处起到降温麻醉，快速镇痛的作用。5．常考化学常识举例(1)除水垢：水垢主要成分是CaCO3和Mg(OH)2；可以用食醋除水壶内壁的水垢，也可以用盐酸，一般不用硫酸(反应生成微溶的硫酸钙覆盖在水垢表面阻碍反应的继续进行)。(2)硬水及其危害：含有较多钙、镁离子的水称为硬水；使用含钙离子浓度较大的地下水洗衣服，肥皂中的高级脂肪酸根离子会与Ca2＋反应生成不溶物，使衣物不易漂洗干净，肥皂去污能力减弱。(3)泡沫灭火器原理：Al2(SO4)3和小苏打混合，发生彻底的相互促进的水解反应生成Al(OH)3沉淀和CO2气体，形成大量泡沫从而灭火。(4)去油污：在油脂中加入Na2CO3(纯碱)并加热，既促进水解生成NaOH，又促进油脂的水解；工业上常用Na2CO3替代NaOH，以降低成本，且减少NaOH的腐蚀作用。(5)检验输送HCl、氯气的管道是否漏气：可用蘸有氨水的棉棒检验(NH3与HCl或Cl2反应生成NH4Cl固体，观察到有大量的白烟生成)。(6)萤石又称氟石，主要成分是氟化钙(CaF2)，自然界中较常见的一种含氟矿物。(7)干冰：干冰升华会吸收大量的热，造成空气中的水蒸气凝结成液滴，干冰广泛应用于食品冷藏和保鲜运输、医疗卫生、人工降雨、消防灭火、舞台制雾等。(8)普通玻璃：传统的无机非金属材料，主要成分为Na2SiO3、CaSiO3、SiO2组成的混合物，由纯碱、石灰石和石英砂为原料高温反应制取。普通玻璃经特殊条件处理，可制成钢化玻璃。(9)有机玻璃：有机高分子材料，主要成分：聚甲基丙烯酸甲酯。(10)玻璃钢：学名纤维增强塑料，是一种复合材料，以合成树脂为基体，玻璃纤维为增强体。具有质轻而硬，不导电，性能稳定，机械强度高，回收利用少，耐腐蚀等性能，可以代替钢材制造机器零件和汽车、船舶外壳等。(11)玻璃纤维：无机非金属材料，主要成分为氧化铝、二氧化硅、氧化钙等材料制成，具有绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好等优点。1．(2023·全国甲卷，7)化学与生活密切相关，下列说法正确的是()A．苯甲酸钠可作为食品防腐剂是由于其具有酸性B．豆浆能产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射C．SO2可用于丝织品漂白是由于其能氧化丝织品中有色成分D．维生素C可用作水果罐头的抗氧化剂是由于其难以被氧化答案B解析苯甲酸钠属于强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，抑制微生物生长，因此，其可作为食品防腐剂，A说法不正确；SO2可用于丝织品漂白是由于其能与丝织品中的有色成分生成不稳定的无色物质，C说法不正确；维生素C具有较强的还原性，因此可用作水果罐头的抗氧化剂，D说法不正确。2．下列判断不正确的是()A．铁粉能与O2反应，可用作食品保存的吸氧剂(2021·江苏，4A)B．氧化钙用作食品干燥剂(2021·山东，2B)C．碳酸氢钠可做食品膨松剂(2022·全国乙卷，7B)D．用聚乙烯塑料制作食品保鲜膜：原理是聚乙烯燃烧生成CO2和H2O(2021·广东，4A)答案D解析A正确，铁粉能发生吸氧腐蚀而消耗氧气；B正确，食品袋内的干燥剂应该是无毒、无味、无腐蚀性且有吸水性的物质：如生石灰(CaO)；C正确，NaHCO3受热分解产生CO2，可用作食品膨松剂；D错误，聚乙烯塑料制作无毒食品保鲜膜与燃烧生成CO2和H2O无关。3．下列性质与运用关系正确的是()A．HB铅笔芯的成分为二氧化铅(2022·全国乙卷，7A)B．青铜和黄铜是不同结构的单质铜(2022·全国乙卷，7B)C．二氧化硅可用于制作光感电池(2019·全国卷Ⅲ，7A改编)D．铝合金大量用于高铁建设(2019·全国卷Ⅲ，7B)答案D解析A错误，铅笔芯是用石墨和黏土等制作而成的；B错误，青铜和黄铜都是铜合金；C错误，硅可制作光感电池；D正确，铝合金硬度大、密度小，可用于高铁建设。4．下列对使用化肥、农药的描述正确的是()A．高温多雨时比较适合施用钾肥B．长期施用硫酸铵会造成土壤板结C．石灰硫黄合剂必须与硫酸混合后才能施用D．硝酸铵是一种高效氮肥，可直接施用答案B解析高温多雨时施用化肥易使肥料分解损失或随雨水流失，A错误；石灰硫黄合剂与硫酸混合施用，会因石灰、硫酸发生化学反应而失去相应的功效，C错误；硝酸铵受热或经撞击易发生爆炸，所以不可直接施用，必须经过改性处理后才能施用，D错误。5．(2023·辽宁朝阳第一高级中学联考)化学与生活、生产等密切相关，下列说法正确的是()A．处方药需要凭医生处方才能从药房或药店获得，其包装上有“OTC”标识B．除虫菊中含有的除虫菊酯是一种天然杀虫剂C．亚硝酸钠是一种防腐剂和护色剂，可以大量用于一些肉制品食品的腌制中D．在奶粉中添加的碳酸钙等作为食品的凝固剂答案B解析处方药需要医生开处方，但OTC是非处方药的标识，A错误；腌制熟食品时，添加少量亚硝酸钠，是为了防止食物腐败变质，但有毒，要控制合适用量，不能大量使用，C错误；碳酸钙在奶粉中添加是作营养强化剂，D错误。考点二化学与中华文明1．我国对化学作出巨大贡献的科学家和事件(1)科学家：①屠呦呦用乙醚提取出具有高效抗疟作用的青蒿素，2015年获诺贝尔生理学或医学奖，2019年获共和国勋章。②侯德榜发明侯氏制碱法。③张青莲在相对原子质量的测定中作出重大贡献。(2)近现代的成就：①结晶牛胰岛素：中国科学家在世界上首次人工合成具有生物活性的蛋白质。②中国科学家成功将CO2转化为淀粉或葡萄糖。(3)我国古代的发明：①陶瓷：主要成分是硅酸盐，典型的绝缘材料。②黑火药(爆竹)：由硫黄(燃烧后生成SO2，不生成SO3)、硝石(KNO3)、木炭三种物质混合制成。③造纸术：原材料的主要成分是纤维素。④指南针：原理与化学无关，磁性氧化铁(Fe3O4)属于特殊物质。2．了解以下中国古代科学著作(1)农学类：《齐民要术》、《王祯农书》、《农政全书》。(2)中医药学：《黄帝内经》、《伤寒杂病论》、《本草纲目》。(3)炼丹术：《周易参同契》。(4)工艺技术：《考工记》、《天工开物》。(5)科学综合：《墨经》、《梦溪笔谈》。3．“传统文化”类试题解题三步曲古化学及诗文关键字词多为颜色变化(如铜色、色赤)、操作方式(如熬、蒸、渍、强烧等)、现象(紫青烟起、五金八石皆能穿滴等)。1．(2023·湖南，1)中华文化源远流长，化学与文化传承密不可分。下列说法错误的是()A．青铜器“四羊方尊”的主要材质为合金B．长沙走马楼出土的竹木简牍主要成分是纤维素C．蔡伦采用碱液蒸煮制浆法造纸，该过程不涉及化学变化D．铜官窑彩瓷是以黏土为主要原料，经高温烧结而成答案C解析青铜是在纯铜中加入锡或铅得到的合金，A项正确；碱液蒸煮制浆法造纸过程中植物纤维在碱液中发生水解反应(属于化学变化)，C项错误；彩瓷是以黏土为主要原料，加工定型后经高温烧结而制成的硅酸盐产品，D项正确。2．(2022·江苏，7)下列物质性质与用途具有对应关系的是()A．石墨能导电，可用作润滑剂B．单晶硅熔点高，可用作半导体材料C．青铜比纯铜熔点低、硬度大，古代用青铜铸剑D．含铅化合物颜色丰富，可用作电极材料答案C3．(2021·辽宁，3)《天工开物》中记载：“凡乌金纸由苏、杭造成，其纸用东海巨竹膜为质。用豆油点灯，闭塞周围，只留针孔通气，熏染烟光而成此纸，每纸一张打金箔五十度……”。下列说法错误的是()A．“乌金纸”的“乌”与豆油不完全燃烧有关B．“巨竹膜”为造纸的原料，主要成分是纤维素C．豆油的主要成分油脂属于天然高分子D．打金成箔，说明金具有良好的延展性答案C解析造纸的原料主要是纤维素，故“巨竹膜”的主要成分是纤维素，B正确；豆油的主要成分为油脂，但其不属于高分子，C错误。4．(2023·广东，2)科教兴国，“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”。下列说法正确的是()A．“天舟六号”为中国空间站送去推进剂Xe气，Xe是第ⅠA族元素B．火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为FeOC．创造了可控核聚变运行纪录的“人造太阳”，其原料中的2H与3H互为同位素D．“深地一号”为进军万米深度提供核心装备，制造钻头用的金刚石为金属晶体答案C解析Xe在元素周期表中位于第五周期0族，故A错误；赤铁矿的主要成分是Fe2O3，故B错误；2H与3H具有相同的质子数，不同的中子数，互为同位素，故C正确；金刚石是共价晶体，故D错误。5．(2023·安徽安庆校联考模拟)央视栏目《国家宝藏》介绍了历史文化知识，彰显了民族自信、文化自信，其中也蕴含着许多化学知识。下列说法错误的是()A．传统鎏金工艺是将金溶于汞中制成“金汞漆”，涂在器物表面，然后加火除汞，鎏金工艺利用了汞的挥发性B．《吕氏春秋·别类编》中有关于青铜的记载“金(铜)柔锡柔，合两柔则为刚”。“合两柔则为刚”体现了合金的硬度通常大于各组分金属的特点C．宋·王希孟《千里江山图》卷中的绿色颜料铜绿的主要成分是碱式碳酸铜D．明代《本草纲目》中记载：“……，惟以糯米，或粳米，……，和曲酿瓮中七日，以甑蒸取”。酒化酶将葡萄糖转化为乙醇时，温度越高反应速率一定越快答案D解析Hg常温下为液体，易挥发，加热除去汞利用了汞的挥发性，A正确；合金的硬度通常大于各组分金属的硬度，B正确；铜绿的主要成分是碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3，C正确；温度过高会使酶失去活性，使反应速率变慢，D错误。课时精练1．化学与生产、生活密切相关，下列说法错误的是()A．油脂除食用外还可用于生产肥皂B．碳酸氢铵可作为复合膨松剂的成分C．氧化亚铁常用作油漆的红色颜料D．苯甲酸及其钠盐常用作食品防腐剂答案C解析碳酸氢铵受热分解为氨、水、二氧化碳，可作为复合膨松剂的成分，故B正确；氧化铁是红色粉末，常用作油漆的红色颜料，故C错误；苯甲酸及其钠盐有防止食品变质发酸、延长食品保质期的效果，常用作食品防腐剂，故D正确。2．(2023·滨州二模)2022年我国科技创新成果丰硕，下列有关说法正确的是()A．量子通信的光纤和超算“天河一号”的芯片主要材料均为SiO2B．“深海一号”母船海水浸泡区的铝基可保障船体不易腐蚀C．“北斗卫星”授时系统的“星载铷钟”含铷元素，其单质遇水能缓慢反应放出H2D．C919民航客机机身材料中的复合纤维属于天然有机高分子答案B解析芯片主要材料为硅，故A错误；母船海水浸泡区的铝与船体构成原电池，金属性强于铁的铝基作原电池的负极被损耗，船体作正极被保护，该保护方法为牺牲阳极法，故B正确；铷单质的金属性强，与水剧烈反应放出氢气，故C错误；复合纤维属于合成有机高分子化合物，故D错误。3．中国诗词中包含了丰富的化学知识，下列说法错误的是()A．梨花淡白柳深青，柳絮飞时花满城：柳絮的主要成分属于糖类B．忽闻海上有仙山，山在虚无缥缈间：句中海市蜃楼形成美景的本质原因是丁达尔效应C．火树银花不夜天，弟兄姐妹舞翩跹：“火树银花”中的焰火实质上是金属化合物在灼烧时呈现的各种艳丽色彩D．高堂明镜悲白发，朝如青丝暮成雪：青丝与白发的主要成分均属于蛋白质答案B解析柳絮的主要成分为纤维素，属于糖类，A项正确；海市蜃楼形成美景的本质原因是空气中的小水滴颗粒直径大小约为1～100nm，B项错误；青丝与白发均指头发，主要成分均属于蛋白质，D项正确。4．(2023·成都一模)化学与生活生产密切相关。下列说法错误的是()A．葡萄酒中添加的SO2既可杀菌，又可防止营养成分被氧化B．加酶洗衣粉不宜洗涤真丝织品，会使真丝中的蛋白质变性C．常见无机含氯消毒剂有氯气、次氯酸盐、ClO2等D．不锈钢是一种含合金元素Cr和Ni的合金钢答案B解析SO2可以抑制细菌生长，也具有还原性，在葡萄酒中可以杀菌，也可用于防氧化，A正确；真丝织品的主要成分是蛋白质，加酶洗衣粉不宜洗涤真丝织品，是因为酶使真丝中的蛋白质水解，B错误。5．古今化学多有异曲同工之处，下列叙述所涉及的原理不同的是()A凡酿酒，必资曲药成信纳米酶用于生物传感器，疾病诊断与治疗B铜柔锡柔，合两柔则为刚铝合金用作火箭、飞船和空间站主体结构材料C为宅煮糖，宅垣忽坏，去土而糖白啤酒和白酒中加入食品胶体作澄清剂D以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也使用X射线衍射技术推测晶体的分子排列答案D解析曲、酶均为催化剂的作用，所涉及的原理相同，A不符合题意；合两柔则为刚为制成合金，铝合金也为合金材料，合金的硬度通常大于成分金属，所涉及的原理相同，B不符合题意；去土而糖白，加入食品胶体作澄清剂均为物质的分离除杂过程，都是利用吸附性，所涉及的原理相同，C不符合题意；紫青烟起为焰色试验，而X射线衍射技术为物质结构的探测技术，所涉及的原理不相同，D符合题意。6．中华民族历史悠久，有着优秀的传统文化。下列有关说法正确的是()A．古代的鎏金工艺利用了电镀原理B．“冬月灶中所烧薪柴之灰，令人以灰淋汁，取碱浣衣”中的“薪柴之灰”不可与铵态氮肥混合施用C．“凡火药，硫为纯阳，硝为纯阴……以乾坤出神物也”中“硝”的水溶液为酸性D．“一斗米、一两曲，加二斗水，相参和，酿七日，便成酒”中的“曲”会提高酿酒的平衡转化率答案B解析“薪柴之灰”中含有碳酸钾，与铵态氮肥混合施用时，铵根离子与碳酸根离子发生相互促进的水解反应生成氨气、二氧化碳，易造成N元素以氨气形式逸散，降低氮肥肥效，B正确；火药是硝酸钾、硫粉、木炭粉按一定比例混合而成，此处的“硝”指的是硝酸钾，KNO3水溶液呈中性，C错误；“酒曲”酿酒工艺利用了催化剂加快化学反应速率，但是不能提高反应物的平衡转化率，D错误。7．(2023·沈阳一模)中国画中以墨色为主，以丹青色彩为辅，这样的水墨丹青画一般画在绢、纸上。下列说法错误的是()A．丹指朱砂，也叫辰砂，是含HgS的天然矿石B．青指石青，即蓝铜矿，主要成分为Cu3(CO3)2(OH)2，该物质属于盐C．墨的主要原料是炭黑、松烟、胶等，通过砚用水研磨可以产生墨汁，墨汁属于胶体D．常见绢、纸的主要成分都是纤维素，纤维素属于天然高分子答案D解析绢的主要成分为蛋白质，纸的主要成分是纤维素，D错误。8．(2023·郑州一模)化学与生活密切相关。下列说法正确的是()A．使用医用酒精对物体表面消毒时，医用酒精的浓度是95%B．“嫦娥五号”使用的碳纤维是一种新型有机高分子材料C．四氯乙烯是目前使用最普遍的干洗溶剂，在衣物上残留对人体无害D．北京冬奥会采用银离子抗菌技术制作的速滑服，可有效防护细菌侵入答案D解析医用酒精中乙醇的体积分数为75%，故A错误；四氯乙烯是具有一定毒性的有机溶剂，残留在衣服上会对人体造成伤害，故C错误。9．中国古代“炼丹术”中蕴含了丰富的化学知识，为近代化学的建立和发展奠定了基础。下列关于“炼丹术”中涉及的史实解释错误的是()选项史实解释A“胡粉[2PbCO3·Pb(OH)2]投火中，色坏还为铅(Pb)”复分解反应原理B“有硇水者，剪银块(Ag)投之，则旋而为水”氧化还原反应原理C“曾青(硫酸铜)涂铁，铁赤色如铜……外变而内不化也”置换反应原理D“铁釜代替土釜，加热丹砂(HgS)，可增采也”平衡移动原理答案A解析2PbCO3·Pb(OH)2受热分解后生成铅的氧化物，被碳还原成单质铅，故A错误；硝酸溶解银单质，发生氧化还原反应，故B正确；铁置换出铜单质，故C正确；生成汞和硫单质，汞变为汞蒸气，Fe与S加热条件下反应生成FeS，使HgS分解平衡正向移动，故D正确。10．(2023·福建漳州模拟)化学与生活、科技、社会发展息息相关。下列说法正确的是()A．“歼-20”飞机上使用的碳纤维被誉为“新材料之王”，碳纤维属于无机非金属材料B．用于3D打印材料的光敏树脂是高聚物，高聚物属于纯净物C．量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨互为同位素D．2022年冬奥会部分场馆建筑应用了新材料碲化镉发电玻璃，其中碲和镉均属于主族元素答案A解析碳纤维由碳元素组成，属于新型无机非金属材料，A正确；高聚物的聚合度不确定，所以高聚物属于混合物，B错误；量子通信材料螺旋碳纳米管、石墨均为碳元素组成的单质，互为同素异形体，C错误；碲属于第五周期第ⅥA族元素，镉属于第五周期第ⅡB族元素，D错误。11．中国传统文化对人类文明贡献巨大，下列对文献记载内容理解错误的是()A．苏轼的《石炭·并引》中“投泥泼水愈光明，烁玉流金见精悍”，涉及化学变化B．宋应星的《天工开物》记载：凡火药，硫为纯阳，硝为纯阴。“硫”指的是硫黄，“硝”指的是硝酸钾C．李时珍的《本草纲目》记载：盖此矾色绿味酸，烧之则赤。“矾”指的是FeSO4·7H2OD．葛洪所著《抱朴子》中“丹砂(HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂”是可逆反应答案D解析“投泥泼水愈光明，烁玉流金见精悍”涉及碳和H2O反应生成CO和氢气，属于氧化还原反应，属于化学变化，A正确；“凡火药，硫为纯阳，硝为纯阴”中“硫”指的是硫黄，“硝”指的是硝酸钾，B正确；“盖此矾色绿味酸，烧之则赤”，“矾”指的是绿色的FeSO4·7H2O，属于强酸弱碱盐，水解显酸性，火烧之后会转化为红色的氧化铁，C正确；《抱朴子》中“丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂”两个反应的条件不同，不属于可逆反应，D错误。12．(2024·西安模拟)宋应星在《天工开物》中述及铜的开采与冶炼：凡铜砂，……淘洗去土滓，然后入炉煎炼，其熏蒸旁溢者为自然铜……色似干银泥……凡铜质有数种：有与铅同体者，其煎炼炉法，傍通高低二孔，铅质先化，从上孔流出。下列有关说法正确的是()A．淘洗去土滓属于原料的富集B．炼制所得自然铜为纯铜C．与铅分离过程是利用铅与铜的熔点不同D．下孔流出物可用热分解法得铜答案A解析淘洗去土滓，使矿石和土分离属于原料的富集，A正确；纯铜为红色，自然铜色似干银泥，不是纯铜，B错误；与铅分离过程，需要在空气中加热，有氧化反应发生，上层是氧化铅，下层是氧化铜，C错误；从下孔流出的物质为氧化铜，可用热还原法得铜，D错误。13．(2023·菏泽模拟)2022年北京冬奥会是碳中和的试验场，这其中从清洁能源到环保材料，化学高科技所起到的作用功不可没。下列说法错误的是()A．速滑竞赛服采用的聚氨酯材料是一种有机高分子材料B．场馆的照明、运行均由光伏发电和风力发电提供，有利于实现碳达峰C．建设使用了太阳能和地热能供能的“被动房”，太阳能电池板的主要材料是二氧化硅D．被称为“冰丝带”的国家速滑馆采用了二氧化碳制冰技术，比传统制冷剂氟利昂更加环保答案C解析太阳能电池板的主要材料是晶体硅，C错误；氟利昂会破坏臭氧层，导致臭氧层空洞的环境问题，采用二氧化碳制冰技术，比传统制冷剂氟利昂更加环保，D正确。14．(2023·汕头模拟)近年，我国在科技领域取得重大突破，这离不开科学工作者们的努力。下列说法不正确的是()A．以CO2、H2为原料经过11步主反应人工合成淀粉，过程中发生氧化还原反应B．第三代核电“华龙一号”落户福建，核反应属于化学变化C．“海牛Ⅱ号”刷新世界钻探深度，钻头采用硬质合金材料，其硬度高于组分金属D．“冰光纤”(H2O)问世，与传统光纤(SiO2)相比，其具有灵活弯曲和高效导光等优点答案B解析CO2、H2合成淀粉(C6H10O5)n，C元素的化合价由＋4价降低为0价，H元素的化合价由0价升高为＋1价，存在化合价变化，即过程中发生氧化还原反应，故A说法正确；化学变化前后元素种类和原子个数不发生变化，而核反应涉及元素种类的变化，因此核反应不属于化学变化，故B说法错误。15．(2023·吉林白山统考三模)化学与人体健康、食品安全及环境保护等息息相关。下列叙述正确的是()A．废弃的塑料、金属、纸制品及普通玻璃都是可回收再利用的资源B．通过清洁煤技术减少煤燃烧造成的污染，有利于实现碳中和C．在规定范围内使用食品添加剂对人体健康也会产生不良影响D．纳米铁粉可以通过吸附作用高效地除去被污染水体中的Cu2＋、Ag＋等重金属离子答案A解析通过清洁煤技术减少煤燃烧污染，但不能减少CO2排放，不利于实现碳中和，故B错误；纳米铁粉可以从溶液中将Cu2＋、Ag＋等重金属离子置换成单质，与吸附性无关，故D错误。

第27讲常见物质(离子)的检验与推断[复习目标]1.掌握常见物质(离子)检验的方法，能利用物质(离子)的性质设计检验指定物质或特定离子。2.能通过实验事实推断物质(离子)。考点一常见物质(离子)的检验1．常见阳离子的检验方法离子检验试剂或方法实验步骤实验现象K＋焰色试验①铂丝用盐酸洗涤后在火焰上灼烧至原火焰颜色；②蘸取溶液，放在火焰上灼烧，观察火焰颜色火焰呈紫色(通过蓝色钴玻璃观察)Na＋火焰呈黄色NHeq\o\al(＋,4)NaOH溶液(浓)取少量待测溶液于试管中，加入NaOH浓溶液并加热，将湿润红色石蕊试纸置于试管口生成有刺激性气味、能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体Fe3＋KSCN溶液取少量待测溶液于试管中，加入KSCN溶液变为红色溶液NaOH溶液取少量待测溶液于试管中，滴加NaOH溶液产生红褐色沉淀Fe2＋KSCN溶液、新制的氯水取少量待测溶液于试管中，先加入KSCN溶液，再加入新制的氯水加入KSCN溶液不显红色，加入少量新制的氯水后，立即显红色NaOH溶液取少量待测溶液于试管中，加入NaOH溶液并露置在空气中开始时生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色沉淀酸性KMnO4溶液取少量待测溶液于试管中，加入酸性KMnO4溶液溶液紫红色褪去K3[Fe(CN)6]溶液取少量待测溶液于试管中，加入K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀2.常见阴离子的检验方法离子检验试剂或方法实验现象Cl－加入AgNO3溶液、稀硝酸生成白色沉淀(AgCl)Br－加入AgNO3溶液、稀硝酸生成淡黄色沉淀(AgBr)加入氯水后振荡，滴入四氯化碳四氯化碳层(下层)呈橙红色I－加入AgNO3溶液、稀硝酸生成黄色沉淀(AgI)加入氯水后振荡，滴入四氯化碳四氯化碳层(下层)呈紫红色加入氯水和淀粉溶液溶液变蓝SOeq\o\al(2－,4)先加入稀盐酸，再加入BaCl2溶液生成白色沉淀(BaSO4)COeq\o\al(2－,3)加入CaCl2或BaCl2溶液、稀盐酸、澄清石灰水先生成白色沉淀(CaCO3或BaCO3)，将沉淀溶于稀盐酸，产生无色、无味的气体(CO2)，该气体能使澄清石灰水变浑浊加入盐酸、澄清石灰水；CaCl2溶液产生无色、无味的气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊；向原溶液中加入稀CaCl2溶液，产生白色沉淀3.常见气体的检验方法气体检验试剂或方法实验现象H2点燃(纯氢)火焰呈浅蓝色，干冷的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁有水雾产生O2带火星的木条木条复燃Cl2湿润的淀粉-KI试纸试纸变蓝CO2通入澄清石灰水中澄清石灰水变浑浊(通入过量二氧化碳后又变澄清)SO2通入品红溶液中品红溶液褪色，加热后又恢复红色NH3湿润的红色石蕊试纸试纸变蓝CH4点燃火焰呈蓝色，干冷的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁有水雾产生，加澄清石灰水振荡变浑浊C2H4通入溴的四氯化碳溶液(或酸性KMnO4溶液)溶液褪色C2H2通入溴的四氯化碳溶液(或酸性KMnO4溶液)溶液褪色1．(2020·天津，6)检验下列物质所选用的试剂正确的是()选项待检验物质所用试剂A海水中的碘元素淀粉溶液BSO2气体澄清石灰水C溶液中的Cu2＋氨水D溶液中的NHeq\o\al(＋,4)NaOH溶液，湿润的蓝色石蕊试纸答案C解析淀粉溶液可以检验碘单质，不能检验碘元素，故A错误；能使澄清石灰水变浑浊的气体可以是二氧化硫或二氧化碳，应该用品红溶液检验二氧化硫气体，故B错误；铜离子遇到氨水会先产生氢氧化铜蓝色沉淀，继续加氨水会生成四氨合铜离子，检验铜离子可以用氨水，故C正确；铵根离子遇氢氧化钠溶液(加热)生成氨气，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，不能使用湿润的蓝色石蕊试纸检验氨气，故D错误。2．(2022·浙江6月选考，25)亚硝酸钠俗称“工业盐”，其外观、口感与食盐相似，人若误服会中毒。现将适量某样品(成分为亚硝酸钠或氯化钠)溶于水配成溶液，分别取少量该溶液于试管中进行实验。下列方案设计、现象和结论都正确的是()方案设计现象和结论A先加入少量KClO3溶液，再加AgNO3溶液和足量稀硝酸，振荡若产生白色沉淀，则样品为亚硝酸钠B加到少量KMnO4溶液中，再加硫酸酸化，振荡若溶液褪色，则样品为亚硝酸钠C先加到少量FeCl2溶液中，再加入稀盐酸酸化，振荡若溶液变黄色，则样品为亚硝酸钠D先加入少量Na2SO3溶液，再加入BaCl2溶液和稀硝酸，振荡若产生白色沉淀，则样品为亚硝酸钠答案C解析氯化钠电离出的氯离子也可以被酸性高锰酸钾氧化，而使其褪色，B错误；NOeq\o\al(－,2)在酸性条件下有较强的氧化性，可以把二价铁氧化为三价铁，溶液变为黄色，C正确；稀硝酸可以把亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，再加入氯化钡可以生成硫酸钡白色沉淀，D错误。3．(2022·海南，6)依据下列实验，预测的实验现象正确的是()选项实验内容预测的实验现象AMgCl2溶液中滴加NaOH溶液至过量产生白色沉淀后沉淀消失BFeCl2溶液中滴加KSCN溶液溶液变红色CAgI悬浊液中滴加NaCl溶液至过量黄色沉淀全部转化为白色沉淀D酸性KMnO4溶液中滴加乙醇至过量溶液紫红色褪色答案D解析MgCl2溶液中滴加NaOH溶液至过量，两者发生反应产生白色沉淀，白色沉淀为氢氧化镁，氢氧化镁为中强碱，其不与过量的NaOH溶液发生反应，因此沉淀不消失，A不正确；FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，B不正确；AgI的溶解度远远小于AgCl，因此，向AgI悬浊液中滴加NaCl溶液至过量，黄色沉淀不可能全部转化为白色沉淀，C不正确；酸性KMnO4溶液呈紫红色，其具有强氧化性，而乙醇具有较强的还原性，因此，酸性KMnO4溶液中滴加乙醇至过量后溶液紫红色褪色，D正确。离子检验中的常见干扰离子以及排除措施待检离子干扰离子排除措施Cl－SOeq\o\al(2－,4)加过量的Ba(NO3)2溶液COeq\o\al(2－,3)、OH－加稀硝酸酸化SOeq\o\al(2－,4)COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、Ag＋加盐酸酸化SOeq\o\al(2－,3)COeq\o\al(2－,3)加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中，溶液褪色COeq\o\al(2－,3)SOeq\o\al(2－,3)加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊考点二物质(离子)的推断1．离子推断的基本原则2．离子推断的解题技巧(1)推断结论时，应该考虑三个方面，即肯定存在的离子、肯定不存在的离子、不能判定存在与否的离子。这三个方面的离子应是相互独立的；任何一种离子只能出现一次，不能重复出现。(2)定量型离子推断试题常根据离子的物质的量(或浓度)定量推断最后一种离子的存在；如果多种离子共存，且只有一种离子的物质的量未知，可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否存在，即阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。1．(2020·全国卷Ⅱ，8)某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成，进行如下实验：①混合物溶于水，得到澄清透明溶液；②做焰色试验，通过钴玻璃可观察到紫色；③向溶液中加碱，产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为()A．KCl、NaCl B．KCl、MgSO4C．KCl、CaCO3 D．MgSO4、NaCl答案B解析由信息①得到澄清透明溶液，可排除碳酸钙；由信息②焰色试验透过钴玻璃可观察到紫色，说明含有钾离子，可推测含有氯化钾；由信息③向溶液中加入碱产生白色沉淀，可推测含有硫酸镁，所以B正确。2．(2022·全国乙卷，9)某白色粉末样品，可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量样品进行如下实验：①溶于水，得到无色透明溶液；②向①的溶液中滴加过量稀盐酸，溶液变浑浊，有刺激性气体逸出，离心分离；③取②的上层清液，向其中滴加BaCl2溶液有沉淀生成。该样品中确定存在的是()A．Na2SO4、Na2S2O3 B．Na2SO3、Na2S2O3C．Na2SO4、Na2CO3 D．Na2SO3、Na2CO3答案A解析向①的溶液中滴加过量稀盐酸，溶液变浑浊，有刺激性气体逸出，说明固体中存在Na2S2O3，发生反应：S2Oeq\o\al(2－,3)＋2H＋=S↓＋H2O＋SO2↑，由于盐酸过量，向②的上层清液中滴加BaCl2溶液，有沉淀生成，则沉淀为BaSO4，说明固体中存在Na2SO4，不能确定是否有Na2SO3和Na2CO3，Na2SO3、Na2CO3与过量稀盐酸反应的现象可以被Na2S2O3与过量稀盐酸反应的现象覆盖掉。3．一瓶无色澄清的溶液，其中可能含有H＋、NHeq\o\al(＋,4)、Na＋、Al3＋、Fe3＋、I－、NOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、AlOeq\o\al(－,2)。取该溶液进行以下实验：①用pH试纸检验，溶液呈强酸性②取溶液适量，加入少量CCl4和数滴新制氯水，振荡，CCl4层呈紫红色③该溶液的焰色试验没有黄色；根据以上实验结果，下列推断正确的是()A．向该溶液中加入BaCl2溶液不一定能观察到白色沉淀B．可以确定没有Na＋、Fe3＋、COeq\o\al(2－,3)、AlOeq\o\al(－,2)，不能确定是否有NOeq\o\al(－,3)C．该溶液可能是NH4NO3与HI的混合液D．一定没有Al3＋、COeq\o\al(2－,3)和NOeq\o\al(－,3)答案A解析不能确定是否含SOeq\o\al(2－,4)，则向该溶液中加入BaCl2溶液不一定能观察到白色沉淀，故A正确；一定不含Na＋、Fe3＋、NOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)、AlOeq\o\al(－,2)，故B、C错误；不能确定是否含Al3＋，故D错误。4．(2023·安徽六安高三模拟)某固体中可能含有Fe2(SO4)3、FeCl2、PbSO4、NaCl中一种或者几种，现通过如下实验确定其成分。①取少量该固体，加稀硫酸溶解，得到澄清溶液；②取实验①所得澄清溶液，先加足量稀盐酸酸化，再加BaCl2溶液，产生白色沉淀；③另取少量实验①所得澄清溶液，加入NaOH溶液，产生的沉淀经过滤、洗涤后，向沉淀中加入足量稀盐酸和KSCN溶液，溶液变红色；④另取少量实验①所得澄清溶液，做焰色试验，火焰呈黄色。下列说法正确的是()A．该固体中Fe2(SO4)3和FeCl2至少有一种B．该固体中一定没有PbSO4和FeCl2C．该固体中一定有NaCl和Fe2(SO4)3D．因为铁元素的干扰，根据实验④无法确定NaCl的存在答案A解析根据实验①可以直接确定没有难溶物PbSO4存在；因为实验①使用了稀硫酸溶解固体，引入了SOeq\o\al(2－,4)，故实验②无法确定Fe2(SO4)3的存在；根据实验③可以确定该固体中存在Fe元素，但是无法确定Fe元素来自Fe2(SO4)3还是FeCl2，故只能确定二者之中至少有一个；根据实验④可以确定含有Na元素，则含有NaCl，实验室可用无锈铁丝做焰色试验，说明铁元素不会干扰Na元素的焰色试验。综上所述，A正确，B、C、D错误。5．保护水资源、合理利用废水、节省水资源、加强废水的回收利用已被越来越多的人关注。已知：某无色废水中可能含有H＋、NHeq\o\al(＋,4)、Fe3＋、Al3＋、Mg2＋、Na＋、NOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)中的几种，为分析其成分，分别取废水样品1L进行了三组实验，其操作和有关图像如下所示：请回答下列问题：(1)根据上述三组实验可以分析废水中一定不存在的阴离子是__________，一定存在的阳离子是__________。(2)写出实验③图像中沉淀达到最大量且质量不再发生变化阶段发生反应的离子方程式：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)分析图像，在原溶液中c(NHeq\o\al(＋,4))与c(Al3＋)的比值为__________，所得沉淀的最大质量是__________g。(4)若通过实验确定原废水中c(Na＋)＝0.18mol·L－1，试判断原废水中NOeq\o\al(－,3)是否存在？__________(填“存在”“不存在”或“不确定”)。若存在，c(NOeq\o\al(－,3))＝__________mol·L－1(若不存在或不确定则此空不填)。答案(1)COeq\o\al(2－,3)Na＋、H＋、Al3＋、Mg2＋、NHeq\o\al(＋,4)(2)NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3·H2O(3)2∶110.7(4)存在0.08解析无色废水中肯定不存在Fe3＋，根据实验①确定存在Na＋，根据实验②确定存在SOeq\o\al(2－,4)，根据实验③结合图像可知，溶液中有H＋、NHeq\o\al(＋,4)、Al3＋、Mg2＋，因为COeq\o\al(2－,3)与H＋、Al3＋不能共－0.7mol＝0.1mol，n(NHeq\o\al(＋,4))＝0.7mol－0.5mol＝0.2mol，n(H＋)＝0.1mol，生成0.1molAl(OH)3消耗0.3molNaOH，则生成Mg(OH)2消耗的氢氧化钠为0.5mol－0.1mol－0.3mol＝0.1mol，即含有Mg2＋的物质的量是0.05mol。(3)根据上述分析，在原溶液中eq\f(cNH\o\al(＋,4),cAl3＋)＝eq\f(0.2mol,0.1mol)＝eq\f(2,1)，沉淀最多时含有0.1molAl(OH)3和0.05molMg(OH)2，其质量为0.1mol×78g·mol－1L－1，。答题规范(3)离子检验操作、现象描述(1)解答此类题的思维过程(2)规范答题检验某溶液中是否含有××的操作方法：取待测液少许置于试管中，先加××试剂无明显现象(若有沉淀则静置后取上层清液继续实验，说明：本步骤为排除干扰离子)；再加入××溶液，若产生××则证明溶液中含有××离子，反之则证明溶液中不含××离子。1．某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2，可能存在I－、IOeq\o\al(－,3)中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I－、IOeq\o\al(－,3)的实验方案：取适量含碘废水，用CCl4多次萃取、分液直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在；___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。已知：5SOeq\o\al(2－,3)＋2IOeq\o\al(－,3)＋2H＋=I2＋5SOeq\o\al(2－,4)＋H2O；可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。答案从水层取少量溶液，加入1～2mL淀粉溶液，加稀盐酸酸化，滴加FeCl3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有I－。另从水层取少量溶液，加入1～2mL淀粉溶液，加稀盐酸酸化，滴加Na2SO3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有IOeq\o\al(－,3)2．按要求回答下列问题。(1)结晶析出Na2S2O3·5H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验，检验产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作、现象和结论：________________________________________________________________________________________________________。已知：Na2S2O3·5H2O遇酸易分解：S2Oeq\o\al(2－,3)＋2H＋=S↓＋SO2↑＋H2O；可供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液。(2)榴石矿石可以看作由CaO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。试设计实验证明榴石矿石中含有FeO(试剂任选，说明实验操作与现象)：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层清液(或过滤，取滤液)于一试管中，滴加BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则说明含有Na2SO4杂质(合理即可)(2)取矿石少许，加稀硫酸充分溶解后，向其中滴加酸性高锰酸钾溶液，若紫色褪去，证明矿石中含有FeO(不能加盐酸溶解)3．(NH4)2SO4是常用的化肥和化工原料，受热易分解。某兴趣小组拟探究其分解产物。【查阅资料】(NH4)2SO4在260℃和400℃时分解产物不同。【实验探究】该小组拟选用如图所示装置进行实验(夹持和加热装置略)。连接装置A→D→B，检查气密性，按图示加入试剂。通入N2排尽空气后，于400℃加热装置A至(NH4)2SO4完全分解无残留物，停止加热，冷却，停止通入N2。观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体。经检验，该白色固体和装置D内溶液中有SOeq\o\al(2－,3)，无SOeq\o\al(2－,4)。进一步研究发现，气体产物中无氮氧化物。检验装置D内溶液中有SOeq\o\al(2－,3)而无SOeq\o\al(2－,4)的实验操作和现象是____________________________________________________________________________________________________________。答案取少量装置D内溶液于试管中，滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀，加入足量稀盐酸后，沉淀完全溶解，放出无色有刺激性气味的气体课时精练1．为确定下列久置于空气中的物质是否变质，所选检验试剂(括号内物质)能达到目的的是()A．NaOH溶液[Ba(OH)2溶液]B．漂粉精(Na2CO3溶液)C．氯水(AgNO3溶液)D．Na2SO3溶液(BaCl2溶液)答案A解析NaOH溶液若变质会混有碳酸钠，Na2CO3与氢氧化钡反应生成白色沉淀，故A正确；漂粉精含氯化钙、次氯酸钙，无论次氯酸钙是否变质，氯化钙可电离出钙离子，加碳酸钠溶液均产生沉淀，不能检验是否变质，故B错误；氯水及盐酸中均含氯离子，与硝酸银反应均生成白色沉淀，不能检验是否变质，故C错误；Na2SO3溶液变质会混有硫酸钠，亚硫酸钠和硫酸钠均与氯化钡反应生成白色沉淀，不能检验是否变质，故D错误。2．通过实验得出的结论正确的是()A．将某固体试样完全溶于盐酸，再滴加Ba(NO3)2溶液，出现白色沉淀，则该固体试样中存在SOeq\o\al(2－,4)B．将某固体试样完全溶于盐酸，再滴加KSCN溶液，没有出现红色，则该固体试样中不存在Fe3＋C．在某固体试样加水后的溶液中，滴加NaOH溶液，没有产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，该固体试样中仍可能存在NHeq\o\al(＋,4)D．在某固体试样加水后的上层清液中，滴加盐酸出现白色沉淀，再加NaOH溶液沉淀溶解，则该固体试样中存在SiOeq\o\al(2－,3)答案C解析当固体中含有SOeq\o\al(2－,3)时，在酸性条件下滴加Ba(NO3)2溶液会被氧化生成硫酸根离子，有相同现象，故不一定存在SOeq\o\al(2－,4)，A错误；若固体为FeCl3和Fe的混合物时，也有相同的现象，故固体试样中可能存在Fe3＋，B错误；检验NHeq\o\al(＋,4)时应加NaOH溶液，加热，产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，选项中没有加热，故不能确定有没有铵根离子，C正确；滴加盐酸出现白色沉淀，再加NaOH溶液沉淀溶解，可能原固体中有AlOeq\o\al(－,2)，不一定为SiOeq\o\al(2－,3)，D错误。3．仅用一种试剂鉴别如下物质：苯、CCl4、NaI溶液、NaCl溶液、Na2SO3溶液，下列试剂中不能选用的是()A．溴水 B．FeCl3溶液C．酸性KMnO4溶液 D．AgNO3溶液答案D4．(2023·山东日照高三模拟)鉴别下列物质采用的试剂不可行的是()A．AgNO3、MgCl2、BaCl2三种溶液：浓氨水B．BaCl2、Ca(OH)2、Ba(NO3)2三种溶液：SO2气体C．CaCl2、Ba(OH)2、Al2(SO4)3三种溶液：Na2CO3溶液D．浓度均为0.1mol·L－1的NaClO、Ba(OH)2、Al2(SO4)3三种溶液：酚酞试剂答案C解析过量浓氨水和AgNO3、MgCl2、BaCl2三种溶液混合的现象分别为先产生白色沉淀后沉淀溶解、产生白色沉淀、无明显现象，可以鉴别，故A不选；SO2气体通入BaCl2、Ca(OH)2、Ba(NO3)2三种溶液的现象分别为无明显现象、产生白色沉淀继续通入沉淀溶解、产生白色沉淀，可以鉴别，故B不选；Na2CO3溶液和CaCl2、Ba(OH)2、Al2(SO4)3三种溶液的现象分别为产生白色沉淀、产生白色沉淀、产生白色沉淀并有气体生成，不能鉴别，故C选；酚酞试剂加入浓度均为0.1mol·L－1的NaClO、Ba(OH)2、Al2(SO4)3三种溶液的现象分别为先变红后褪色、变红、无明显现象，可以鉴别，故D不选。5．(2023·江西校联考模拟)鉴别等浓度的Al2(SO4)3、AgNO3、苯酚三种溶液，仅用下列一种方法不可行的是()A．加入浓溴水 B．通入SO2气体C．通入足量氨气 D．加入FeCl3溶液答案B解析加入浓溴水后，Al2(SO4)3溶液无明显现象，AgNO3溶液中有淡黄色沉淀生成，苯酚溶液中有白色沉淀生成，A项可行；通入SO2后，Al2(SO4)3溶液无明显现象，AgNO3溶液中出现白色浑浊，苯酚溶液无明显现象，B项不可行；通入足量氨气后，Al2(SO4)3溶液中有白色沉淀生成，AgNO3溶液中先有白色沉淀生成，后沉淀消失，苯酚溶液无明显变化，C项可行。6．(2023·珠海高三摸底测试)化学是以实验为基础的科学。下列检验实验操作或做法正确且能达到目的的是()选项操作或做法目的A溴乙烷和NaOH乙醇溶液共热，所产生气体直接通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液褪色检验反应生成乙烯B将SO2通入溴水中，溶液褪色检验SO2的漂白性C在待测液中先用稀硝酸酸化，再滴加AgNO3溶液，生成白色沉淀检验溶液中是否含有Cl－D向丙烯醛溶液中滴加溴水，溶液褪色检验丙烯醛中是否含有碳碳双键答案C解析溴乙烷和NaOH乙醇溶液共热，所产生气体中含有乙醇蒸气，乙醇、乙烯都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，高锰酸钾溶液褪色不能证明有乙烯生成，故A错误；将SO2通入溴水中生成硫酸和氢溴酸，该反应体现SO2的还原性，不能体现SO2的漂白性，故B错误；在待测液中先用稀硝酸酸化，再滴加AgNO3溶液，生成白色沉淀，该沉淀是氯化银，证明原溶液中含有Cl－，故C正确；碳碳双键、醛基都能与溴水反应，向丙烯醛溶液中滴加溴水，溶液褪色，不能证明丙烯醛中含有碳碳双键，故D错误。7．下列离子在未知溶液中的检验方法正确的是()选项离子检验方法ACOeq\o\al(2－,3)向样品中加入足量盐酸，将生成的无色无味的气体通入澄清石灰水中，观察溶液是否变浑浊BSOeq\o\al(2－,4)向样品中先加入稀硝酸酸化，再滴加氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀生成CFe2＋取少量溶液于试管中，加入酸性高锰酸钾溶液，观察溶液紫色是否褪去DI－取少量溶液于试管中，加入新制氯水，再加入淀粉溶液，观察溶液是否变蓝色答案D解析A项，HCOeq\o\al(－,3)会产生干扰，错误；B项，SOeq\o\al(2－,3)会产生干扰，错误；C项，使酸性高锰酸钾溶液褪色的不一定是Fe2＋，如SOeq\o\al(2－,3)等，错误；D项，新制氯水能把I－氧化成I2，淀粉遇碘变蓝，因此可以检验I－的存在，正确。8．某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验：①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解，再加入足量稀盐酸，有气泡产生，固体全部溶解；②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，振荡后仍有固体存在。该白色粉末可能为()A．NaHCO3、Al(OH)3 B．AgCl、NaHCO3C．Na2SO3、BaCO3 D．Na2CO3、CuSO4答案C9．下列关于离子检验的说法不正确的是()A．取某盐溶液加入浓NaOH溶液，加热，产生的气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该溶液中含有NHeq\o\al(＋,4)B．取某溶液滴加KSCN溶液，无明显现象，滴加氯水，溶液变红色，该溶液中含有Fe2＋C．取某溶液加入BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液中一定含有SOeq\o\al(2－,4)D．取某无色溶液通入Cl2，再加入CCl4，振荡，静置，下层呈紫色，该溶液中一定含有I－答案C解析氯化银也是不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液中可能含有SOeq\o\al(2－,4)或Ag＋，故C错误。10．某溶液X中可能含有下列离子中的若干种：Fe3＋、Na＋、Ba2＋、I－、H＋、COeq\o\al(2－,3)，下列有关溶液X的假设与溶液成分的分析正确的是()选项假设溶液成分A溶液X遇酚酞变红色溶质一定是Na2CO3B加入氨水后得到红褐色沉淀一定不含I－C若加入铝粉后有Al3＋生成一定含有H＋D若加入淀粉后溶液不显蓝色一定不含有I－、一定含有COeq\o\al(2－,3)答案B解析溶液X遇酚酞变红色说明其呈碱性，溶液中一定有COeq\o\al(2－,3)，Fe3＋、Ba2＋、H＋均不能与COeq\o\al(2－,3)共存，但I－能与COeq\o\al(2－,3)共存，溶质可能为NaI和Na2CO3的混合物，故A错误；由产生沉淀的颜色得出一定有Fe3＋，Fe3＋不能与I－大量共存，故B正确；H＋、Fe3＋都能将铝粉氧化为Al3＋，故C错误；淀粉可检验出溶液中是否有I2而不是I－，若加入淀粉后溶液不显蓝色，不能确定不含I－，故D错误。11．某溶液可能含有等物质的量的Ba2＋、Na＋、NHeq\o\al(＋,4)、H＋、Cl－、I－、SOeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)中的几种，向该溶液中滴加少量新制氯水，所得溶液为无色。下列判断不正确的是()A．肯定不含NHeq\o\al(＋,4) B．肯定不含H＋C．肯定含有SOeq\o\al(2－,3) D．肯定不含Cl－答案A解析亚硫酸根离子的还原性强于碘离子，优先与少量氯水反应，由向溶液中滴加少量新制氯水，所得溶液为无色可知，溶液中一定含有亚硫酸根离子，一定不含氢离子和钡离子；溶液中各离子物质的量相等，由电荷守恒可知，溶液中一定含有钠离子和铵根离子，一定不含有氯离子、碘离子和硫酸根离子，故选A。12．某溶液中可能存在Br－、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、Al3＋、I－、Mg2＋、Na＋七种离子中的某几种。现取该溶液进行实验，得到如下现象：①向溶液中滴加足量氯水后，溶液变橙色，且有无色气泡冒出；②向所得橙色溶液中加入足量BaCl2溶液，无沉淀生成；③向所得溶液中继续滴加淀粉溶液，溶液不变蓝色。已知：5Cl2＋I2＋6H2O=10HCl＋2HIO3据此可以判断，该溶液中肯定不存在的离子组是()A．Al3＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,3) B．Mg2＋、COeq\o\al(2－,3)、I－C．Al3＋、SOeq\o\al(2－,3)、I－ D．Al3＋、Br－、SOeq\o\al(2－,3)答案A解析根据①可判断溶液中有Br－和COeq\o\al(2－,3)，根据离子共存原则，不存在Al3＋、Mg2＋；根据②可判断溶液中无SOeq\o\al(2－,3)；根据③不能确定是否含有I－，因为在①中氯水可能把I－氧化成了IOeq\o\al(－,3)，致使淀粉溶液不变蓝色。13．下图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的所有气体产物，请回答下列问题。(1)如果将装置中①②③三部分仪器的连接顺序变为②①③，则可以检出的物质是__________；不能检出的物质是__________。(2)如果将仪器的连接顺序变为①③②，则可以检出的物质的是__________；不能检出的物质是__________。(3)如果将仪器的连接顺序变为②③①，则可以检出的物质是__________；不能检出的物质是________。答案(1)SO2、CO2H2O(2)H2OSO2、CO2(3)SO2、CO2H2O14．溶液A中存在Ba2＋、Fe2＋、Al3＋、Fe3＋、Cu2＋、HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)、Cl－、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)中的五种离子，浓度均为0.01mol·L－1，溶液体积为1L。对溶液A进行以下实验，整个过程如图所示(部分产物省略)，溶液B与溶液A中所含阴离子种类相同。请回答下列问题：(1)溶液A中的离子为____________；溶液A显__________(填“酸”“碱”或“中”)性，用离子方程式表示原因：______________________________________________________________________________________________________________________________(写出一个即可)。(2)反应①的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)沉淀甲是__________(填化学式，下同)，沉淀乙是__________。(4)固体C可能是__________(填字母)。a．CuO b．Cu(OH)2c．CuSO4 d．CuCl2(5)气体甲、气体乙都能造成环境问题，将等体积的气体甲和乙通入足量NaOH溶液中，被完全吸收，写出反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)Fe2＋、Cu2＋、Cl－、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)酸Fe2＋＋2H2OFe(OH)2＋2H＋、Cu2＋＋2H2OCu(OH)2＋2H＋(任写一个)(2)3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O(3)Fe(OH)3Cu(OH)2(4)ab(5)NO＋NO2＋2OH－=2NOeq\o\al(－,2)＋H2O

第28讲常见气体的实验室制备、净化和收集[复习目标]1.了解常见气体的制备原理、装置及改进。2.能根据气体的性质及制备原理设计实验流程。1．气体制备实验的基本思路2．重要气体的发生装置依据制备气体所需的反应物状态和反应条件，可将发生装置分为三类：(1)固体＋固体eq\o(→,\s\up7(△))气体制备气体：O2、NH3、CH4等。(2)固体＋液体(或液体＋液体)eq\o(→,\s\up7(△))气体制备气体：Cl2、C2H4等。(3)固体＋液体(不加热)→气体制备气体：选择合适的药品和装置能制取中学化学中常见的气体。3．常见气体典型制备装置举例(1)Cl2的实验室制备(2)SO2的实验室制备(3)NH3的实验室制备4．气体的除杂方法(1)除杂试剂选择的依据：主体气体和杂质气体性质上的差异，如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性。除杂原则：①不损失主体气体；②不引入新的杂质气体；③在密闭装置内进行；④先除易除的杂质气体。(2)气体干燥净化装置类型液态干燥剂固态干燥剂固体，加热装置图ⅠⅡⅢⅣ常见试剂浓H2SO4(酸性、强氧化性)无水氯化钙(中性)、碱石灰(碱性)Cu、CuO、Mg等当CO2中混有O2杂质时，应选用上述Ⅰ～Ⅳ中的装置Ⅳ除O2，除杂试剂是Cu粉。5．气体的收集方法收集方法收集气体的类型收集装置可收集的气体(举例)排水法难溶于水或微溶于水，且不与水反应的气体O2、H2、NO、CO等排空气法向上排空气法密度大于空气且不与空气中的成分反应Cl2、SO2、NO2、CO2向下排空气法密度小于空气且不与空气中的成分反应H2、NH36.集气装置的创新——排液集气装置(1)装置(Ⅰ)从a管进气b管出水可收集难溶于水的气体，如H2、O2等。若将广口瓶中的液体更换，还可以收集以下气体。①饱和食盐水——收集Cl2。②饱和NaHCO3溶液——收集CO2。③饱和NaHS溶液——收集H2S。④四氯化碳——收集HCl或NH3。(2)装置(Ⅱ)储气式集气。气体从橡胶管进入，可将液体由A瓶排入B瓶，在A瓶中收集到气体。7．尾气处理的原因、方法及装置(1)原因：有些气体有毒或有可燃性，任其逸散到空气中，会污染空气或者引发火灾、爆炸等灾害。(2)处理方法：一般根据气体的相关性质，使其转化为非气态物质或无毒物质，如酸性有毒气体用碱溶液吸收，可燃性气体用点燃等措施。(3)尾气处理装置(见图a、b、c)①实验室制取Cl2时，尾气的处理可采用b装置。②制取CO时，尾气的处理可采用a、c装置。③制取H2时，尾气的处理可采用a、c装置。8．防倒吸装置肚容式分液式一、一种装置多种用途1．(2021·全国乙卷，8)在实验室采用如图装置制备气体，合理的是()选项化学试剂制备气体ACa(OH)2＋NH4ClNH3BMnO2＋HCl(浓)Cl2CMnO2＋KClO3O2DNaCl＋H2SO4(浓)HCl答案C解析氨气的密度比空气小，不能用向上排空气法收集，故A错误；二氧化锰与浓盐酸共热制备氯气为固液加热反应，不能选用固固加热装置，故B错误；二氧化锰和氯酸钾共热制备氧气为固固加热的反应，氧气的密度大于空气，可选用向上排空气法收集，故C正确；氯化钠与浓硫酸共热制备HCl为固液加热反应，不能选用固固加热装置，故D错误。2．(2022·北京，10)利用如图所示装置(夹持装置略)进行实验，b中现象不能证明a中产物生成的是()a中反应b中检测试剂及现象A浓HNO3分解生成NO2淀粉-KI溶液变蓝BCu与浓H2SO4生成SO2品红溶液褪色C浓NaOH与NH4Cl溶液生成NH3酚酞溶液变红DCH3CHBrCH3与NaOH乙醇溶液生成丙烯溴水褪色答案A解析浓硝酸具有挥发性，挥发出的硝酸也能与碘化钾反应生成碘，则淀粉-KI溶液变蓝色不能说明浓硝酸分解生成二氧化氮，故A符合题意；铜与浓硫酸共热反应生成的二氧化硫具有漂白性，使品红溶液褪色，故B不符合题意；浓氢氧化钠溶液与氯化铵溶液共热反应生成氨气，使酚酞溶液变红，故C不符合题意；乙醇具有挥发性，挥发出的乙醇不能与溴水反应，溴水褪色则说明2-溴丙烷与氢氧化钠乙醇溶液共热发生消去反应生成了丙烯，故D不符合题意。二、仪器装置的选择3．(2021·北京，5)实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是()气体试剂制备装置收集方法AO2KMnO4adBH2Zn＋稀H2SO4beCNOCu＋稀HNO3bcDCO2CaCO3＋稀H2SO4bc答案B解析KMnO4是固体物质，加热分解产生O2，由于O2难溶于水，因此可以用排水法或向上排空气法收集，故不可以使用d装置收集O2，A错误；Zn与H2SO4发生置换反应产生H2，块状固体与液体反应制取气体，产生的H2难溶于水且不与水反应，因此可以用排水法收集，故可以使用装置b、e制取和收集H2，B正确；Cu与稀HNO3反应产生NO气体，NO能够与O2发生反应产生NO2气体，因此不能使用排空气法收集，C错误；CaCO3与稀硫酸反应产生的CaSO4微溶于水，使制取CO2气体不能持续发生，因此不能使用该方法制取CO2气体，D错误。4．某化学研究性学习小组，按如图装置制备NaClO溶液(部分夹持装置省去)。(1)图中A为实验室制备Cl2的发生装置，可以选用下列图中__________(填“甲”“乙”或“丙”)装置，用该装置制备Cl2反应的化学方程式为__________________________________。(2)B装置中仪器a的名称是__________，B装置可除去氯气中的氯化氢杂质，此外还有_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(写出一点)的作用。(3)反应一段时间后，经测定C瓶溶液的pH＝12，预测其中溶质除NaCl外，还可能有__________(填化学式)。答案(1)甲(或乙)MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O[或2KMnO4＋16HCl(浓)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O](2)长颈漏斗贮存少量气体[或平衡气压(安全瓶)或防倒吸](3)NaClO、NaOH5．某实验小组设计如图所示装置制备焦亚硫酸钠(Na2S2O5)，部分夹持装置省略。已知：Ⅰ.Na2SO3＋SO2=Na2S2O5Ⅱ.Na2S2O5易溶于水，微溶于乙醇。性质活泼，受潮易分解，露置空气中易被氧化成硫酸钠。(1)仪器组装结束，检查装置气密性并加入实验药品，开始实验需进行的第一步操作是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)装置Ⅱ中的试剂最好选用______________________________________________________，该装置的作用是_________________________________________________________________。(3)装置Ⅳ用于处理尾气，可选用的合理装置为__________(填字母)。答案(1)打开装置Ⅰ的弹簧夹，通入N2排出装置中的空气，然后关闭弹簧夹(2)饱和亚硫酸氢钠溶液通过观察气泡调控SO2的生成速率；作安全瓶(3)bd三、仪器的连接6．根据实验目的设计的如图装置的连接正确的是()A．制备收集C2H4：连接a→c→gB．制备收集NO：连接b→c→e→dC．制备收集NH3：连接b→d→e→cD．制备收集Cl2：连接a→f→c→e→d答案D7．根据装置和下表内的物质(省略夹持、净化以及尾气处理装置，图1中虚线框内的装置是图2)，其中能完成相应实验目的的是()选项a中的物质b中的物质实验目的、试剂和操作实验目的c中的物质进气方向A稀硝酸Cu收集贮存NO水N→MB浓硝酸Na2SO3检验SO2的氧化性品红溶液M→NC浓氨水碱石灰收集贮存氨气饱和NH4Cl溶液N→MD浓盐酸MnO2检验Cl2的氧化性Na2S溶液M→N答案A解析稀硝酸和Cu反应生成NO，NO不溶于水，不与水反应，用排水法收集NO，进气方向是N→M，故A符合题意；浓硝酸具有强氧化性，与Na2SO3反应生成硫酸盐和NO2气体，因此无法检验SO2的氧化性，故B不符合题意；由于氨气极易溶于水，因此氨气溶于饱和NH4Cl溶液，不能用排饱和NH4Cl溶液的方法来收集氨气，故C不符合题意；二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应，而该实验没有加热装置，因此不能产生氯气，故D不符合题意。四、实验装置的改进与创新8．(2023·湖南永州市第一中学高三联考)FeCl3(易升华)是常见的化学试剂，可通过下列实验制备FeCl3，下列说法错误的是()A．装置F的作用是尾气吸收，并防止空气中的水蒸气进入收集器B．硬质玻璃管直接连接收集器的优点是不因FeCl3固体积聚而造成堵塞C．实验室配制FeCl3溶液时应先将FeCl3固体溶于少量盐酸，再加水稀释D．实验开始时，应先点燃D处酒精灯，后点燃A处酒精灯答案D解析A装置是氯气发生装置，B为除去氯气中的氯化氢，C为干燥装置，D为氯气与铁的反应装置，E为氯化铁的收集装置，氯化铁易水解，故F装置是尾气吸收装置并防止空气中的水蒸气进入收集器，A正确；FeCl3蒸气遇冷变为固体，若导管较细，容易堵塞，所以硬质玻璃管直接连接收集器，B正确；FeCl3固体溶于水发生水解，配制FeCl3溶液时应先将FeCl3固体溶于少量盐酸，抑制水解，再加水稀释，C正确；实验开始时，应先点燃A处酒精灯，至装置中充满氯气后，再点燃D处酒精灯，D错误。9．[2021·天津，15(1)(2)(3)(4)