（通用版）2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第十章 化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) 10.4 實(shí)驗(yàn)方法（2）物質(zhì)的檢驗(yàn)與鑒別學(xué)案（含解析）

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1、（通用版）2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第十章 化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) 10.4 實(shí)驗(yàn)方法（2）物質(zhì)的檢驗(yàn)與鑒別學(xué)案（含解析） 1．物質(zhì)檢驗(yàn)的原理 (1)依據(jù)物質(zhì)的特殊性質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)。如物質(zhì)的顏色、氣味、溶解性等。 (2)依據(jù)物質(zhì)間反應(yīng)時(shí)所產(chǎn)生的特殊的反應(yīng)現(xiàn)象。即所選的試劑和被檢驗(yàn)的物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，必須能夠產(chǎn)生下列現(xiàn)象中的一種：①變色；②放出氣體(通常指產(chǎn)生氣體的氣味或在溶液中反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的氣泡)；③生成沉淀等。 2．物質(zhì)檢驗(yàn)的方法 (1)物理方法：依據(jù)物理性質(zhì)，如顏色、氣味、溶解性、磁性等，通過觀察、實(shí)驗(yàn)分析、判斷，得出結(jié)論。 (2)化學(xué)方法：利用物質(zhì)的特殊化學(xué)性質(zhì)及反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的特征現(xiàn)象

2、。即所選的試劑與被檢驗(yàn)的物質(zhì)反應(yīng)時(shí)要有明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(如放出氣體、生成沉淀或顏色改變)，通過觀察、分析，得出結(jié)論。 根據(jù)物質(zhì)特有的性質(zhì)及反應(yīng)現(xiàn)象，對(duì)是否存在該物質(zhì)(或離子)進(jìn)行確認(rèn)。如CO2可用澄清石灰水來檢驗(yàn)。 1．常見氣體的檢驗(yàn) 氣體 檢驗(yàn)特征性質(zhì) 注意事項(xiàng) O2 使帶火星的木條復(fù)燃 — H2 純凈的H2在空氣中燃燒發(fā)出淡藍(lán)色火焰，在火焰上方罩一個(gè)干而冷的燒杯，燒杯的內(nèi)壁有水霧生成 產(chǎn)物只有水 CH4 在空氣中燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，在火焰上方罩一個(gè)干而冷的燒杯，燒杯的內(nèi)壁有水霧生成，同時(shí)生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體 產(chǎn)物有二氧化碳和水 CO 在空氣中燃燒

3、產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體 產(chǎn)物只有二氧化碳 CH2===CH2 在空氣中燃燒火焰明亮，有黑煙，可使溴水、酸性KMnO4溶液褪色 — SO2 無色，有刺激性氣味；能使品紅溶液褪色，加熱后恢復(fù)紅色；能使酸性KMnO4溶液褪色；能使溴水褪色；能使澄清石灰水變渾濁 CO2也能使澄清石灰水變渾濁；SO2的漂白原理與新制氯水的漂白原理不同 CO2 能使澄清石灰水變渾濁，能使燃著的木條熄滅 應(yīng)注意區(qū)別，SO2也能使澄清石灰水變渾濁，N2也能使燃著的木條熄滅 NO 無色氣體，接觸空氣時(shí)立即變?yōu)榧t棕色 — Cl2 黃綠色，有刺激性氣味，能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰?/p>

4、變藍(lán) Cl2有毒，注意聞氣味的方法 NO2 紅棕色，有刺激性氣味，通入水中生成無色溶液并產(chǎn)生無色氣體，水溶液顯酸性 NO2的顏色與溴蒸氣相近，NO2溶于AgNO3溶液無沉淀生成，而溴蒸氣溶于AgNO3溶液有淡黃色沉淀生成 HCl 無色，有刺激性氣味，在潮濕的空氣中形成白霧；用蘸有濃氨水的玻璃棒靠近時(shí)冒白煙；通入AgNO3溶液時(shí)有白色沉淀生成 HCl極易溶于水，做相關(guān)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)防倒吸 NH3 無色，有刺激性氣味，能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)；用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近時(shí)冒白煙 NH3極易溶于水，做相關(guān)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)防倒吸 2．常見離子的檢驗(yàn) 離子 檢驗(yàn)方法 Cl－、Br－、I－

5、 與稀HNO3酸化的AgNO3溶液反應(yīng)，若產(chǎn)生白色、淺黃色或者黃色沉淀，則有Cl－、Br－或者I－ SO 先加稀HCl酸化，再加BaCl2溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則有SO Na＋、K＋ 做焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，若火焰為黃色，則有Na＋；透過藍(lán)色鈷玻璃觀察，火焰為淺紫色，則有K＋ NH 先加足量的NaOH溶液，再加熱，①用濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口，若試紙變藍(lán)色，則有NH；②用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口，若產(chǎn)生白煙，則有NH Fe2＋ ①先加KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，再通入Cl2，若溶液變紅色，則有Fe2＋；②滴加NaOH溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，且白色沉淀迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色，

6、則有Fe2＋；③滴加K3[Fe(CN)6]溶液，若產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，則有Fe2＋ Fe3＋ ①滴加KSCN溶液，若溶液變紅色，則有Fe3＋；②滴加苯酚溶液，若溶液變紫色，則有Fe3＋；③滴加NaOH溶液，若立即產(chǎn)生紅褐色沉淀，則有Fe3＋ 1．離子檢驗(yàn)中的常見干擾因素以及排除措施 待檢離子 干擾離子 排干擾措施 Cl－ SO 加過量的Ba(NO3)2溶液 CO 加稀硝酸酸化 OH－ SO CO 加鹽酸酸化 SO Ag＋ SO CO 加鹽酸后將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液中 CO SO 加硝酸后將產(chǎn)生的無色無味氣體通入澄清石灰水中 2．氣體檢驗(yàn)中

7、干擾因素的排除 氣體檢驗(yàn)干擾因素的排除方法一般是先檢驗(yàn)出一種可能具有干擾的氣體，并除去該氣體，而且要確認(rèn)該氣體已經(jīng)除盡，再檢驗(yàn)其余氣體。如在SO2存在的條件下檢驗(yàn)CO2，可設(shè)計(jì)如下檢驗(yàn)思路：品紅溶液檢驗(yàn)SO2→高錳酸鉀溶液除去SO2→品紅溶液檢驗(yàn)SO2是否除盡→澄清石灰水檢驗(yàn)CO2。與此類似的還有檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室制取的乙烯中含有SO2等。 [考法精析] 考法一　溶液中離子的檢驗(yàn) [典例1]　向4支試管中分別加入少量不同的無色溶液進(jìn)行如下操作，結(jié)論正確的是(　　) 選項(xiàng) 操作 現(xiàn)象 結(jié)論 A 滴加BaCl2溶液 生成白色沉淀 原溶液中有SO B 滴加氯水和CCl4，振蕩、靜

8、置 下層溶液呈紫色 原溶液中有I－ C 用潔凈鉑絲蘸取溶液進(jìn)行焰色反應(yīng) 火焰呈黃色 原溶液有Na＋、無K＋ D 滴加稀NaOH溶液，將濕潤紅色石蕊試紙置于試管口 試紙不變藍(lán) 原溶液中無NH [解析]　原溶液滴入BaCl2溶液有白色沉淀，此溶液可能含有SO、CO、SO、Ag＋等(相應(yīng)生成物均是白色沉淀)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤。振蕩、靜置，CCl4萃取了I2(氯水氧化I－生成I2)分成兩層，CCl4在下層且因溶解I2而呈紫色，故B項(xiàng)正確。蘸取溶液進(jìn)行焰色反應(yīng)，火焰呈黃色，原溶液一定有Na＋，但K＋可能有也可能無，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。滴加稀NaOH溶液后還須加熱，若不加熱即使原溶液含有NH也

9、可能沒有NH3生成，不會(huì)使試紙變藍(lán)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 [答案]　B [備考方略]　無色溶液中離子檢驗(yàn)的一般思路 考法二　常見氣體的檢驗(yàn) [典例2]　將液體Y滴加到盛有固體X的試管中，并在試管口對(duì)生成的氣體進(jìn)行檢驗(yàn)。下表中固體X、液體Y及檢測(cè)方法對(duì)應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤的是(　　) 選項(xiàng) 固體X 液體Y 檢測(cè)方法 A CaO 濃氨水 蘸有濃鹽酸的玻璃棒 B Cu 濃硫酸 干燥的紅色石蕊試紙 C Na2O2 水 帶火星的木條 D Na2CO3 稀硫酸 滴有澄清石灰水的玻璃片 [解析]　A項(xiàng)，濃氨水滴加到生石灰上產(chǎn)生氨氣，可以用蘸有濃鹽酸的玻璃棒來檢驗(yàn)氨氣，

10、正確；B項(xiàng)，銅和濃硫酸反應(yīng)需加熱，產(chǎn)生的二氧化硫氣體遇石蕊溶液變紅色或使?jié)駶櫟乃{(lán)色石蕊試紙變紅色，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，過氧化鈉和水反應(yīng)生成氧氣和氫氧化鈉，氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃，正確；D項(xiàng)，碳酸鈉和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，在滴有澄清石灰水的玻璃片上有渾濁現(xiàn)象，正確。 [答案]　B [備考方略]　氣體物質(zhì)檢驗(yàn)的思路 由于氣態(tài)物質(zhì)貯存困難，使用時(shí)易擴(kuò)散，故檢驗(yàn)時(shí)要盡可能利用其物理性質(zhì)；若利用化學(xué)性質(zhì)，則先考慮使用試紙。一般按下列順序進(jìn)行檢驗(yàn)： 觀察顏色法 紅棕色：NO2 黃綠色：Cl2 在空氣中形成白霧：HCl 在空氣中由無色變?yōu)榧t棕色：NO

11、試紙檢測(cè)法 濕潤紅色石蕊試紙變藍(lán)：NH3 濕潤醋酸鉛試紙變黑：H2S 濕潤品紅試紙褪色：SO2 點(diǎn)燃法 使帶火星的木條復(fù)燃：O2 產(chǎn)生輕微爆鳴聲：H2等 通入澄清 石灰水法 變渾濁：CO2 無現(xiàn)象：N2等 考法三　固體物質(zhì)的檢驗(yàn) [典例3]　取某固體樣品，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)： ①取一定量的樣品，加足量水充分溶解，過濾得到濾液和濾渣； ②取少量濾液，加入BaCl2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生； ③取少量濾渣，加入稀鹽酸，濾渣全部溶解，同時(shí)有氣體產(chǎn)生。 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，該固體樣品的成分可能是(　　) A．K2SO4、Ba(OH)2、Na2CO3 B．Na2CO3、AgN

12、O3、KNO3 C．K2CO3、NaCl、Ba(NO3)2 D．KNO3、MgCl2、NaOH [解析]　K2SO4、Ba(OH)2、Na2CO3三者能夠反應(yīng)生成硫酸鋇和碳酸鋇沉淀，硫酸鋇不溶于稀鹽酸，不符合③，故A錯(cuò)誤；Na2CO3、AgNO3、KNO3三者能夠反應(yīng)生成碳酸銀沉淀，碳酸銀與稀鹽酸反應(yīng)會(huì)生成氯化銀沉淀，不符合③，故B錯(cuò)誤；K2CO3、NaCl、Ba(NO3)2三者能夠反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀，濾液中可能含有碳酸根離子，加入氯化鋇溶液生成白色沉淀，濾渣碳酸鋇能夠與稀鹽酸反應(yīng)放出二氧化碳并溶解，符合題述實(shí)驗(yàn)過程，故C正確；KNO3、MgCl2、NaOH三者能夠反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀，

13、氫氧化鎂與稀鹽酸反應(yīng)沒有氣體放出，不符合③，故D錯(cuò)誤。 [答案]　C [備考方略]　固體物質(zhì)檢驗(yàn)的答題思路 [綜合訓(xùn)練] 1．關(guān)于某無色溶液中所含離子的鑒別，下列判斷正確的是(　　) A．加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，加稀鹽酸沉淀不溶解時(shí)，可確定有Cl－存在 B．通入Cl2后，溶液變?yōu)樯铧S色，加入淀粉溶液后溶液變藍(lán)，可確定有I－存在 C．加入Ba(NO3)2溶液，生成白色沉淀，加稀鹽酸后沉淀不溶解時(shí)，可確定有SO存在 D．加入稀鹽酸，生成的氣體能使澄清石灰水變渾濁，可確定有CO存在 解析：選B　Cl－、SO均能與Ag＋形成不溶于稀鹽酸的白色沉淀，A錯(cuò)誤；I2遇淀粉變藍(lán)

14、，通入Cl2后，溶液變?yōu)樯铧S色，加入淀粉溶液后溶液變藍(lán)，則溶液中有I－存在，B正確；SO與Ba(NO3)2反應(yīng)生成BaSO3沉淀，加入稀鹽酸后在H＋、NO的作用下BaSO3可轉(zhuǎn)化為BaSO4沉淀，C錯(cuò)誤；能使澄清石灰水變渾濁的氣體是CO2或SO2，原溶液中可能存在的離子是CO、HCO、SO或HSO，D錯(cuò)誤。 2．根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)得出的結(jié)論正確的是(　　) A．氣體品紅溶液褪色；結(jié)論：原氣體一定是SO2 B．氣體氣體白色沉淀；結(jié)論：原氣體一定是烴 C．某溶液冒白霧白煙；結(jié)論：原溶液一定是濃鹽酸 D．某有色溶液藍(lán)色；結(jié)論：原溶液中一定含有I2 解析：選D　A項(xiàng)中O3、Cl2、NO2等都

15、能使品紅溶液褪色；B項(xiàng)中H2S、CxHy、HCHO都可出現(xiàn)此現(xiàn)象；C項(xiàng)中濃HNO3也有此現(xiàn)象。 考點(diǎn)二　物質(zhì)的鑒別 根據(jù)物質(zhì)的特有的性質(zhì)對(duì)兩種或兩種以上的物質(zhì)進(jìn)行區(qū)分。如NaCl和KNO3兩種無色溶液可以用AgNO3溶液來區(qū)分。 1．物質(zhì)鑒別的思路 (1)鑒別主要是尋找各物質(zhì)的特殊現(xiàn)象，包括顏色、狀態(tài)、氣味、反應(yīng)情況等。 (2)如果要加入試劑進(jìn)行鑒別，一定要先取樣，不能直接對(duì)樣品進(jìn)行鑒別。 (3)選用鑒別方法時(shí)先簡(jiǎn)單后復(fù)雜，先考慮物理方法后化學(xué)方法。 2．物質(zhì)鑒別的原則 操作簡(jiǎn)便 能用物理方法鑒別的不用化學(xué)方法，能用一種試劑鑒別的不用多種試劑 現(xiàn)象明顯 使待鑒別的物質(zhì)之間

16、的現(xiàn)象對(duì)比度較大 防止干擾 區(qū)別Cl－和SO時(shí)，只能用BaCl2溶液不能用AgNO3溶液 3．物質(zhì)鑒別的方法 物 理 方 法 觀察法 抓住物質(zhì)的特殊顏色、狀態(tài)等差異性進(jìn)行區(qū)分。如鐵和銅的鑒別 氣味法 抓住物質(zhì)的特殊氣味進(jìn)行區(qū)分。如氧氣和氨氣的鑒別 水溶法 抓住物質(zhì)的溶解性及溶解后現(xiàn)象的差異進(jìn)行區(qū)分。如硝酸銨和氫氧化鈉的鑒別 化 學(xué) 方 法 加熱法 抓住物質(zhì)熱穩(wěn)定性差異進(jìn)行區(qū)分。如KClO3和KCl的鑒別 指示 劑法 抓住物質(zhì)的水溶液酸、堿性的差異用酸堿指示劑、pH試紙來區(qū)分物質(zhì)。如HCl、NaOH、NaCl三種無色溶液的鑒別 氣體法 抓住所加

17、試劑與待鑒別物質(zhì)間反應(yīng)生成氣體的差異來區(qū)分。如碳酸鈉和氫氧化鈉的鑒別 沉淀法 抓住所加試劑與待鑒別物質(zhì)間反應(yīng)生成沉淀的差異來區(qū)分。如硝酸銀和硝酸鉀的鑒別 [考法精析] 考法一　不用任何試劑鑒別多種物質(zhì) [典例1]　下列各組物質(zhì)的無色溶液，不用其他試劑即可鑒別的是(　　) ①KOH、Na2SO4、AlCl3　②NaHCO3、Ba(OH)2、H2SO4 ③HCl、NaAlO2、NaHSO4　④Ca(OH)2、Na2CO3、BaCl2 A．①②　　　　　　　 　B．②③ C．①③④ D．①②④ [解析]?、僦蠳a2SO4溶液與另兩種溶液相互滴加無明顯現(xiàn)象，KOH溶液和A

18、lCl3溶液相互滴加現(xiàn)象不同：KOH溶液逐滴加入AlCl3溶液中立刻產(chǎn)生沉淀，而AlCl3溶液滴入KOH溶液中一段時(shí)間后才出現(xiàn)大量沉淀，可以鑒別。②相互滴加能產(chǎn)生兩種白色沉淀的是Ba(OH)2溶液，向產(chǎn)生的兩種沉淀中分別滴加NaHCO3溶液或H2SO4溶液，能使一種沉淀放出氣體的是H2SO4溶液，可以鑒別。③和④相互滴加時(shí)無法鑒別。 [答案]　A [備考方略]　不用試劑鑒別時(shí)可考慮6種方法 特征 連鎖法 先鑒別出某一特征的物質(zhì)(根據(jù)色、味、態(tài)、硬度、揮發(fā)性、水溶性等)，再用這種物質(zhì)去鑒別其他物質(zhì)，進(jìn)行連鎖式鑒別 加熱法 若待檢物均無明顯外觀特征，可考慮用加熱出現(xiàn)不同現(xiàn)象加以鑒

19、別 焰色 反應(yīng)法 利用焰色反應(yīng)將待檢物質(zhì)的不同陽離子加以鑒別 互滴法 利用兩溶液互滴現(xiàn)象不同加以鑒別 逐一 檢出法 首先利用兩種物質(zhì)(或溶液)之間的特征反應(yīng)鑒別出兩種物質(zhì)(或溶液)，再利用此兩種物質(zhì)逐一鑒別出其他物質(zhì) 簡(jiǎn)明 列表法 即兩兩混合，列出表格，記錄反應(yīng)現(xiàn)象，比較、分析表格的不同混合現(xiàn)象確定出每一種物質(zhì) 考法二　外加試劑鑒別多種物質(zhì) [典例2]　下列各組溶液中，用括號(hào)內(nèi)的試劑及物質(zhì)間相互反應(yīng)不能鑒別的一組是(　　) A．Ba(OH)2、KSCN、NaCl、Mg(NO3)2(FeCl3溶液) B．NaNO3、NaHCO3、(NH4)2SO3、Na2SiO

20、3(H2SO4溶液) C．NH4Br、K2CO3、NaI、CaCl2(AgNO3溶液) D．(NH4)3PO4、NaBr、CuSO4、AlCl3(KOH溶液) [解析]　A項(xiàng)，分別滴入FeCl3溶液，有紅褐色沉淀的是Ba(OH)2溶液，呈血紅色的是KSCN溶液，將Ba(OH)2溶液滴入另2種溶液，有白色沉淀的是Mg(NO3)2溶液，無現(xiàn)象的是NaCl溶液。B項(xiàng)，分別滴入H2SO4溶液，有氣泡但無氣味的是NaHCO3溶液，有刺激性氣味的是(NH4)2SO3溶液，有白色沉淀的是Na2SiO3溶液，無現(xiàn)象的是NaNO3溶液。C項(xiàng)，分別滴入AgNO3溶液，K2CO3溶液和CaCl2溶液均有白色沉

21、淀生成，故無法鑒別。D項(xiàng)，分別滴入KOH溶液并加熱，產(chǎn)生現(xiàn)象分別是：刺激性氣味、無現(xiàn)象、藍(lán)色沉淀、白色沉淀，故可鑒別。 [答案]　C [綜合訓(xùn)練] 1．下列實(shí)驗(yàn)可實(shí)現(xiàn)鑒別目的的是(　　) A．用KOH溶液鑒別SO3(g)和SO2 B．用濕潤KI-淀粉試紙鑒別Br2(g)和NO2 C．用CO2鑒別NaAlO2溶液和CH3COONa溶液 D．用BaCl2溶液鑒別AgNO3溶液和K2SO4溶液 解析：選C　SO2、SO3(g)均能與KOH溶液反應(yīng)，都沒有明顯現(xiàn)象，A項(xiàng)錯(cuò)誤。Br2(g)、NO2都是紅棕色氣體且有強(qiáng)氧化性，都能氧化KI而生成I2，使淀粉顯藍(lán)色，B項(xiàng)錯(cuò)誤。偏鋁酸的酸性弱于

22、碳酸，CO2通入NaAlO2溶液中生成Al(OH)3沉淀，醋酸酸性強(qiáng)于碳酸，CO2通入CH3COONa溶液無現(xiàn)象，C項(xiàng)正確。BaCl2溶液和AgNO3溶液反應(yīng)生成AgCl沉淀，BaCl2溶液和K2SO4溶液反應(yīng)生成BaSO4沉淀，現(xiàn)象相同不能鑒別，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 2．能將分別含有Cu2＋、Fe3＋、Al3＋、Fe2＋、Mg2＋、NH、Na＋的七種溶液一次性鑒別出來的試劑是(　　) A．NaHCO3溶液 B．NaOH溶液 C．KSCN溶液 D．氨水 解析：選B　NaHCO3溶液不能將Al3＋、Mg2＋鑒別出來，也不能將NH、Na＋鑒別出來，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Cu2＋、Fe3＋、Al3＋、Fe2＋、Mg2＋、NH、Na＋與NaOH溶液反應(yīng)的現(xiàn)象分別為生成藍(lán)色沉淀、生成紅褐色沉淀、先生成白色沉淀后沉淀消失、先生成白色沉淀后沉淀迅速變?yōu)榛揖G色最后變?yōu)榧t褐色、生成白色沉淀、生成有刺激性氣味的氣體(加熱條件下)、無明顯現(xiàn)象，每種離子與NaOH溶液反應(yīng)的現(xiàn)象都不同，B項(xiàng)正確；KSCN溶液只能將Fe3＋鑒別出來，C項(xiàng)錯(cuò)誤；NH3·H2O分別與Mg2＋、Al3＋反應(yīng)均生成白色沉淀，NH3·H2O與NH、Na＋混合無現(xiàn)象，不能鑒別，D項(xiàng)錯(cuò)誤。