2019-2020年高中化學(xué)專(zhuān)題三物質(zhì)的檢驗(yàn)與鑒別課題2亞硝酸鈉和食鹽的鑒別學(xué)案蘇教版選修.doc

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2019-2020年高中化學(xué)專(zhuān)題三物質(zhì)的檢驗(yàn)與鑒別課題2亞硝酸鈉和食鹽的鑒別學(xué)案蘇教版選修 一、NaNO2與NaCl的鑒別 1．根據(jù)NaNO2和NaCl的熔點(diǎn)不同 氯化鈉的熔點(diǎn)為801 ℃，亞硝酸鈉的熔點(diǎn)為271 ℃，且容易分解。把亞硝酸鈉和氯化鈉置于同一小塊金屬片上，用酒精燈對(duì)金屬片加熱，先熔化或分解的是亞硝酸鈉；用酒精燈加熱不熔化的是氯化鈉。 2．根據(jù)NaNO2和NaCl溶解度的不同 氯化鈉和亞硝酸鈉雖然都溶解于水，但是兩者的溶解度卻大不相同。溫度對(duì)氯化鈉的溶解度影響很小；而亞硝酸鈉極易溶于水，且溶解時(shí)吸熱，其在熱水中溶解得更快。在室溫時(shí)，分別稱(chēng)取1 g亞硝酸鈉和氯化鈉，置于小試管中，分別加2 mL水使其溶解。由于亞硝酸鈉溶解時(shí)吸熱，一支試管中的溶液溫度顯著下降，且固體逐漸溶解，此為盛有亞硝酸鈉的試管；另一支試管為盛有氯化鈉的試管。 3．與硫化鈉反應(yīng) 亞硝酸鈉可與具有還原性的硫化鈉反應(yīng)，生成單質(zhì)硫；氯化鈉不與硫化鈉反應(yīng)。 2NaNO2＋Na2S＋2H2SO4===2Na2SO4＋2NO↑＋S↓＋2H2O 在兩支試管中分別加入0.1 molL－1亞硝酸鈉和氯化鈉溶液，再分別加入1 mL 0.1 molL－1硫化鈉溶液，試管中均無(wú)明顯現(xiàn)象；滴加稀硫酸酸化后，一支試管中析出淺黃色的硫，為亞硝酸鈉溶液；另一支試管中無(wú)明顯現(xiàn)象，為氯化鈉溶液。 4．與銅絲反應(yīng) 銅絲在亞硝酸鈉的存在下，能與鹽酸發(fā)生反應(yīng)；但銅絲在有氯化鈉存在的情況下卻不與鹽酸反應(yīng)。銅絲、亞硝酸鈉與鹽酸的反應(yīng)為： Cu＋2NaNO2＋4HCl===2NaCl＋CuCl2＋2H2O＋2NO↑ 2NO＋O2(空氣)===2NO2(紅棕色) 將光亮的銅絲插入裝有2 molL－1鹽酸的試管中，無(wú)明顯現(xiàn)象；在試管中加入1～2 mL 0.1 molL－1亞硝酸鈉后，銅絲緩慢溶解，銅絲表面有大量氣泡；溶液逐漸變成深綠色，液面上方有紅棕色氣體逸出，能嗅到刺激性氣味。置于氯化鈉溶液中不會(huì)產(chǎn)生此現(xiàn)象。 5．與飽和氯化銨溶液反應(yīng) 飽和氯化銨溶液與飽和亞硝酸鈉溶液混合后加熱，能產(chǎn)生氮?dú)?，可使燃著的火柴熄滅? NH4Cl＋NaNO2N2↑＋NaCl＋2H2O 而氯化鈉不與飽和氯化銨溶液發(fā)生反應(yīng)。 取1～2 mL飽和氯化銨溶液于試管中，再加入1～2 mL 飽和亞硝酸鈉溶液后，將試管微熱，試管中溶液劇烈反應(yīng)并產(chǎn)生大量氣泡；用點(diǎn)燃的火柴伸入試管中，火柴熄滅；用飽和氯化鈉溶液代替飽和亞硝酸鈉溶液重復(fù)實(shí)驗(yàn)，無(wú)此現(xiàn)象。 6．與溴水反應(yīng) 亞硝酸鈉能使溴水褪色。反應(yīng)方程式為：NaNO2＋Br2＋H2O===NaNO3＋2HBr，而氯化鈉不與溴水反應(yīng)。 在兩支試管中均加入1 mL溴水，兩支試管中再分別逐滴滴加0.1 molL－1亞硝酸鈉和氯化鈉溶液，搖勻。加入亞硝酸鈉溶液后，溴水褪色；加入氯化鈉溶液后溴水不褪色。 【例1】下列有關(guān)亞硝酸鈉、氯化鈉的敘述不正確的是(　　) A．它們都是可溶性鹽 B．它們都有咸味 C．它們的外觀相似，不能用物理方法鑒別 D．NaNO2水溶液顯堿性，NaCl水溶液呈中性 解析：可根據(jù)NaNO2的熔點(diǎn)(271 ℃)和NaCl的熔點(diǎn)(801 ℃)不同鑒別。 答案：C 1－1亞硝酸鈉俗稱(chēng)“工業(yè)鹽”，有很強(qiáng)的毒性，因“外觀與口感與食鹽相似，而常常被誤用、誤食，為了區(qū)分亞硝酸鈉與食鹽，某研究性小組通過(guò)查閱資料后得知：亞硝酸鈉具有強(qiáng)氧化性，可與硝酸銀溶液反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，亞硝酸是一種弱酸，不穩(wěn)定，易分解為兩種氣體，據(jù)此設(shè)計(jì)了如下方案，①分別向盛有兩種溶液的試管中加入稀硫酸，試管中有紅棕色氣體產(chǎn)生的為亞硝酸鈉；②用潔凈的玻璃棒分別蘸取兩種無(wú)色溶液滴在淀粉碘化鉀試紙上，出現(xiàn)藍(lán)色的是亞硝酸鈉；③向兩支盛有硫酸亞鐵溶液的試管中分別加入氯化鈉和亞硝酸鈉，溶液變棕黃色的是亞硝酸鈉；④分別向盛有兩種溶液的試管中加入硝酸銀，有白色沉淀產(chǎn)生的是氯化鈉，另一支試管內(nèi)是亞硝酸鈉。其中能夠區(qū)分亞硝酸鈉與食鹽的操作及結(jié)論正確的是(　　) A．①②③④ B．①②④ C．①②③ D．①③④ 二、常見(jiàn)離子的檢驗(yàn) 1．常見(jiàn)陽(yáng)離子的檢驗(yàn) 離子 檢驗(yàn)試劑 主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 離子方程式及說(shuō)明 Ba2＋ 硫酸或硫酸鹽溶液，稀硝酸 加SO生成白色沉淀，再加稀硝酸，沉淀不溶解 Ba2＋＋SO===BaSO4↓(白色) Mg2＋ NaOH溶液 生成白色沉淀，當(dāng)NaOH過(guò)量時(shí)，沉淀仍不溶解 Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓(白色) Al3＋ NaOH溶液，氨水 加適量NaOH溶液，有白色絮狀沉淀生成，加過(guò)量強(qiáng)堿溶液，沉淀能溶解，但該沉淀不溶于氨水 Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓(白色) Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O Fe3＋ (黃色) ①NaOH溶液 ②KSCN溶液 ①生成紅褐色沉淀 ②溶液呈血紅色 ①Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓(紅褐色) ②Fe3＋＋SCN－[Fe(SCN)]2＋(血紅色) Fe2＋ (淡綠 色) ①NaOH溶液 ②KSCN溶液、氯水 ①生成白色沉淀，在空氣中迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色 ②無(wú)明顯現(xiàn)象，加氯水呈血紅色 ①Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色) 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(紅褐色) ②2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ Fe3＋＋SCN－[Fe(SCN)]2＋ H＋ ①紫色石蕊溶液?、诔壬谆热芤骸、垆\片?、躳H試紙 ①變紅色 ②變紅色 ③生成無(wú)色氣泡 ④變紅色 H＋表現(xiàn)酸性 Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ Cu2＋ (藍(lán)色) ①NaOH溶液 ②H2S(或Na2S溶液) ①加NaOH溶液，有藍(lán)色沉淀，若加熱則沉淀變黑 ②黑色沉淀 ①Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓(藍(lán)色) Cu(OH)2H2O＋CuO(黑色) ②Cu2＋＋H2S===2H＋＋CuS↓(黑色) Ag＋ ①鹽酸或氯化物溶液、稀硝酸 ②NaOH溶液 ①生成白色沉淀，此沉淀不溶于稀硝酸，溶于氨水 ②生成白色沉淀，迅速轉(zhuǎn)變成棕色，此沉淀也能溶于氨水，形成無(wú)色溶液 ①Ag＋＋Cl－===AgCl↓(白色) AgCl＋2NH3H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O ②Ag＋＋OH－===AgOH↓(白色) 2AgOH===H2O＋Ag2O(棕色) AgOH＋2NH3H2O===[Ag(NH3)2]＋＋OH－＋2H2O NH NaOH溶液 加熱并用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體，變藍(lán) NH＋OH－NH3↑＋H2O NH3可使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán) Na＋ 焰色反應(yīng) 焰色呈黃色 焰色反應(yīng)屬物理現(xiàn)象而非化學(xué)變化 K＋ 焰色反應(yīng) 焰色呈現(xiàn)紫色(透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察) Ca2＋ ①焰色反應(yīng) ②Na2CO3溶液、稀硝酸 ①焰色呈磚紅色 ②生成白色沉淀，加稀硝酸后沉淀消失 ②Ca2＋＋CO===CaCO3↓ CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O 2．常見(jiàn)陰離子的檢驗(yàn) 離子 檢驗(yàn)試劑 主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 離子方程式及說(shuō)明 Cl－ AgNO3溶液，稀硝酸 生成的白色沉淀不溶于稀硝酸 Ag＋＋Cl－===AgCl↓(白色) Br－ AgNO3溶液，稀硝酸 生成的淺黃色沉淀不溶于稀硝酸 Ag＋＋Br－===AgBr↓(淺黃色) I－ ①AgNO3溶液，稀硝酸 ②滴入淀粉溶液后滴入氯水 ①生成的黃色沉淀不溶于稀硝酸 ②溶液顯藍(lán)色 ①Ag＋＋I(xiàn)－===AgI↓(黃色) ②2I－＋Cl2===2Cl－＋I(xiàn)2(I2遇淀粉變藍(lán)) SO 可溶性鋇鹽溶液，稀鹽酸 生成不溶于稀鹽酸的白色沉淀 Ba2＋＋SO===BaSO4↓(白色) SO ①BaCl2溶液，鹽酸 ②鹽酸或硫酸，品紅溶液 ①生成白色沉淀，此沉淀溶于鹽酸，放出有刺激性氣味的氣體 ②生成的氣體使品紅褪色 ①Ba2＋＋SO===BaSO3↓(白色) BaSO3＋2H＋===Ba2＋＋H2O＋SO2↑ ②SO＋2H＋===H2O＋SO2↑(有漂白性) CO ①BaCl2溶液、稀鹽酸 ②鹽酸、澄清石灰水 ①生成的白色沉淀能溶于稀鹽酸 ②生成能使澄清石灰水變渾濁的無(wú)色氣體 ①Ba2＋＋CO===BaCO3↓(白色) BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O ②CO＋2H＋===CO2↑＋H2O Ca(OH)2＋CO2===H2O＋CaCO3↓(白色) S2－ ①稀硫酸或鹽酸 ②Pb(NO3)2溶液 ①生成無(wú)色有臭雞蛋氣味的氣體 ②生成黑色沉淀 ①S2－＋2H＋===H2S↑ ②S2－＋Pb2＋===PbS↓(黑色) OH－ ①無(wú)色酚酞試液 ②紫色石蕊溶液 ③甲基橙溶液 ④pH試紙 ①變紅 ②變藍(lán) ③變黃 ④顯藍(lán)至深藍(lán) OH－表現(xiàn)堿性 3．鑒別題的類(lèi)型及解答策略 (1)一劑鑒別題 ①先分析被鑒別物質(zhì)的水溶性、密度、溶液酸堿性，確定能否選用水或指示劑(石蕊等)進(jìn)行鑒別。 ②依據(jù)“相反原理”確定試劑進(jìn)行鑒別。即被鑒別的溶液多數(shù)呈酸性時(shí)，可選用堿或水解呈堿性的鹽溶液作試劑；若被鑒別的溶液多數(shù)呈堿性時(shí)，可選用酸或呈酸性的溶液作試劑。 ③常用溴水、新制Cu(OH)2、FeCl3溶液作試劑鑒別多種有機(jī)物。 (2)無(wú)試劑檢驗(yàn)題 即不用外加試劑就能將兩種或多種物質(zhì)區(qū)別開(kāi)來(lái)，常用的方法有： ①先依據(jù)外觀特征，鑒別出其中的一種或幾種，然后再利用它們?nèi)ヨb別其他的幾種物質(zhì)。 ②若均無(wú)明顯外觀特征，可考慮能否用加熱或焰色反應(yīng)區(qū)別。 ③兩兩混合法。若從所給的待檢物質(zhì)中找到一種物質(zhì)，分別與其他幾種物質(zhì)兩兩混合后，出現(xiàn)不同的現(xiàn)象，對(duì)該組物質(zhì)可以不加試劑進(jìn)行鑒別，若找不到這種物質(zhì)，就不符合題意。 ④互滴法。對(duì)于兩種溶液，將甲溶液逐滴滴入乙溶液中，再將乙溶液逐滴滴入甲溶液中，兩種滴法現(xiàn)象不相同，可用互滴法區(qū)別。 【例2】在允許加熱的條件下，只用一種試劑就可以鑒別硫酸銨、氯化鉀、氯化鎂、硫酸鋁和硫酸鐵，這種試劑是(　　) A．NaOH B．NH3H2O C．AgNO3 D．BaCl2 解析：NaOH與(NH4)2SO4在加熱條件下反應(yīng)產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體；與KCl不反應(yīng)，無(wú)明顯現(xiàn)象；與MgCl2反應(yīng)生成白色沉淀，NaOH過(guò)量時(shí)沉淀不溶解；與Al2(SO4)3反應(yīng)生成白色沉淀，當(dāng)NaOH過(guò)量時(shí)，白色沉淀溶解；與硫酸鐵反應(yīng)時(shí)，有紅褐色沉淀生成。 答案：A 分析被檢驗(yàn)物質(zhì)的陰、陽(yáng)離子，根據(jù)被檢驗(yàn)物質(zhì)的陽(yáng)離子，選擇檢驗(yàn)試劑的陰離子；根據(jù)被檢驗(yàn)物質(zhì)的陰離子，選擇檢驗(yàn)試劑的陽(yáng)離子，從而組成檢驗(yàn)用的試劑。 2－1A、B、C、D分別是NaNO3、NaOH、HNO3和Ba(NO3)2四種溶液中的一種?，F(xiàn)利用另一種溶液X，用如下圖所示的方法，即可將它們一一確定。 試確定A、B、C、D、X各代表何種溶液：A__________，B________，C__________，D__________，X__________。 2－2有A、B、C、D、E、F六瓶不同物質(zhì)的溶液，它們各是NH3H2O、Na2CO3、MgSO4、NaHCO3、HNO3和BaCl2溶液中的一種。為了鑒別它們，各取少量溶液進(jìn)行兩兩混合，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。表中“↓”表示生成沉淀，“↑”表示生成氣體，“—”表示觀察不到明顯現(xiàn)象，空格表示實(shí)驗(yàn)未做。試推斷其中A是(　　) A．Na2CO3溶液 B．BaCl2溶液 C．MgSO4溶液 D．NaHCO3溶液 2－3有一無(wú)色透明溶液，欲確定其中是否含有下列離子：Na＋、Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、Ba2＋、NO、SO、Cl－、I－、HCO，取該溶液進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：①取少量待測(cè)液加幾滴甲基橙溶液，溶液顯紅色。②取少量溶液，濃縮后加Cu和濃硫酸，加熱，有無(wú)色氣體產(chǎn)生，此無(wú)色氣體遇空氣變成紅棕色。③取少量溶液，加氯化鋇溶液，有白色沉淀產(chǎn)生。④取實(shí)驗(yàn)③中上層清液加AgNO3溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，此沉淀不溶于硝酸。⑤另取少量原溶液滴加NaOH溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，當(dāng)NaOH過(guò)量時(shí)，部分沉淀溶解。 (1)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)，溶液中肯定存在的離子：________；肯定不存在的離子：______________；尚不能確定的離子是：________________。 (2)寫(xiě)出②、③中有關(guān)的離子方程式：②____________________；③______________________________。 2－4離子檢驗(yàn)的常用方法有三種： 檢驗(yàn)方法 沉淀法 顯色法 氣體法 含義 反應(yīng)中有沉淀產(chǎn)生或溶解 反應(yīng)中有顏色變化 反應(yīng)中有氣體產(chǎn)生 下列離子檢驗(yàn)的方法不合理的是(　　) A．NH——?dú)怏w法 B．I－——沉淀法 C．Fe3＋——顯色法 D．Ca2＋——?dú)怏w法 2－5下列各組離子在給定條件下能大量共存的是(　　) A．在pH＝1的溶液中：NH、K＋、ClO－、Cl－ B．有SO存在的溶液中：Na＋、Mg2＋、Ca2＋、I－C.有NO存在的強(qiáng)酸性溶液中：NH、Ba2＋、Fe2＋、Br－ D．在c(H＋)＝1.010－13 molL－1的溶液中：Na＋、S2－、AlO、SO 答案： 【互動(dòng)課堂】 觸類(lèi)旁通 1－1　C　解析：亞硝酸鈉可與硝酸銀溶液反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，即不能利用硝酸銀溶液來(lái)區(qū)分亞硝酸鈉和氯化鈉，所以操作④錯(cuò)誤。 2－1　解析：從所給的A、B、C、D四種物質(zhì)看，向其中加入某種試劑會(huì)產(chǎn)生白色沉淀的可做如下推理：NaNO3溶液很難與其他物質(zhì)在水溶液中產(chǎn)生沉淀；NaOH能與多種金屬離子生成難溶性堿，其中沉淀為白色的常見(jiàn)的有Mg(OH)2、Fe(OH)2(在空氣中難觀察到)、Al(OH)3(兩性)；HNO3為一強(qiáng)酸，其鹽一般可溶，所以在復(fù)分解反應(yīng)中，HNO3除了能和硅酸鹽形成難溶于水的硅酸(白色沉淀)外，很難和其他物質(zhì)產(chǎn)生沉淀；能和Ba(NO3)2形成沉淀的物質(zhì)應(yīng)主要從酸根陰離子考慮，如碳酸鹽、亞硫酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽等均能和Ba(NO3)2形成白色沉淀，其中生成的BaSO4難溶于強(qiáng)酸。 答案：A：NaOH　B：NaNO3　C：Ba(NO3)2　D：HNO3　X：MgSO4或A：HNO3　B：NaNO3　C：Ba(NO3)2　D：NaOH　X：Na2SiO3 2－2　A　解析：六瓶不同物質(zhì)是已知的，且溶液兩兩混合的現(xiàn)象是：其中一種分別加入另五種溶液中，產(chǎn)生一種氣體和兩種沉淀，該物質(zhì)應(yīng)是Na2CO3溶液。 2－3　解析：既然是溶液，則Ba2＋與SO不能同時(shí)存在。據(jù)實(shí)驗(yàn)①可判斷HCO肯定不存在(H＋＋HCO===CO2↑＋H2O)，酸性溶液中NO與Fe2＋、I－不能同時(shí)存在(6I－＋2NO＋8H＋===3I2＋2NO↑＋4H2O,3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O)；根據(jù)實(shí)驗(yàn)②可判斷NO一定存在，則Fe2＋、I－不存在；根據(jù)實(shí)驗(yàn)③可推測(cè)SO肯定存在；根據(jù)實(shí)驗(yàn)④，不能肯定原溶液中有無(wú)Cl－存在，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)③加入了BaCl2，只能是可能存在。 答案：(1)Mg2＋、Al3＋、NO、SO　Fe2＋、Ba2＋、I－、HCO　Na＋、Cl－ (2)3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O　Ba2＋＋SO===BaSO4↓ 2－4　D　解析：NH的檢驗(yàn)可采用取樣加堿液，加熱，產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色的方法檢驗(yàn)，A合理；I－的檢驗(yàn)可采用取樣加硝酸銀溶液，能生成不溶于稀硝酸的黃色沉淀的方法檢驗(yàn)，B合理；Fe3＋的檢驗(yàn)可采用取樣加硫氰化鉀溶液顯紅色的方法檢驗(yàn)，C合理；Ca2＋的檢驗(yàn)可采用取樣加碳酸鈉溶液生成白色沉淀的方法檢驗(yàn)， D不合理。 2－5　D　解析：H＋與ClO－可生成弱電解質(zhì)HClO，故pH＝1的強(qiáng)酸性溶液中，ClO－不能大量存在，A錯(cuò)；SO與Ca2＋可生成微溶物CaSO4，故在SO存在的條件下，Ca2＋不能大量存在，B錯(cuò)；在有NO存在的強(qiáng)酸性溶液中，F(xiàn)e2＋被氧化為Fe3＋，C錯(cuò)；c(H＋)＝1.010－13 molL－1的溶液，為堿性溶液，Na＋和弱酸根離子S2－、AlO、SO都可大量共存，因此正確答案為D。