2018年全國卷高考化學總復習物質的檢驗專題突破

2018年全國卷高考化學總復習《物質的檢驗》專題突破【考綱要求】1、掌握幾種常見離子的檢驗方法；2、掌握幾種常見氣體的檢驗方法；3、綜合運用各類物質的性質、進行常見物質的檢驗?！究键c梳理】考點一、物質的檢驗的一般方法1、物質檢驗的含義物質的檢驗通常有鑒定、鑒別和推斷三類，它們的共同點是：依據物質的特殊性質和特征反應，選擇適當?shù)脑噭┖头椒?，準確觀察反應中的明顯現(xiàn)象，如顏色的變化、沉淀的生成和溶解、氣體的產生和氣味、火焰的顏色等，進行判斷、推理。（1）鑒定：鑒定通常是指對于一種物質的定性檢驗，鑒定是根據物質的化學特性，分別檢出陽離子、陰離子。（2）鑒別：鑒別通常是指對兩種或兩種以上的物質進行定性辯論，可根據一種物質的特性區(qū)別于另一種。（3）推斷：推斷是通過已知實驗事實，根據性質分析推理被檢驗物質的組成或名稱。2、物質的檢驗的原則和步驟（1）原則：原理正確、現(xiàn)象明確、方法簡單易行、試劑用量最少。（2）要求：解答物質檢驗的有關題目時，應按取樣、操作、現(xiàn)象、結論的順序進行描述。具體應做到：①“先取樣，后操作”。如果樣品是固體，一般先用水溶解，配成溶液后再檢驗。②要“各取少量溶液分別加入幾支試管中，，進行檢驗，不得在原試劑瓶中進行檢驗。③要“先現(xiàn)象，后結論”。（3）基本步驟：外觀初步判斷（固體、溶液中離子、氣體的顏色）一化學方法進一步確認（利用特征反應）一^得出正確結論（根據現(xiàn)象作出判斷）3、物質檢驗的一般方法（1）生成沉淀法加入一種試劑，使被檢驗的離子形成沉淀，通過沉淀特有的性質加以鑒別。（2）生成氣體法根據加入試劑后，使被檢驗離子轉化為氣體，再根據氣體的特征來判斷離子的存在。（3）焰色反應法多種金屬單質或它們的化合物在灼燒時呈現(xiàn)特殊的顏色，這在化學上叫焰色反應:但屬物理方法）。可用此種方法檢驗金屬或金屬離子的存在。金屬陽離子Na+K+火焰顏色 黃 淺紫測定方法：用伯絲（可用光潔無銹的鐵絲等）蘸含有某陽離子的化合物或其溶液少許，放在酒精燈火焰灼燒，就可以看到火焰的顏色。注意觀察鉀元素的焰色要透過藍色的鉆玻璃，每次使完后都要用稀鹽酸洗凈箱絲，并在火焰上灼燒到沒有顏色再使用。（4）顯色法①指示劑變色：H+和OH-檢驗方法②Fe3+檢驗用KSCN,出現(xiàn)血紅色4、物質檢驗時對反應的一般要求：⑴反應要有明顯的外部特征，如：溶液顏色的改變、沉淀的生成或溶解、氣體的產生等。(2)反應要在適宜的條件下進行，如：溶液的酸堿性、濃度、溫度等的選擇。⑶檢驗反應時常需要排除干擾物的影響。如：用Ba2+檢驗SO/-時應排除CO32-、SO32-等離子的干擾。(4)檢驗反應的要求具有一定的選擇性①一種試劑如果只與少數(shù)離子反應，這種反應就叫做選擇性反應。與該試劑反應的離子種類越少，反應的選擇性就越高。②如果試劑只與一種離子(或物質)發(fā)生反應，這個反應的的選擇性越高，這樣的反應稱為這種離子的特征反應。③在物質檢驗過程中應盡量采用選擇性高的反應，如用品紅溶液檢驗SO2,用KSCN檢驗溶液的的Fe3+，用濕潤的紅色石蕊試劑檢驗氣體nh3?？键c二、常見氣體的檢驗氣體色、態(tài)、味檢驗方法現(xiàn)象化學方程式H2無色、無味氣體點燃純氫氣火焰淺藍色略與空氣混合點燃有爆鳴聲O2無色、無味氣體用帶火星的木條木條復燃Cl2黃綠色、有刺激性氣味氣體濕潤KI淀粉試紙試紙變藍NH3無色、有刺激性氣味氣體濃鹽酸產生白煙濕的紅色石蕊試紙試紙變藍CH4無色、無味氣體點燃淺藍色火焰澳水不褪色酸性KMnO4溶液不褪色C2H4無色稍有氣味氣體點燃火焰較亮澳水褪色酸性KMnO4溶液C2H2無色、無味氣體點燃火焰明亮、有黑煙澳水褪色酸性KMnO4溶液CO2無色無味氣體通入澄清石灰水變渾濁放入燃燒的小木條火焰熄滅CO無色無味氣體點燃藍色火焰澄清石灰水無變化加熱時通過CuOCuO變紅，尾氣可使澄清石灰水變渾濁

SO2無色有刺激性氣味通入品紅溶液中然后加熱開始褪色，加熱后又變?yōu)榧t色NO無色暴露在空氣中迅速變?yōu)榧t棕色NO,2紅棕色、有刺激性氣味的氣體溶于水后向溶液中加紫色石蕊試液溶液變紅通入AgNO3溶液無變化考點三、考點四、考點三、考點四、幾種重要陽離子的檢驗物質檢驗方法H+能使紫色石蕊試液或橙色的甲基橙試液變?yōu)榧t色。Na+、K+用焰色反應來檢驗時，它們的火焰分別呈黃色、淺紫色(通過藍色鉆玻璃片觀察鉀離子焰色)。Ba2+能使稀H2sO4或可溶性硫酸鹽溶液產生白色BaSO4沉淀，且沉淀不溶于稀hno3。Mg2+能與NaOH溶液反應生成白色Mg(OH)2沉淀，該沉淀能溶于NH4cl溶液。Al3+能與適量的NaOH溶液反應生成白色Al(OH)，絮狀沉淀，該沉淀能溶于鹽酸或3過量的NaOH溶液。Ag+能與稀鹽酸或可溶性鹽酸鹽反應，生成白色AgCl沉淀，不溶于稀HNO3,但溶于氨水，生成_[Ag(NHJ2]+。NH+4銨鹽(或濃溶液)與NaOH濃溶液反應，并加熱，放出使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍或有刺激性氣味的NH3氣體。Fe2+能與少量NaOH溶液反應，開始時生成白色Fe(OH)2沉淀，迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色Fe(OH)3沉淀?；蛳騺嗚F鹽的溶液里加入KSCN溶液，不顯紅色，加入少量新制的氯水后，立即顯紅色。有關反應方程式為：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl「Fe3+能與KSCN溶液反應，變?yōu)檠t色溶液；能與NaOH溶液反應，生成紅褐色Fe(OH)3沉淀。Cu2+藍色溶液(濃的CuCl2溶液顯綠色)能與NaOH溶液反應，生成藍色的氫氧化銅沉淀，加熱后可轉變?yōu)楹谏腃uO沉淀。含Cu2+溶液能與Fe、Zn片等反應，在金屬片上有紅色的銅生成。常見陰離子的檢驗物質檢驗方法OH-能使①無色酚酞、②紫色石蕊、③橙色的甲基橙等指示劑分別變?yōu)榧t色、藍色、黃色。C1-能與AgNO3溶液反應，生成白色的AgCl沉淀，沉淀不溶于稀硝酸，能溶于氨水，生成[加(NH3歲。

Br-能與AgNO3溶液反應，生成淡黃色AgBr沉淀，沉淀不溶于稀HNO3oI-①能與AgNO3反應，生成黃色AgI沉淀，沉淀不溶于稀HNO3。②I-也能與氯水反應生成I2,使淀粉溶液變藍SO,2-4先加稀鹽酸酸化無沉淀，再加氯化鋇溶液有白色沉淀。SO32-①濃溶液能與強酸反應，產生無色有刺激性氣味的SO2氣體，該氣體能使品紅溶液褪色。②能與BaCl2溶液反應，生成白色BaSO3沉淀，該沉淀溶于鹽酸，生成無色有刺激性氣味的SO2氣體。注：BaSO3在硝酸中轉化為BaSO4沉淀，并有NO放出。S2-能與Pb（NO3）2或CuSO4溶液反應，生成黑色PbS或CuS沉淀。CO32-能與BaCl2溶液反應，生成白色的BaCO3沉淀，該沉淀溶于硝酸（或鹽酸），生成無色無味能使澄清石灰水變渾濁的CO2氣體。hco3-①取含hco3-鹽溶液煮沸，放出無色無味CO2氣體，氣體能使澄清石灰水變渾濁?；颌谙騂CO3-鹽酸溶液里加入稀MgSO4溶液，無現(xiàn)象，加熱煮沸，有白色沉淀生成，同時放出CO2氣體。PO43-含PO43-的中性溶液，能與AgNO3反應，生成黃色Ag3PO4沉淀，該沉淀溶于硝酸。no3-濃溶液或晶體中加入銅片、濃H2sO4加熱，放出紅棕色氣體。有關反應方程…一 一一 一一. A_ _一一，一一式為：NO3TH2sQ=HS04THN%Cu+4HNQ-的⑹^丫2^2#2H2。。注：S2-、POj-的檢驗大多數(shù)省市不做要求?！镜湫屠}】類型一：不用其它試劑的鑒別題例1.現(xiàn)有①Al2（SO4）3、②Ba（NO3）2、③NaOH、④CuCl2、⑤KCl等5種溶液，不加任何試劑就可鑒別出的先后順序正確的是（ ）A.④③①②⑤ B.③①④②⑤C.②③④①⑤ D.⑤④③②①②【思路點撥】利用物理性質先觀察試樣顏色找出CuCl2是解題的突破口?！敬鸢浮緼【解析】先觀察試樣顏色找出CuCl2,再在余下的四種無色溶液中加入CuCl2溶液，找出NaOH溶液，再利用氫氧化鈉溶液加入余下的3種溶液中，找出硫酸鋁溶液，再用硫酸鋁作試劑找出硝酸鋇和氯化鉀。【總結升華】不用任何試劑進行鑒別，可采用方法有：（1）連鎖推斷法。先觀察各試劑外觀特征，若待鑒別物質具有不同的物理性質，如顏色、狀態(tài)、氣味、密度、揮發(fā)性等，可直接觀察。先鑒別出其中一種物質，然后運用該試劑，再逐一鑒別剩余物質；若均無明顯外觀特征，可考慮能否用加熱或焰色反應區(qū)別（注意焰色反應不屬化學方法）（2）兩兩組合法。將被檢試樣兩兩混合，根據不同現(xiàn)象加以區(qū)別；（3）試樣互滴法。甲、乙兩種試樣，根據將甲逐滴滴入乙和將乙逐滴滴入甲的現(xiàn)象不同加以區(qū)別。鑒別物質時，有時也可利用鹽的水解。如使用指示劑可鑒別出水解后呈現(xiàn)酸性、堿性和中性的鹽溶液；若不用其他試劑，則常用的水解反應是Fe3+與CO/-、HCO3吸Al3+與CO/-、S2-、HCO3-等既產生沉淀又產生氣體的雙水解反應。舉一反三：【變式1】下列各組物質的無色溶液，不用其它試劑即可鑒別的是( )①HCl(aq)、Na2cO3(aq)、CaCl2(aq)、AgNO3(aq)②AlCl3(aq)、MgCl2(aq)、NaOH(aq)、H2SO4(aq)③(NH4)2sO4(aq)、NaOH(aq)、Ba(OH)2(aq)④NaAlO2(aq)、KHCO3(aq)>NaCl(aq)、NaHSO4(aq)⑤MgSO4(aq)、BaCl2(aq)、(NH/2cO3(aq)、AgNO3(aq)>HBr(aq)、NaOH(aq)等六種溶液A.①②B.①②③ C.①②③④ D.全部【答案】D【變式2】現(xiàn)有5瓶未貼標簽的溶液，它們分別為：①KCl②Ba(NO3)2③Na2CO3@Na2SO4⑤FeCl3，若要求不用任何外加試劑鑒別它們，則鑒別出未知物的先后順序是()A.⑤③②④① B.⑤④①③② C.②④③①⑤ D.③②④⑤①【答案】A【解析】先觀察溶液顏色，可鑒別出⑤FeCl3溶液，再用FeCl3溶液鑒別出③Na2CO3，再用③Na2c。3鑒別出②Ba(NO3)2，最后由②Ba(NO3)2鑒別出④Na2SO,,剩余為①KCl。例2.下列各組稀溶液，只用試管和膠頭滴管，不用任何試劑就可以鑒別出的是( )A.KOHAl2(SO4)3 B.稀硫酸，NaHCO3C.CaClNaCO d.Ba(OH)NaHSO2 3 2 4【思路點撥】此題利用相互滴加順序不同現(xiàn)象也不同來加以區(qū)分?！敬鸢浮緼【解析】A項，將KOH溶液逐滴滴到Al2(SO4)3溶液中，現(xiàn)象是先沉淀后溶解；將Al2(SO4)3溶液逐滴滴到KOH溶液中，現(xiàn)象是開始無沉淀后來產生沉淀。其它選項，無論按任何順序滴加，現(xiàn)象均相同?！究偨Y升華】使用此法鑒別的溶液要稀，要注意要逐滴滴入、并不斷振蕩，使反應充分。中學化學常見的互滴反應現(xiàn)象不同的主要有：⑴Na2cO3溶液和稀鹽酸；(2)NaOH溶液和AlJ溶液；(3)NaAlO2溶液與稀鹽酸；(4)AgNOJ溶液與NH3H2O溶液。故答案選A。舉一反三：【變式1】下列各組物質的溶液，不用其他試劑就能鑒別出來的是( )①BaCl2、Na2cO3、NaCl②Na2cO3、NaHSO4、NaCl③AlCl3、KCl、NaOH④CuSO4、NaOH、NH4ClA.②③ B.①②③ C.②③④ D.①②③④【答案】C【解析】①中BaCl2與Na2c03無法鑒別，②中Na2c03與NaHSO4互滴現(xiàn)象不同，可以鑒別，③中A1C13與NaOH互滴現(xiàn)象不同，④中NaOH與CuSO4產生藍色沉淀，與NH4C1加熱反應生成有刺激性氣味的NH3O【變式2】下列各組物質的無色溶液，不用其它試劑即可鑒別的是( )①KOH、Na2sO4、A1C13 ②NaHCO3、Ba(OH)2、H2SO4③HC1、NaA1O2、NaHSO4④Ca(OH)2、Na2cO3、BaC12A.①②B.②③C.①③④D.①②④【答案】A【解析】①Na2sO4與其它物質反應都無沉淀；KOH與A1C13互滴，現(xiàn)象不同：一是先沉淀后溶解；一是沉淀立即消失，之后沉淀不再消失。②Ba(OH)2和NaHCO3以及H2SO4反應都有沉淀生成，所以很容易找出Ba(OH)2,關鍵是NaHCO3與H2sO4的區(qū)別，二者互滴的現(xiàn)象差異不大，不易區(qū)分，區(qū)別的方法是:Ba(OH)2與一物質生成沉淀后，用其沉淀與另一物質反應，若有氣體放出，則原沉淀為BaCOq，若無氣體放出，則原沉淀為BaSO,。③TOC\o"1-5"\h\z.. 3 4中NaHSO,相當于一元強酸，三種物質中，利用H+與AlO-互滴現(xiàn)象不同，只能鑒別出NaA1O,。④中由于Ca2+4 2 2和Ba2+均能與CO2-生成沉淀，三種物質中只能鑒別出NaCO。2 3類型二、只用一種試劑的鑒別題例3.用一種試劑鑒別下列物質(1)NH4c1、AgNO3、FeC13、MgSO4、KNO3(2)FeSO4、CuC12、Na2sO4、NH4c1、(NH4)2SO4(3)NH4NO3(s)、NaOH(s)、CaCO3(s)、CuSO4(s)、CaC2(s)(4)KI、Na2sO3、Na2cO3、Na2sO4、NaOH(5)苯酚、己烯、乙酸、苯、CC14(6)NaA1O2、Ba(NO3)2、K2sO3、Na2SiO3>K2CO3A.①②③B.②③④⑤C.①②③④⑤ D.全部【思路點撥】這類題要求只允許用一種試劑加以一一區(qū)別。為此，我們所選用的那種試劑須能分別與被鑒別物作用，產生各種不同的現(xiàn)象才行，即被檢物有幾種就應產生幾種不同的現(xiàn)象(包括沒有明顯變化也是一種現(xiàn)象)。常用的鑒別試劑有FeC13溶液、NaOH溶液、Na2cO3溶液、稀H2sO4、Cu(OH)2懸濁液、澳水等。【答案】D【解析】所用試劑分別為(1)NaOH(2)Ba(OH)2(3)H2O(4)FeC13(5)濱水(6)HC1【總結升華】進行物質的檢驗時，要依據物質的特殊性質和特征反應，選擇適當?shù)脑噭┖头椒?，準確觀察反應中的明顯現(xiàn)象，如顏色的變化、沉淀的生成和溶解、氣體的產生和氣味、火焰的顏色等，進行判斷、推理。舉一反三：【變式1】常溫下，下列各組物質不能用一種試劑通過化學反應區(qū)別的是( )A.MnO2CuOFeO B.(NH/2sO4K2SO4NH4C1C.AgNO3KNO3Na2cO3 D.Na2CO3NaHCO3K2CO3【答案】D【解析】A項物質可利用濃鹽酸區(qū)別開來；B項利用Ba(OH)2溶液區(qū)別；C項可利用稀鹽酸區(qū)分；只有D項不能用一種試劑進行區(qū)別?！咀兪?】用化學方法區(qū)別MgSO4、A12(SO4)3和Fe2(SO4)3三種溶液時,最好選擇的一種試劑是( )A.NaOH溶液B.KSCN溶液 C.氨水 D.石蕊試液【答案】A【解析】足量的NaOH溶液滴加到MgSO4、Al2(SO4)3和Fe2(SO4)3三種溶液中時現(xiàn)象分別是有白色沉淀生成、先生成白色沉淀而后沉淀消失、有紅褐色沉淀生成,現(xiàn)象各不相同，故A正確；KSCN溶液只能鑒別出Fe2(SO4)3，故B不正確；氨水與MgSO4、Al2(SO4)3反應均有白色沉淀生成，故C錯誤；三種溶液都呈酸性,滴入石蕊試液現(xiàn)象相同，故D不正確。類型三：應用物理性質的鑒別題例4.下列各組物質中，不易用物理性質區(qū)別的是( )A.苯和四氯化碳 B.酒精和汽油C.氯化銨和硝酸銨晶體 D.碘和高鎰酸鉀固體【思路點撥】氯化銨和硝酸銨晶體均屬銨鹽，物理性質相似。如二者均易溶于水得無色液，溶解后溶液溫度均降低?！敬鸢浮緾【解析】苯和四氯化碳可以根據水溶性及密度大小進行區(qū)別；酒精和汽油可以根據水溶性區(qū)別；碘和高鎰酸鉀固體溶于水后的顏色不同；氯化銨和硝酸銨晶體顏色相似，水溶性相似，且溶于水均吸熱，較難用物理性質區(qū)別?！究偨Y升華】物理性質包括溶解性、密度、顏色等，但檢驗液體和固體一般不用氣味區(qū)分。舉一反三：【變式1】下列每組各有三種物質，它們都能用分液漏斗分離的是( )A.乙酸乙酯和水，酒精和水，苯酚和水；B.二澳乙烷和水、澳苯和水、硝基苯和苯C.甘油和水、乙醛和水、乙酸和乙醇；D.油酸和水，甲苯和水，己烷和水?！敬鸢浮緿【變式2】下列各組物質僅用蒸餾水不能鑒別出的是( )..A.苯、酒精、硝基苯 B.食鹽、燒堿、硝酸銨C.蔗糖、硫酸銅粉末、碳酸鈣粉末 D.氧化銅、二氧化鎰、活性炭【答案】D【解析】食鹽、燒堿、硝酸銨溶于水時溫度變化不同，氧化銅、二氧化鎰、活性炭均為不溶于水的黑色固體。類型四：性質的驗證題例5.用4種溶液進行實驗，下表中“操作及現(xiàn)象”與“溶液”對應關系錯誤的是( )..選項操作及現(xiàn)象溶液A通入CO2，溶液變渾濁。再升高至65℃以上，溶液變澄清。C6H5ONa溶液B通入CO2，溶液變渾濁。繼續(xù)通CO2至過量，渾濁消失。Na2SiO3溶液C通入CO2,溶液變渾濁。再加入品紅溶液，紅色褪去。Ca(ClO)2溶液D通入CO2，溶液變渾濁。繼續(xù)通CO2至過量，渾濁消失。再加入足量NaOH溶液，又變渾濁。Ca(OH)2溶液【思路點撥】苯酚、硅酸、次氯酸的酸性均弱于碳酸。【答案】B【解析】將CO2通入C6H5ONa溶液中會發(fā)生CO2+H2O+C6H5ONa錯誤！未找到引用源。C6H5OH+NaHCO3反應，生成的苯酚的溶解度在溫度低于65℃時較小。所以觀察到溶液變混濁，當溫度高于65℃時，苯酚能以任意比例溶于水，因此溶液又變澄清，故A選項正確。將CO2通入Na2SiO3溶液中會發(fā)生CO2+H2O+Na2SiO3=H2SiOJ+Na2cO3反應生成白色沉淀，CO2過量時沉淀不會溶解，所以B選項錯誤。將CO2通入Ca(ClO)2溶液中會發(fā)生CO2+