2022屆高中化學(xué)新課標2輪總復(fù)習(xí)專題5第21課時物質(zhì)的鑒別與鑒定

1專題五化學(xué)實驗第21課時物質(zhì)的鑒別與鑒定2【例1】(常見的鑒別與鑒定原理的正確掌握)(2010·天津卷)下列鑒別方法可行的是(

)A．用氨水鑒別Al3+、Mg2+和Ag+B．用Ba(NO3)2溶液鑒別Cl-、SO和COC．用核磁共振氫譜鑒別1-溴丙烷和2-溴丙烷D．用KMnO4酸性溶液鑒別CH3CHCHCH2OH和CH3CH2CH2CHO

【解析】Al3+和Mg2+與氨水反應(yīng)都只生成沉淀，不溶解，無法鑒別，故A錯；SO42-和CO32-與Ba(NO3)2反應(yīng)都生成白色沉淀，無法鑒別，故B錯；1-溴丙烷有三種等效氫，其核磁共振譜有三個峰，而2-溴丙烷有兩種等效氫原子，其核磁共振譜有兩個峰，故可鑒別，C正確；碳碳雙鍵、醛基都能被酸性KMnO4氧化，KMnO4溶液都褪色，故無法鑒別。

C3【例2】(考查常見金屬離子的檢驗方法及操作)(2011·廣州一模)某學(xué)習(xí)小組在研究水處理問題時，將一定量NaClO溶液與FeSO4溶液相混合，得到含有大量懸浮物的混合液。請完成對反應(yīng)物剩余情況的探究。(1)提出合理假設(shè)：假設(shè)1：FeSO4有剩余；假設(shè)2：NaClO有剩余；假設(shè)3：_______________________________________。(2)樣品初步處理：取少量混合液于試管中，滴加足量稀硫酸得到澄清溶液。此澄清溶液中肯定含有的金屬陽離子是__________。4(3)設(shè)計后續(xù)實驗方案驗證假設(shè)，在表格中寫出實驗步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。限選實驗試劑：3mol·L－1H2SO4、0.01mol·L－1KMnO4、20%KSCN、3%H2O2、淀粉-KI溶液、紫色石蕊溶液。實驗步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟1：將上述澄清溶液分置于A、B試管中。步驟2：步驟3：5【解析】(1)Fe2+的典型性質(zhì)是具有還原性，ClO—具有氧化性，兩者混合會發(fā)生氧化還原反應(yīng)，可能存在有三種情況，①FeSO4有剩余；②NaClO有剩余；第③種情況就是兩者恰好完全反應(yīng)，都沒有剩余。(2)Fe2+、ClO—兩者混合會發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成氯化物和三價鐵鹽，所以一定存在的陽離子是Na+和Fe3+；(3)檢驗這三種情況，實際就是檢驗亞鐵離子和次氯酸根離子的存在，根據(jù)題目給出的藥品，檢驗亞鐵離子可以使用高錳酸鉀溶液，檢驗次氯酸根可以利用它的漂白性。6【答案】(1)NaClO和FeSO4均無剩余

(2)Na＋、Fe3＋

(3)實驗步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟2：向A試管中滴加1～2滴0.01mol·L－1KMnO4溶液。(1)若溶液紫紅色褪去，則假設(shè)1成立；(2)若溶液呈紫紅色，則假設(shè)2或3成立。步驟3：向B試管中滴加1～2滴紫色石蕊溶液。(1)若石蕊先變紅后褪色，則假設(shè)2成立；(2)若石蕊變紅后不褪色，結(jié)合步驟2中的(2)，則假設(shè)3成立。7【例3】(考查常見氣體的檢驗方法及操作)(2011·韶關(guān)二模)有一白色固體粉末可能是碳酸鈉、亞硫酸鈉、硫酸鈉中的一種或兩種，某興趣小組擬對該樣品進行探究。(1)取少量樣品溶解于水，測定溶液的pH，若測得溶液的pH＝7，則樣品中一定含有__________，一定不含________________；(2)如果要檢驗該樣品是否含有硫酸鈉，請簡要說明檢驗的方法、現(xiàn)象和結(jié)論：______________________________________________________________________。8(3)取適量固體樣品加入過量鹽酸中，有氣體放出。若要檢驗放出氣體的組成，從以下限定試劑中選擇合適的試劑設(shè)計一個組合實驗分析該混合氣體的組成，簡要寫出實驗方案、現(xiàn)象和結(jié)論。限定試劑：品紅溶液、澄清石灰水、酸性KMnO4溶液、氫氧化鈉濃溶液、飽和NaHCO3溶液。實驗方案可能的現(xiàn)象和相應(yīng)的結(jié)論將混合氣體依次通過盛有____________________、____________________、

_______________的洗氣瓶。9【解析】(1)利用鹽的水解原理，通過測定溶液的pH來確定物質(zhì)成分，碳酸鈉為強堿弱酸鹽，水溶液顯堿性，亞硫酸鈉為強堿弱酸鹽，水溶液顯堿性，硫酸鈉為強酸強堿鹽，水溶液顯中性；(2)考查硫酸根離子的檢驗方法；(3)考查SO2、CO2的檢驗。注意SO2、CO2作為酸性氧化物性質(zhì)的相似性，所以存在相互干擾。檢驗時應(yīng)該先檢驗SO2，再用足量的酸性高錳酸鉀溶液除去SO2，最后檢驗CO2。10【答案】(1)硫酸鈉碳酸鈉、亞硫酸鈉(2)取適量固體樣品加入過量鹽酸中，然后加入BaCl2溶液，若有沉淀出現(xiàn)說明樣品中有Na2SO4，若無沉淀，則說明說明樣品中沒有Na2SO411實驗方案可能的現(xiàn)象和相應(yīng)的結(jié)論品紅溶液、(足量)酸性KMnO4溶液、(足量)澄清石灰水若品紅褪色，(酸性KMnO4溶液不完全褪色，)澄清石灰水變渾濁，該氣體是SO2、CO2的混合氣體；若品紅褪色，(酸性KMnO4溶液不完全褪色，)澄清石灰水不變渾濁，該氣體是SO2；若品紅不褪色，(酸性KMnO4溶液不褪色，)澄清石灰水變渾濁，該氣體是CO2。(3)12【例4】(考查常見金屬單質(zhì)及氧化物的檢驗方法及操作)

三草酸合鐵酸鉀晶體K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于攝影和藍色印刷。某小組將無水三草酸合鐵酸鉀在一定條件下加熱分解，對所得氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物進行實驗和探究。請利用實驗室常用儀器、用品和以下限選試劑完成驗證和探究過程。限選試劑：濃硫酸、1.0mol·L-1HNO3、1.0mol·L-1鹽酸、1.0mol·L-1NaOH、3%H2O2、0.1mol·L-1KI、0.1mol·L-1CuSO4、20%KSCN、澄清石灰水、氧化銅、蒸餾水。13(1)將氣體產(chǎn)物依次通過澄清石灰水(A)、濃硫酸、灼熱氧化銅(B)、澄清石灰水(C)，觀察到A、C中澄清石灰水都變渾濁，B中有紅色固體生成，則氣體產(chǎn)物是______________________________。

(2)該小組同學(xué)查閱資料后推知，固體產(chǎn)物中，鐵元素不可能以三價形式存在，而鹽只有K2CO3。驗證固體產(chǎn)物中鉀元素存在的方法是__________________，現(xiàn)象是______________________。

(3)固體產(chǎn)物中鐵元素存在形式的探究。①提出合理假設(shè)假設(shè)1：__________________________________；假設(shè)2：__________________________________；假設(shè)3：__________________________________。14②設(shè)計實驗方案證明你的假設(shè)③實驗過程根據(jù)②中方案進行實驗。在答題卡上按下表的格式寫出實驗步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。實驗步驟預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論步驟1：步驟2：步驟3：……15【解析】(1)物質(zhì)鑒別的一般方法是：原理(選擇試劑)→操作(滴加順序)→試劑用量。例如本題中氣體的檢驗，CO的檢驗通常先用CO與灼熱的CuO反應(yīng)生成CO2，然后再將生成的CO2通過澄清的石灰水。而由于混合氣體中本身存在CO2，CO2的存在又會干擾CO的檢驗，因而操作的順序應(yīng)先檢驗混合氣體中的CO2，然后在除去CO2后再檢驗CO。(2)K、Na元素的檢驗一般采用焰色反應(yīng)來檢驗。(3)由題意，固體成分除K2CO3外，含鐵元素的形式只能是Fe和FeO，這兩種物質(zhì)的檢驗方案同樣也要分析各自的檢驗原理是什么？它們之間有沒有相互干擾？如何排除干擾？

16【解析】所以在本題的實驗方案設(shè)計中，如果直接用稀鹽酸來檢驗Fe就會造成對FeO檢驗的干擾，故要通過CuSO4溶液檢驗并除去Fe，然后再檢驗FeO，F(xiàn)eO的檢驗可借助于Fe3+的檢驗方法。

【答案】

(1)CO2和CO(2)焰色反應(yīng)；透過藍色鈷玻璃觀察火焰呈紫色(3)假設(shè)1：鐵元素的存在形式為Fe單質(zhì)；假設(shè)2：鐵元素的存在形式為FeO；假設(shè)3：鐵元素的存在形式為Fe與FeO的混合物17實驗步驟預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論步驟1：取適量固體產(chǎn)物于試管中，加入足量蒸餾水，充分振蕩使K2CO3完全溶解。分離不溶固體與溶液，用蒸餾水充分洗滌不溶固體固體產(chǎn)物部分溶解步驟2：向試管中加入適量CuSO4溶液，再加入少量上述不溶固體，充分振蕩(1)若藍色溶液顏色及加入的不溶固體無明顯變化，則假設(shè)2成立(2)若藍色溶液顏色明顯改變，且有暗紅色固體物質(zhì)生成，則證明有鐵單質(zhì)存在【答案】18實驗步驟預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論步驟3：繼續(xù)步驟2中的(2)，進行固液分離，用蒸餾水洗滌固體至洗滌液無色。取少量固體于試管中，滴加過量HCl后，靜置，取上層清液，滴加適量H2O2，充分振蕩后滴加KSCN結(jié)合步驟2中的(2)：(1)若溶液基本無色，則假設(shè)1成立(2)若溶液呈血紅色，則假設(shè)3成立【答案】19【例5】(考查常見物質(zhì)的檢驗及推斷)(2010·全國卷Ⅰ)

有A、B、C、D、E和F六瓶無色溶液，它們都是中學(xué)化學(xué)中常用的無機試劑。純E為無色油狀液體；B、C、D和F是鹽溶液，且它們的陰離子均不同。現(xiàn)進行如下實驗：①A有刺激性氣味，用沾有濃鹽酸的玻璃棒接近A時產(chǎn)生白色煙霧；②將A分別加入其他五種溶液中，只有D、F中有沉淀產(chǎn)生；繼續(xù)加入過量A時，D中沉淀無變化，F(xiàn)中沉淀完全溶解；20③將B分別加入C、D、E、F中，C、D、F中產(chǎn)生沉淀，E中有無色、無味氣體逸出；④將C分別加入D、E、F中，均有沉淀生成，再加入稀HNO3，沉淀均不溶。根據(jù)上述實驗信息，請回答下列問題：(1)能確定的溶液是(寫出溶液標號與相應(yīng)溶質(zhì)的化學(xué)式)：(2)不能確定的溶液，寫出其標號、溶質(zhì)可能的化學(xué)式及進一步鑒別的方法：21【解析】(Ⅰ)由題干表述可知A和E不是鹽，又由純E為無色油狀液體，推知E為硫酸(③步操作進一步確定)；(Ⅱ)由題干和①步操作可知A為氨水；(Ⅲ)再由②步操作可知F中陽離子為Ag+，發(fā)生的反應(yīng)為：Ag++NH3·H2OAgOH↓+NH；AgOH+2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O；而常見的鹽中只有AgNO3可溶于水，故F為AgNO3；(Ⅳ)由③步操作可知B中陰離子應(yīng)為CO，由于此無色無味的氣體只能是CO2，B、C、D中能生成沉淀說明不能是HCO，而陽離子可是常見的K+、Na+、NH等；

22(Ⅴ)同樣由②步操作D中能與氨水生成沉淀的無色溶液中常見的陽離子為Mg2+或Al3+，而陰離子需待下步反應(yīng)再確定；(Ⅵ)由④步操作生成的沉淀可能為AgCl、AgBr、AgI、BaSO4、H2SiO3(不合理)等，但限于題干所述中學(xué)常用試劑，則沉淀應(yīng)為AgCl和BaSO4，才不溶于HNO3，一個是與AgNO3結(jié)合生成的沉淀，一個是與硫酸結(jié)合形成的沉淀，故C應(yīng)該同時含有Ba2+和Cl-，即C為BaCl2，進而推出D中陰離子應(yīng)該為SO，因為題干所述鹽溶液中陰離子均不同，故D為Al2(SO4)3或MgSO4，其他解析見答案。23【答案】(1)A為NH3·H2O或NH3

E為H2SO4

F為AgNO3

C為BaCl2若C作為不能確定的溶液，進一步鑒別的方法合理，同樣可以(2)B

Na2CO3或K2CO3

用潔凈的鉑絲沾取少量B，在酒精燈火焰中灼燒，若焰色呈黃色則B為Na2CO3溶液；若透過藍色鈷玻璃觀察焰色呈紫色，則B為K2CO3溶液D

Al2(SO4)3或MgSO4

取少量D，向其中滴加NaOH溶液有沉淀生成，繼續(xù)滴加過量的NaOH溶液，若沉淀溶解，則D為Al2(SO4)3溶液，若沉淀不溶解，則D為MgSO4溶液241．在物質(zhì)的鑒定時對雜質(zhì)的干擾而引起的對結(jié)果的判斷的系列問題的認識不足；2．對混合物中含有多種物質(zhì)或離子時對某些檢驗的同時怎么排除其他物質(zhì)或離子的干擾的問題；3．對多種路徑的最佳路徑的選擇的問題。易錯點分析

251.(2011·重慶卷)不能鑒別AgNO3、BaCl2、K2SO3和Mg(NO3)2四種溶液(不考慮它們間的相互反應(yīng))的試劑組是()A．鹽酸、硫酸B．鹽酸、氫氧化鈉溶液

C．氨水、硫酸D．氨水、氫氧化鈉溶液D26【解析】本題考查物質(zhì)的鑒別和試劑的選擇。物質(zhì)的鑒別可用其物理性質(zhì)如顏色、狀態(tài)、氣味及溶解性等。四種物質(zhì)均屬于無色無味的溶液，因此利用其物理性質(zhì)無法鑒別，只能利用其化學(xué)性質(zhì)的差別進行檢驗。鹽酸、硫酸均與K2SO3反應(yīng)生成刺激性氣體SO2，鹽酸、硫酸也均與AgNO3反應(yīng)生成白色沉淀，但硫酸可與BaCl2反應(yīng)生成白色沉淀。氨水、氫氧化鈉溶液均與AgNO3、Mg(NO3)2反應(yīng)生成白色沉淀氫氧化銀和氫氧化鎂，氫氧化銀不穩(wěn)定，會分解生成黑色的Ag2O，但如果氨水過量氫氧化銀會溶解生成銀氨溶液，由以上分析不難看出選項D是無法鑒別的，故答案是D。272．有兩個分別裝有Na2CO3和NaHCO3的試劑瓶，因標簽失落而無法區(qū)分。有4位同學(xué)為鑒別它們，分別設(shè)計了下列四種不同的方法，其中可行的是()A．分別取樣配成溶液，再加入澄清石灰水，觀察是否有沉淀生成B．分別取樣后，加入相同物質(zhì)的量濃度、相同體積的稀鹽酸，觀察反應(yīng)的快慢C．分別取樣加鹽酸，再檢驗是否有使澄清石灰水變渾濁的氣體產(chǎn)生D．分別取樣配成溶液，在火焰上灼燒，觀察火焰的顏色28【解析】Na2CO3和NaHCO3的檢驗通常是通過加入Ba2+或Ca2+產(chǎn)生沉淀，或加入H+產(chǎn)生氣體來檢驗CO32-和HCO3-。但由于CO32-的存在會干擾HCO3-的檢驗，故一般采用先檢驗CO32-并除掉CO32-后再檢驗HCO3-，或利用二者與酸反應(yīng)時的現(xiàn)象不同來檢驗。由于二者都存在Na+，故不能用焰色反應(yīng)來檢驗它們。

【答案】B293．今有一混合物的水溶液，只可能含有以下離子中的若干種：NH+、Cl-、Mg2+、Ba2+、K+、CO32-、SO42-，現(xiàn)取三份100mL溶液進行如下實驗：①第一份加入AgNO3溶液有沉淀產(chǎn)生；②第二份加足量NaOH溶液加熱后，收集到氣體0.04mol③第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀6.27g，經(jīng)足量鹽酸洗滌、干燥后，沉淀質(zhì)量為2.33g。根據(jù)上述實驗，以下推測正確的是()A．K+一定存在B．該溶液中含CO32-的濃度為0.1mol/LC．Cl-一定存在D．Ba2+一定不存在，Mg2+可能存在30【解析】在溶液中加入AgNO3溶液有沉淀產(chǎn)生，不能說明有Cl-存在，因為CO32-、SO42-等離子也能產(chǎn)生沉淀；加入NaOH溶液加熱后產(chǎn)生氣體，該氣體一定是NH3，說明有NH+。加BaCl2溶液產(chǎn)生沉淀，則溶液中CO32-和SO52-至少有一種，故Mg2+和Ba2+一定不存在。而通過沉淀與足量鹽酸反應(yīng)后的質(zhì)量變化，說明既有CO32-又有SO42-，然后再利用溶液呈電中性確定是否有Cl-和K+。

【答案】A314．(2011·深圳二模)Ⅰ.下列實驗正確的是（）(填序號，雙選)。A．向沸騰的NaOH稀溶液中滴加FeCl3飽和溶液，制取Fe(OH)3膠體B．苯酚沾到皮膚上，先用酒精清洗，再用水沖洗C．將10gZnSO4·7H2O溶解在90g水中，配制10%ZnSO4溶液D．向稀硫酸中加幾滴CuSO4溶液，可提高純鋅與稀硫酸的反應(yīng)速率BD32Ⅱ.Na2SO3是抗氧劑。向燒堿和Na2SO3混合溶液中加入少許溴水，振蕩后溶液變?yōu)闊o色。(1)寫出在堿性溶液中Br2氧化Na2SO3的離子方程式：

3334【解析】Ⅰ.A選項中向沸騰的NaOH稀溶液中滴加FeCl3飽和溶液，只能得到Fe(OH)3沉淀，不能得到