第11講-物質(zhì)的檢驗(蘇教版2019)(解析版)

第十一講物質(zhì)的檢驗【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．學(xué)會Cl－、SOeq\o\al(2－,4)、NHeq\o\al(＋,4)等離子的檢驗方法。2．會用焰色反應(yīng)檢驗金屬或金屬離子的存在。3．能設(shè)計簡單的實驗方案，確定常見物質(zhì)的組成成分?！净A(chǔ)知識】一、常見離子的檢驗方法【實驗探究】幾種常見離子的檢驗實驗序號試劑操作步驟實驗現(xiàn)象1NH4Cl溶液(NH4)2SO4溶液加入NaOH溶液，加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙（或pH試紙）靠近試管口產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙（或pH試紙）變_________2NH4Cl溶液KCl溶液加入AgNO3溶液和稀硝酸_________________________3(NH4)2SO4溶液K2SO4溶液加入稀鹽酸、氯化鋇溶液__________________________藍(lán)色有白色沉淀生成有白色沉淀生成有關(guān)化學(xué)方程式為：①NH4Cl與NaOH溶液反應(yīng)：_________________________________________；②NH4Cl溶液與AgNO3溶液反應(yīng)：_____________________________________；③(NH4)2SO4溶液與BaCl2溶液反應(yīng)：___________________________________。NH4Cl＋NaOHeq\o(=,\s\up7(△))NaCl＋H2O＋NH3↑；NH4Cl＋AgNO3=AgCl↓＋NH4NO3；(NH4)2SO4＋BaCl2=BaSO4↓＋2NH4Cl。二、焰色反應(yīng)1．定義：很多_____________________在灼燒時的火焰都會呈現(xiàn)_______________，這叫做焰色反應(yīng)。根據(jù)灼燒時火焰呈現(xiàn)的_______________，可以檢驗_________或_____________的存在。金屬或它們的化合物特殊顏色特殊顏色金屬金屬離子2．Na、K元素的檢驗【實驗探究】焰色反應(yīng)實驗1：取一根鉑絲（或細(xì)鐵絲），放在酒精燈火焰上灼燒至____________。用鉑絲蘸取少量KCl溶液，置于火焰上灼燒，透過____________________觀察火焰顏色。實驗現(xiàn)象：火焰呈_________。實驗2：再用___________洗凈鉑絲，并在火焰上灼燒至_________，蘸取少量NaCl溶液，置于火焰上灼燒，觀察火焰顏色。實驗現(xiàn)象：火焰呈_________。無色藍(lán)色鈷玻璃紫色稀鹽酸無色黃色三、物質(zhì)檢驗的方法1．物質(zhì)檢驗的思想方法人們常依據(jù)某物質(zhì)參加化學(xué)反應(yīng)時產(chǎn)生的________及某些___________進(jìn)行物質(zhì)的檢驗。2．物質(zhì)的檢驗方法(1)特征反應(yīng)法①產(chǎn)生氣體或沉淀，如：COeq\o\al(2－,3)與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生能使____________變渾濁的氣體，NHeq\o\al(+,4)與堿溶液在加熱時生成有__________氣味的氣體；SOeq\o\al(2－,4)與稀鹽酸、BaCl2溶液反應(yīng)生成_______________。②產(chǎn)生特殊氣味，如：蛋白質(zhì)灼燒產(chǎn)生___________________的氣味。③呈現(xiàn)特殊顏色。如：淀粉溶液遇碘單質(zhì)變___________。(2)儀器分析法元素分析儀確定物質(zhì)中是否含有__________________、S、Cl、Br等元素。紅外光譜儀確定物質(zhì)中是否存在某些有機(jī)原子團(tuán)。原子吸收光譜儀確定物質(zhì)中含有哪些______________。1.特殊現(xiàn)象物理特征2.（1）①澄清石灰水刺激性白色沉淀②燒焦羽毛③藍(lán)色（2）C、H、O、N金屬元素【考點剖析】考點一：常見物質(zhì)的檢驗1．常見的離子的檢驗方法離子檢驗方法H+①用紫色石蕊試液檢驗，溶液呈紅色。②用pH試紙檢驗，pH<7。OH-①用紫色石蕊試液檢驗，溶液呈藍(lán)色。②用酚酞實驗檢驗，溶液變紅色。③用pH試紙檢驗，pH>7。CO32-①加入稀鹽酸，用燃燒的木條檢驗產(chǎn)生的氣體，火焰熄滅。②加入稀鹽酸，將生成的氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁。NH4+加入NaOH溶液，加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，試紙變藍(lán)色。Cl-加入少量AgNO3溶液，再加入稀硝酸。有白色沉淀生成，且沉淀不溶解。SO42-加入稀鹽酸酸化，再加入少量BaCl2溶液。有白色沉淀生成，且沉淀不溶解。Na+焰色反應(yīng)，火焰呈黃色。K+焰色反應(yīng)，通過藍(lán)色鈷玻璃觀察，火焰呈紫色。檢驗Cl－時加入稀HNO3的目的是為了排除COeq\o\al(2－,3)等離子的干擾，因為Ag2CO3是不溶于水的白色沉淀，但可溶于稀HNO3。檢驗SO42-時加入稀鹽酸的目的是為了排除COeq\o\al(2－,3)等離子的干擾，因為BaCO3是不溶于水的白色沉淀，但可溶于稀鹽酸?！纠?】下列離子檢驗的方法正確的是()A．向某溶液中加硝酸銀溶液生成白色沉淀，說明原溶液中有Cl－B．向某溶液中加BaCl2溶液生成白色沉淀，說明原溶液中有SOeq\o\al(2－,4)C．向某溶液中加NaOH溶液生成藍(lán)色沉淀，說明原溶液中有Cu2＋D．向某溶液中加稀硫酸生成白色沉淀，說明原溶液中有COeq\o\al(2－,3)答案：C解析：與硝酸銀溶液反應(yīng)生成白色沉淀的離子有Cl－、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)等；與BaCl2溶液反應(yīng)生成白色沉淀的離子有SOeq\o\al(2－,4)、Ag＋、COeq\o\al(2－,3)等；與NaOH溶液反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀的離子只有Cu2＋；溶液中若有COeq\o\al(2－,3)，加入足量稀硫酸會生成無色氣體，不會生成白色沉淀。2．焰色反應(yīng)焰色反應(yīng)表現(xiàn)的是某些金屬元素的性質(zhì)，用來檢驗?zāi)承┙饘僭氐拇嬖?。?）焰色反應(yīng)是物理變化，不是化學(xué)變化，在灼燒時，被檢驗物質(zhì)可能發(fā)生化學(xué)變化，但與火焰的顏色無關(guān)。（2）不是所有的金屬都可呈現(xiàn)焰色反應(yīng)，金屬單質(zhì)與它的化合物的焰色反應(yīng)相同。（3）觀察鉀的焰色時，要透過藍(lán)色鈷玻璃去觀察，這樣可以濾去黃光，避免其中含鈉雜質(zhì)所造成的黃色干擾?！纠?】下列說法正確的是()A．焰色反應(yīng)時火焰呈黃色，說明該物質(zhì)中含有鈉元素B．某物質(zhì)的焰色不顯紫色，說明該物質(zhì)中肯定沒有鉀元素C．焰色反應(yīng)不能用于物質(zhì)的鑒別D．做焰色反應(yīng)的金屬絲可以用銅絲、光潔無銹的鐵絲答案：A解析：含有金屬元素鈉的單質(zhì)或化合物焰色反應(yīng)的焰色為黃色，A項正確；含有金屬元素鉀的單質(zhì)或化合物焰色反應(yīng)的焰色為紫色(必須透過藍(lán)色的鈷玻璃觀察)，B項錯誤；焰色反應(yīng)能用于物質(zhì)的鑒別，比如鑒別鈉鹽和鉀鹽，C項錯誤；做焰色反應(yīng)的金屬絲可以鉑絲、光潔無銹的鐵絲，但不可以用銅絲，銅灼燒火焰為綠色，會干擾所測金屬元素的顏色，D項錯誤。考點二：物質(zhì)的檢驗方法1．物質(zhì)檢驗的基本要求(1)反應(yīng)要有明顯的現(xiàn)象，如顏色變化、沉淀的生成或溶解、氣體的生成等。(2)試劑易得，用量要少；方法易行，操作簡單，反應(yīng)條件容易達(dá)到。(3)排除干擾物的影響：需要檢驗的物質(zhì)中如果有干擾物存在，則需要選擇試劑對干擾物進(jìn)行排除；要注意多次加入不同的鑒別試劑進(jìn)行檢驗時，應(yīng)及時排除前次加入試劑可能引入的干擾物質(zhì)。如檢驗Cl－時，COeq\o\al(2－,3)能與Ag＋結(jié)合，生成沉淀，故應(yīng)加稀硝酸除去。如檢驗SOeq\o\al(2－,4)時，COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)均能與Ba2＋結(jié)合生成白色沉淀，故先加入稀鹽酸排除上述兩種離子存在的可能，但不能加入稀硝酸，因硝酸能將SOeq\o\al(2－,3)氧化成SOeq\o\al(2－,4)。2．物質(zhì)檢驗的基本步驟（1）觀察外觀：觀察顏色、狀態(tài)、氣味等。（2）判斷預(yù)測：根據(jù)觀察，結(jié)合物質(zhì)的分類，預(yù)測物質(zhì)可能的組成或性質(zhì)。（3）實驗驗證：設(shè)計實驗方案，進(jìn)行實驗驗證。（4）分析結(jié)論：根據(jù)實驗現(xiàn)象，分析結(jié)果，得出結(jié)論。3．物質(zhì)檢驗的注意事項物質(zhì)檢驗時，應(yīng)按照取樣→操作→現(xiàn)象→結(jié)論的順序進(jìn)行描述，具體如下：(1)“先取樣，后操作”，若試樣是固體，一般先配成溶液再檢驗。(2)“取少量溶液分別加入幾支試管中”，不得在原試劑瓶中進(jìn)行檢驗。(3)“先現(xiàn)象，后結(jié)論”，如向BaCl2溶液中加入稀H2SO4時，現(xiàn)象是“有白色沉淀生成”，不能說成“有白色的BaSO4沉淀生成”。【例3】有5瓶白色固體試劑，分別是氯化鋇、氫氧化鈉、硫酸鈉、硫酸銨、無水硫酸銅?，F(xiàn)只提供蒸餾水，通過下面的實驗步驟即可鑒別它們。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)取適量固體試劑，分別加入5支試管中，加入適量蒸餾水，振蕩試管，觀察到的現(xiàn)象是__________________________________________，被檢出的化學(xué)物質(zhì)是________。(2)分別取未檢出的溶液，向其中加入上述已檢出的溶液，根據(jù)觀察到的現(xiàn)象寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式：第1支試管中有白色沉淀生成：__________________________________；第2支試管中有藍(lán)色沉淀生成：__________________________________。被檢出物質(zhì)的化學(xué)式分別是__________、____________。(3)鑒別余下未檢出物質(zhì)的方法和觀察到的現(xiàn)象是___________________________________。答案：(1)5種固體全部溶解，4支試管中得到無色溶液，1支試管中得到藍(lán)色溶液無水硫酸銅(2)BaCl2＋CuSO4===BaSO4↓＋CuCl22NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4BaCl2NaOH(3)分別另取少量未檢出的溶液，向其中加入濃NaOH溶液并加熱，若產(chǎn)生刺激性氣味的氣體，說明該物質(zhì)是(NH4)2SO4，另一瓶為Na2SO4解析：將BaCl2、NaOH、Na2SO4、(NH4)2SO4、CuSO4(無水)這五種物質(zhì)分別加入蒸餾水溶解，這五種物質(zhì)都能溶于水，且CuSO4溶于水后形成藍(lán)色溶液，其他四種物質(zhì)溶于水都形成無色溶液，由此可檢驗出CuSO4；再將CuSO4溶液滴加到其余四種物質(zhì)的溶液中：BaCl2＋CuSO4===BaSO4↓(白)＋CuCl2，2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓(藍(lán))＋Na2SO4，Na2SO4＋CuSO4(不反應(yīng))，(NH4)2SO4＋CuSO4(不反應(yīng))，從而又可檢驗出BaCl2和NaOH。剩余的為Na2SO4、(NH4)2SO4，可利用濃NaOH溶液再檢驗出(NH4)2SO4，因為(NH4)2SO4＋2NaOHeq\o(=====,\s\up7(△))Na2SO4＋2H2O＋2NH3↑，會產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體?！具^關(guān)檢測】1．下列離子檢驗的方法正確的是（）A．某溶液+AgNO3溶液→生成白色沉淀，說明原溶液中有Cl-B．某溶液+BaCl2溶液→生成白色沉淀，說明原溶液中有SO42-C．某溶液+NaOH溶液→生成藍(lán)色沉淀，說明原溶液中有Cu2+D．某溶液+稀硫酸→生成白色沉淀，說明原溶液中有CO32-答案：C解析：A選項，與AgNO3溶液反應(yīng)生成白色沉淀的不一定是Cl-，還可能有CO32-等，錯誤；B選項，與BaCl2溶液反應(yīng)生成白色沉淀的可能還有Ag+、CO32-等，錯誤；C選項，加NaOH溶液生成藍(lán)色沉淀，一定為Cu(OH)2沉淀，因此原溶液中有Cu2+，正確；D選項，加稀硫酸有白色沉淀生成肯定沒有CO32-。2．能夠用來鑒別BaCl2、NaCl、Na2CO3三種物質(zhì)的試劑是（）A．AgNO3溶液 B．稀硫酸 C．稀鹽酸 D．稀硝酸 答案：B解析：Ba2+用SO42-檢驗，CO32-用H+檢驗，因此選稀硫酸作為鑒別試劑，由于BaCl2、NaCl都含有Cl-，加硝酸銀溶液不能鑒別這兩種物質(zhì)。三種物質(zhì)分別加入稀硫酸，BaCl2與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀，NaCl不與硫酸反應(yīng)，無現(xiàn)象，Na2CO3與硫酸反應(yīng)，有無色無味氣體放出。3．做焰色反應(yīng)實驗用的鉑絲，每試驗一種樣品后都必須（）A．用水洗滌2~3次后再使用B．用鹽酸洗滌后，經(jīng)蒸餾水沖洗，方可使用C．用濾紙擦干后才可使用D．用鹽酸洗滌后，再在酒精燈火焰上灼燒到?jīng)]有顏色，才可使用答案D4．能把Na2SO4、NH4NO3、KCl、(NH4)2SO4四瓶無色溶液加以區(qū)別的一種試劑是（必要時可以加熱）（）A．BaCl2B．NaOHC．Ba(OH)2D．AgNO3答案：C解析：檢驗SO42-，用Ba2+，生成白色沉淀；檢驗NH4+，用OH-，加熱有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，綜合分析，選用Ba(OH)2，實驗現(xiàn)象分別是：Na2SO4中產(chǎn)生白色沉淀，NH4NO3加入Ba(OH)2后加熱，有刺激性氣味的氣體生成，KCl中無明顯實驗現(xiàn)象，(NH4)2SO4中加入Ba(OH)2，既有白色沉淀生成，又有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生（需要加熱）。5．為了鑒別硫酸溶液和水，設(shè)計了5種方案：①用量筒量取相同體積的兩種液體，分別置于兩只相同的燒杯中，置于托盤天平兩托盤上，質(zhì)量較大者為硫酸溶液②取樣，分別加入無色酚酞試液，能使酚酞變色的是硫酸溶液③以電導(dǎo)裝置分別測試它們的導(dǎo)電性，導(dǎo)電能力強(qiáng)的是硫酸溶液④在兩種液體的試樣中，分別加入少量鐵粉，鐵粉溶解且生成淺綠色溶液的是硫酸溶液⑤取兩塊完全相同的小木塊，分別置于兩種液體中，露出體積大者是硫酸溶液你認(rèn)為上述方案中不合理的是（）A．只有②B．只有①②C．只有②③④D．全部答案：A解析：硫酸的密度比水大，①、⑤正確；酚酞在酸溶液中是無色，沒有顏色變化，②錯誤；硫酸完全電離，導(dǎo)電性強(qiáng)，③正確；鐵粉與硫酸反應(yīng)生成FeSO4，為淺綠色，正確。6．CCl4和蒸餾水都是無色液體，請按下列要求用實驗方法鑒別之（簡要地寫出實驗過程和實驗現(xiàn)象）①只允許用一種試劑②不用任何試劑答案及解析：①分別取2種液體少量于2支試管中，再分別加入少量無水硫酸銅，振蕩，固體溶解且變藍(lán)色的是蒸餾水，否則是CCl4。也可以加入其它可溶于水的固體，如NaCl，固體溶解的是蒸餾水。②取一支試管，先后分別加入兩種液體，位于上層的液體時蒸餾水，位于下層的液體時CCl4。7．設(shè)計實驗方案將下列各組物質(zhì)區(qū)別開來。（1）絲綢和棉布_______________________________________________________（2）Na2SO4和K2SO4______________________________________________________（3）硫酸銨和氯化銨______________________________________________________（4）碳酸鈉和硝酸鈉______________________________________________________答案：（1）分別取兩種樣品在酒精燈上灼燒，有燒焦羽毛的氣味的絲綢，另一種是棉布。（2）取兩種樣品進(jìn)行焰色反應(yīng)，火焰呈黃色的是Na2SO4，透過藍(lán)色鈷玻璃火焰成紫色的是K2SO4。（3）分別取少量的兩種樣品溶于水中，在分別依次加入BaCl2溶液和稀鹽酸，產(chǎn)生白色沉淀的是(NH4)2SO4，無明顯現(xiàn)象的是NH4Cl。（4）分別取少量的兩種樣品溶于水中，在分別加入稀鹽酸，有無色無味氣體產(chǎn)生的是Na2CO3，無明顯現(xiàn)象的是NaNO3。8．現(xiàn)有NH4Cl、(NH4)2SO4、K2SO4三種化肥，請設(shè)計實驗方案將它們區(qū)別開來。答案：分別取三種樣品少量溶于水中配成溶液，方案一：①取三種溶液各少于3支小試管中，分別向3支試管中加入BaCl2溶液和稀鹽酸，有白色沉淀生成的是(NH4)2SO4和K2SO4，無明顯現(xiàn)象的是NH4Cl。②用2支小試管分別另取未鑒別出的兩種溶液，分別加入濃NaOH溶液，加熱，用濕潤的藍(lán)色石蕊試紙檢驗產(chǎn)生的氣體，藍(lán)色石蕊試紙邊紅的(NH4)2SO4，另一種是K2SO4。方案二：先加NaOH溶液，無明顯現(xiàn)象的是K2SO4，再用BaCl2溶液和稀鹽酸檢驗(NH4)2SO4和NH4Cl。9．現(xiàn)有四瓶失去標(biāo)簽的溶液，分別為CuCl2溶液、Ba(OH)2溶液、H2SO4溶液、HNO3溶液，請設(shè)計實驗方案予以區(qū)別。答案：①觀察顏色，溶液呈藍(lán)綠色的是CuCl2溶液。②取剩下的三種溶液少許于試管中，分別滴加紫色石蕊試液，變藍(lán)色的是Ba(OH)2溶液。③取剩下的兩種溶液少許于試管中，分別加入BaCl2溶液和稀鹽酸，有白色沉淀生成的是硫酸，剩下的是HNO3。10．下列各組溶液不用任何試劑就可以鑒別出來的是()A．HCl、AgNO3、Na2CO3、NaOHB．NH4Cl、AgNO3、CaCl2、HNO3C．(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl、NH4ClD．MgCl2、Na2SO4、NaCl、NH4Cl答案：A解析：對各組溶液，分別采用兩兩混合法進(jìn)行鑒別。以A組為例，實驗現(xiàn)象記錄如下表(“↑”表示產(chǎn)生氣體、“↓”表示生成沉淀或微溶物，括號內(nèi)是氣體或沉淀的顏色；“—”表示無明顯現(xiàn)象)。HClAgNO3Na2CO3NaOHHCl↓