總復習高三化學一輪復習優(yōu)化設計（第七輯）：一百一十二 物質(zhì)檢驗及鑒別的實驗設計

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精聚焦與凝萃1．了解常見各類物質(zhì)物質(zhì)的檢驗方法；2．了解化學實驗設計的基本原則。解讀與打通常規(guī)考點1．物質(zhì)檢驗方案設計基本思路：利用物理性質(zhì)（如顏色、狀態(tài)、氣味、密度等）或化學性質(zhì)進行物質(zhì)檢驗，使被檢物質(zhì)與加入的試劑作用,轉(zhuǎn)變?yōu)槟撤N已知物質(zhì)，或產(chǎn)生某種特殊現(xiàn)象（生成氣體、沉淀、顯現(xiàn)特殊顏色等），從而確定該物質(zhì)的存在。2．常見物質(zhì)的檢驗（1）物質(zhì)檢驗的一般思路了解物質(zhì)及其組成成分的特性→依據(jù)物質(zhì)的特性和實驗條件確定實驗方案→制定實驗步驟和具體操作方法→選擇、準備實驗儀器(裝置)和試劑→進行實驗并記錄實驗現(xiàn)象→分析現(xiàn)象，推理、判斷，得出結(jié)論。（2）物質(zhì)檢驗的一般實驗步驟①先對試樣進行外觀觀察，確定其狀態(tài)、顏色、氣味等;②準備試樣，當試樣是固體時，一般先取少量試樣配成溶液；③若同時檢驗多種物質(zhì)，應每次取少量待測溶液進行檢驗，并編號;④當溶液中有多種離子存在時，應排除離子間的相互干擾，注意試劑的選擇和加入的順序;⑤敘述順序應是：實驗(操作）→現(xiàn)象→結(jié)論→原理（化學方程式)。（3）物質(zhì)檢驗的類型類型鑒別利用不同物質(zhì)的性質(zhì)差異，通過實驗，將它們區(qū)別開來。檢驗根據(jù)物質(zhì)的特性，通過實驗檢驗出該物質(zhì)的成分，確定它是否是這種物質(zhì).推斷根據(jù)已知實驗及現(xiàn)象，分析判斷，確定被檢驗的物質(zhì)。（4)物質(zhì)檢驗的常見方法方法原理實例物理方法觀察法通過觀察被檢物的顏色、狀態(tài)、氣味、晶形、揮發(fā)性等外部特征進行檢驗Cu2+、MnO4—等的檢驗灼燒法根據(jù)被檢物灼燒時產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象(焰色反應、升華等)的差異進行檢驗Na+、K+的檢驗水溶法根據(jù)被檢物在水中的溶解情況進行檢驗化學方法加熱法根據(jù)被檢物點燃或受熱后產(chǎn)生的不同現(xiàn)象進行檢驗純毛、純棉、化纖成分的鑒別試劑法選用合適的試劑(通常只用一種）與被檢物反應，根據(jù)產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象進行檢驗。常用的試劑有：指示劑、強酸、強堿液或氨水、鹽溶液、特定試劑等NH4+、Al3+、CO2等的檢驗分組法被檢物質(zhì)較多時，可選擇合適試劑把被檢物質(zhì)分成若干組，然后對各組物質(zhì)進行檢驗混合物的檢驗3．常見氣體物質(zhì)的檢驗常見氣體檢驗方法和實驗現(xiàn)象其他氣體的干擾單質(zhì)H2純凈的H2（無色無味)在空氣中燃燒呈淡藍色火焰;不純的H2點燃有爆鳴聲；生成物只有水（使無水硫酸銅變藍）。CO、CH4點燃后也產(chǎn)生淡藍色火焰，且有水生成；其他不純的可燃性氣體也產(chǎn)生爆鳴聲。O2無色無味，使余燼(帶火星)的木條復燃。助燃（支持燃燒）。Cl2黃綠色，使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{.O3（無色）、NO2(紅棕色)也能使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{?；衔颒Cl無色刺激性氣味;遇AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀;用蘸有濃氨水的玻璃棒靠近時冒白煙;使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅。使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅的還有SO2、CO2等。SO2無色刺激性氣味；使品紅溶液褪色,再加熱紅色又恢復；使酸性高錳酸鉀溶液褪色；使澄清的石灰水變渾濁；使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅。CO2也使澄清的石灰水變渾濁；Cl2也使品紅溶液褪色,但再加熱紅色卻不能恢復；使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅的還有HCl、CO2等。H2S無色臭雞蛋氣味，使?jié)駶櫟拇姿徙U試紙變黑或通入硝酸鉛溶液生成黑色沉淀;通入氯水中溶液變渾濁；使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅.使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅的還有HCl、CO2、SO2等。NH3無色刺激性氣味；用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近時冒白煙；使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍。唯一溶于水呈堿性的氣體NO2紅棕色刺激性氣味，使紫色石蕊試液變紅；使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{。使紫色石蕊試液變紅的還有HCl、CO2、SO2等;使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{的還有Cl2、O3等NO無色無味氣體,在空氣中迅速變?yōu)榧t棕色。CO2無色無味氣體,使澄清的石灰水變渾濁；使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅；使燃著的木條熄滅。使澄清的石灰水變渾濁的還有SO2;使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅的還有HCl、SO2等;使燃著的木條熄滅的還有N2等。CO無色無味氣體，在空氣中燃燒呈淡藍色火焰，且產(chǎn)物使澄清的石灰水變渾濁；使灼熱的CuO由黑色變紅色.在空氣中燃燒呈淡藍色火焰的還有H2、CH4等；產(chǎn)物使澄清的石灰水變渾濁的還有CH4等；使灼熱的CuO由黑色變紅色的還有H2等。CH4無色無味氣體，在空氣中燃燒呈淡藍色火焰，生成CO2和H2O；不能使高錳酸鉀溶液或溴水褪色。在空氣中燃燒呈淡藍色火焰的還有H2、CO等；H2C=CH無色稍有氣味，使高錳酸鉀溶液或溴水褪色；點燃，火焰明亮，有煙。使高錳酸鉀溶液或溴水褪色的還有HC≡CH等。HC≡CH無色無味(由電石生成的乙炔有特殊難聞的氣味），使高錳酸鉀溶液或溴水褪色；點燃，火焰明亮，有濃煙。使高錳酸鉀溶液或溴水褪色的還有H2C=CH24．常見離子的檢驗常見離子試劑或方法實驗現(xiàn)象干擾離子陽離子H+①紫色石蕊試液;①變紅②鋅片或Na2CO3溶液②無色無味氣體產(chǎn)生Na+焰色反應黃色火焰K+焰色反應淺紫色火焰Na+Mg2+NaOH溶液白色沉淀,不溶于過量的堿Al3+NaOH溶液白色沉淀，溶于過量的堿Fe2+①NaOH溶液;①白色沉淀→灰綠色→紅褐色②先加KSCN，再加氯水。②先無明顯變化，再變紅色Fe3+①NaOH溶液;①生成紅褐色沉淀②KSCN溶液。②溶液呈血紅色Cu2+NaOH溶液;藍色沉淀，加熱則沉淀變黑Ag+含Cl-溶液，稀硝酸白色沉淀，不溶于硝酸Ba2+稀硫酸或硫酸鹽溶液白色沉淀Ca2+NH4+OH-，加熱產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體陰離子OH—①無色酚酞試液;①變紅②紫色石蕊試液。②變藍Cl—AgNO3溶液,稀HNO3白色沉淀Br-AgNO3溶液，稀HNO3淺黃色沉淀I—①AgNO3溶液，稀HNO3；①黃色沉淀②新制氯水，淀粉溶液。②淀粉溶液變藍CO32—①H+，澄清石灰水；①氣體，變渾HCO3-②BaCl2溶液，稀鹽酸②白色沉淀,溶于稀鹽酸HCO3-①H+，澄清石灰水；①氣體，變渾CO32—②Ba（OH)2溶液，稀鹽酸②白色沉淀,溶于稀鹽酸SO42-Ba2+，稀硝酸白色沉淀，不溶于硝酸SiO32-SO32-①H+，品紅溶液；①有氣體產(chǎn)生，品紅褪色②Ba2+，稀鹽酸②白色沉淀，溶于稀鹽酸，產(chǎn)生刺激性氣味的氣體S2—①稀硫酸或稀鹽酸；①生成無色有臭雞蛋氣味的氣體②Pb（NO3)2溶液。②有黑色沉淀NO3—銅屑，濃硫酸，加熱有紅棕色氣體產(chǎn)生,溶液變藍PO43—①AgNO3溶液，稀HNO3；①黃色沉淀，溶于稀硝酸②Ba(NO3）2溶液,稀硝酸②白色沉淀，溶于稀硝酸AlO2—稀鹽酸先有白色沉淀,后溶解5．常見有機物的檢驗常見試劑現(xiàn)象被檢有機物酸性高錳酸鉀溶液褪色烯烴、炔烴等不飽和烴及其衍生物；苯的同系物；含有羥基或醛基的有機物,如醇、醛、酚、甲酸、甲酸酯、甲酸鹽、葡萄糖、麥芽糖等。溴水因反應而褪色烯烴、炔烴等不飽和烴及其衍生物；因萃取而褪色比水重的有:CCl4、CS2、氯仿、溴苯等；比水輕的有：液態(tài)飽和烴、苯及其同系物、液態(tài)飽和酯等。因反應而生成白色沉淀苯酚（過量濃溴水）銀氨溶液有銀鏡生成含有醛基的有機物,如醛、甲酸、甲酸酯、甲酸鹽、葡萄糖、麥芽糖等.新制的Cu(OH）2懸濁液紅色沉淀含有醛基的有機物，如醛、甲酸、甲酸酯、甲酸鹽、葡萄糖、麥芽糖等；藍色溶液含羧基的有機物，如羧酸等FeCl3溶液變?yōu)樽仙椒蛹捌溲苌镡c有氣體生成含有羥基或羧基的有機物，如醇、羧酸等。NaHCO3或Na2CO3溶液有氣體生成含有羧基的有機物，如羧酸等。碘水變藍淀粉濃硝酸變黃含有苯環(huán)的蛋白質(zhì)隱性考點一、化學實驗設計的基本原則（1)科學性:所謂科學性是指實驗原理、實驗操作程序和方法必須正確.例如,鑒別Na2SO4和NaI,在試劑的選擇上就不宜選用HNO3等具有氧化性的酸.在操作程序的設計上，應取少量固體先溶解，然后再取少量配成的溶液并再加入試劑，而不能將樣品全部溶解或在溶解后的全部溶液中加入試劑.（2）安全性：實驗設計應盡量避免使用有毒藥品和進行具有一定危險性的實驗操作.（3）可行性：實驗設計應切實可行，所選用的化學藥品、儀器、設備和方法等在中學現(xiàn)有的實驗條件下能夠得到滿足.(4）簡約性：實驗設計應盡可能簡單易行,應采用簡單的實驗裝置，用較少的實驗步驟和實驗藥品，并能在較短的時間內(nèi)完成實驗.二、3種檢驗類題型的比較檢驗題型鑒定鑒別推斷概念指用化學方法來確定某未知物質(zhì)的組成指根據(jù)物質(zhì)的特性將不同物質(zhì)一一區(qū)別指通過實驗步驟和現(xiàn)象進行分析、推理和判斷被檢驗的物質(zhì)特點根據(jù)題目要求可鑒定出未知物的全部或部分組成只需針對組成上的不同，利用性質(zhì)上的差異區(qū)別開來即可需要抓住物質(zhì)的特性進行正確的判斷依據(jù)多為化學性質(zhì)物理和化學性質(zhì)多為化學性質(zhì)分類全部鑒定、部分鑒定任加試劑、一種試劑、不加試劑、給定試劑驗證型、裝置型、順序型解法直接檢驗法、間接檢驗法敘述法、列表法、圖示法順推法、逆推或反推法、分層推斷法、計算推斷法、論證推理法、綜合推斷法、原則按照取樣、操作、現(xiàn)象、結(jié)論的順序回答；選擇試劑要合理，力求操作簡單、反應靈敏、現(xiàn)象明顯;分析要合理、推理合邏輯、判斷有依據(jù)注意排除其他微粒的干擾不要把待鑒物質(zhì)當作已知物來敘述找準“突破口”三、物質(zhì)檢驗的一般程序與思路(1）固態(tài)物質(zhì)的檢驗：(2）無色溶液的檢驗：融合與應用例1．下列各組物質(zhì)中，僅用水及物質(zhì)相互反應不能一一區(qū)別的一組是(）A．Na2O2、Al2(SO4)3、MgCl2、K2CO3B．BaCl2、Na2SO4、（NH4)2SO4、KOHC．AgNO3、NaCl、KCl、CuCl2D．Fe2（SO4）3、K2CO3、KHSO4、NH4Cl【答案】C例2．無色溶液可能由K2CO3、MgCl2、NaHCO3、BaCl2溶液中的一種或幾種組成。向溶液中加入燒堿溶液出現(xiàn)白色沉淀，加入稀硫酸也出現(xiàn)白色沉淀并放出氣體。據(jù)此分析，下列判斷中正確的是(）①肯定有BaCl2②肯定有MgCl2③肯定有NaHCO3④肯定有Na2CO3或NaHCO3⑤肯定沒有MgCl2A．①②③B．②④C．①③ D．①③⑤【答案】C【解析】向溶液中加入燒堿溶液出現(xiàn)白色沉淀，可知白色沉淀可能是Mg（OH)2或BaCO3或Mg(OH)2、BaCO3，所以溶液中一定含有Mg2+、Ba2+中的一種或兩種，由此可知溶液中一定無CO32-；加入稀硫酸也出現(xiàn)白色沉淀可知溶液中一定含有Ba2＋，放出氣體，可知溶液中一定含有HCO3—，所以選C.掃描與矯正【正誤判斷】(正確的打“√”，錯誤的打“×”)（每個判斷2分，共40分）（）1．銀氨溶液、氫氧化銅懸濁液、氫硫酸等試劑不宜長期存放，應現(xiàn)配現(xiàn)用（）2．實驗室抽取氧氣完畢后，應先取出集氣瓶，再取出導管，后停止加熱（）3．品紅試紙、醋酸鉛試紙、pH試紙、石蕊試紙在使用前必須先用蒸餾水潤濕(）4．為防止揮發(fā)，濃氨氣、氫氟酸、漂白粉、液溴、汽油、乙酸乙酯等均需密封保存（）5．分液時，分液漏斗中下層液體從下口放出，上層液體從上口倒出（）6．蒸餾時，應使溫度計水銀球靠近蒸餾燒瓶支管口。分析下列實驗溫度計水銀位置（測定溶解度、制乙烯、硝基苯、苯磺酸、酚酚醛樹脂、乙酸乙酯制備與水解、糖水解)（）7．冷凝管進出水的方向是下口進、上口出(）8．濃H2SO4沾到皮膚上，應立即用水沖洗，再用干燥布擦凈，最后涂上NaHCO3溶液(）9．一種試劑可以鑒別甲苯、氯仿、已烯、酒精、苯酚水溶液、純堿溶液（）10．氫氧化鈉溶液滴定醋酸時，通常選擇甲基橙作指示劑，終點顏色由橙變黃（)11．欲除去CO2中少量的SO2，將混合氣通入飽和碳酸鈉溶液(）12．為除去CO2中少量的SO2，可使其通過澄清石灰水（)13．鑒別SO2和CO2氣體，用酸性KMnO4溶液（)14．為除去FeSO4溶液中的Fe2(SO4)3，可加入Cu粉（）15．證明溶液中含有NHeq\o\al（＋,4）：用濃NaOH溶液和藍色石蕊試紙(）16．用圖1所示裝置檢驗有乙烯生成（）17．鑒別Br－和I－用雙氧水和淀粉溶液（）18．鑒別NO2和溴蒸氣：用蒸餾水(）19．某物質(zhì)燃燒后的產(chǎn)物既能使白色硫酸銅粉末變藍，又能使澄清的石灰水變渾濁，該物質(zhì)一定是碳氫化合物（）20．只滴加氨水可以鑒別NaCl、AlCl3、MgCl2、Na2SO4四種溶液實訓與超越【7+1模式】一、單選（7×6分=42分）1．如圖各裝置不能達到實驗目的的是(）A．裝置①可制取少量蒸餾水B．裝置②可用于干燥、收集氨氣，并吸收多余的氨氣C．裝置③可用于排空氣法收集H2、CO2、Cl2、HCl、NO等氣體D．裝置④中X物質(zhì)若為四氯化碳，則可用于吸收氨氣或氯化氫,并防止倒吸2．下列離子檢驗的方法不合理的是（）A．NH4+——氣體法B．I——-沉淀法C．Fe3+—-顯色法D．Ca2+—-氣體法3．檢驗HCl氣體中是否混有Cl2，可采用的方法是()A．用干燥的藍色石蕊試紙B．用干燥的有色布條C．將氣體通入硝酸銀溶液D．用濕潤的碘化鉀淀粉試紙4．下列各組氣體或溶液用括號內(nèi)試劑加以鑒別,其中不合理的是（）A．二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳（品紅溶液）B．氯化鈉、硝酸銀、碳酸鈉(稀鹽酸)C．酒精、醋酸、醋酸鈉(石蕊試液）D．硫酸、硝酸鋇、氯化鉀（碳酸鈉溶液)5．除去下列括號內(nèi)雜質(zhì)的試劑或方法錯誤的是（)A．HNO3溶液（H2SO4），適量BaCl2溶液，過濾B．CO2（SO2)，酸性KMnO4溶液、濃硫酸，洗氣C．KNO3晶體（NaCl），蒸餾水，結(jié)晶D．C2H5OH(CH3COOH），加足量CaO,蒸餾6．【2014·福建，T8】下列實驗能達到目的的是()A．只滴加氨水鑒別NaCl、AlCl3、MgCl2、Na2SO4四種溶液B．將NH4Cl溶液蒸干制備NH4Cl固體C．用萃取分液的方法除去酒精中的水D．用可見光束照射以區(qū)別溶液和膠體7．【2014·安徽,T11】為實現(xiàn)下列實驗目的，依據(jù)下表提供的主要儀器，所用試劑合理的是（)選項實驗目的主要儀器試劑A分離Br2和CCl4混合物分液漏斗、燒杯Br2和CCl4混合物、蒸餾水B鑒別葡萄糖和蔗糖試管、燒杯、酒精燈葡萄糖溶液、蔗糖溶液、銀氨溶液C實驗室制取H2試管、帶導管的橡皮塞鋅粒、稀HNO3D測定NaOH溶液濃度滴定管、錐形瓶、燒杯NaOH溶液、0.1000mol·L—1鹽酸二、填空（18分）8．【2014·山東理綜化學卷,T31】工業(yè)上常利用含硫廢水生產(chǎn)Na2S2O3?5H2O，實驗室可用如下裝置（略去部分加持儀器）模擬生成過程。燒瓶C中發(fā)生反應如下：Na2S（aq）+H2O（l）+SO2(g）=Na2SO3（aq）+H2S（aq）（I）2H2S(aq）+SO2（g）=3S（s）+2H2O（l）（II）S（s）+Na2SO3（aq）Na2S2O3（aq)（III)（1)儀器組裝完成后，關閉兩端活塞，向裝置B中的長頸漏斗內(nèi)注入液體至形成一段液注,若