2019高中化學專題1第二單元第二課時常見物質(zhì)的檢驗講義含解析蘇教版必修1

PAGE常見物質(zhì)的檢驗1．初中已學過O2的制取和性質(zhì)。(1)實驗室里如何檢驗O2?(2)用向上排空氣法收集O2時，如何驗滿？提示：(1)O2的檢驗：將帶火星的木條伸入盛有待檢氣體的集氣瓶中，若木條復燃，則證明該氣體為O2。(2)O2的驗滿：將帶火星的木條放在集氣瓶瓶口，若木條復燃即說明已集滿。2．如何檢驗雞蛋殼中是否含有COeq\o\al(2－,3)？提示：雞蛋殼中碳酸鹽的檢驗：將研碎的雞蛋殼加入大試管中，向其中加入稀鹽酸，將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中，若澄清石灰水變渾濁，則說明雞蛋殼中含有碳酸鹽。[新知探究]探究1實驗室中NHeq\o\al(＋,4)、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)的檢驗(1)NHeq\o\al(＋,4)的檢驗①試劑：強堿溶液，紅色石蕊試紙(或pH試紙)。②現(xiàn)象：有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，濕潤的紅色石蕊試紙變藍。③反應的化學方程式，如NH4Cl與NaOH溶液反應：NH4Cl＋NaOH△,NaCl＋NH3↑＋H2O。(2)Cl－的檢驗①試劑：AgNO3溶液、稀硝酸。②現(xiàn)象：有白色沉淀生成，該沉淀不溶于稀HNO3。③反應的化學方程式，如KCl與AgNO3溶液反應：KCl＋AgNO3=AgCl↓＋KNO3。(3)SOeq\o\al(2－,4)的檢驗①試劑：BaCl2溶液、稀鹽酸。②現(xiàn)象：有白色沉淀生成，該沉淀不溶于稀鹽酸。③反應的化學方程式，如(NH4)2SO4與BaCl2溶液反應：(NH4)2SO4＋BaCl2=BaSO4↓＋2NH4Cl。探究2從實驗現(xiàn)象不同對離子檢驗方法的分類(1)生成沉淀。如中學實驗室里檢驗Cl－時，可加入用硝酸酸化的硝酸銀溶液，產(chǎn)生白色沉淀。(2)生成氣體。如檢驗NHeq\o\al(＋,4)、COeq\o\al(2－,3)時，都采用此法。(3)顯示特殊顏色。如用酚酞試液檢驗OH－。(4)焰色反應。[必記結論]1．常見陽離子的檢驗2.常見陰離子的檢驗[成功體驗]1．以下是對某溶液進行離子檢驗的方法和結論，其中正確的是()A．先加入BaCl2溶液，再加入足量的HNO3溶液，產(chǎn)生了白色沉淀，則溶液中一定含有大量的SOeq\o\al(2－,4)B．加入足量的CaCl2溶液，產(chǎn)生了白色沉淀，則溶液中一定含有大量的COeq\o\al(2－,3)C．加入NaOH溶液后加熱，產(chǎn)生了帶有刺激性氣味的氣體，則溶液中一定含有大量的NHeq\o\al(＋,4)D．先加適量的鹽酸將溶液酸化，再加AgNO3溶液，產(chǎn)生了白色沉淀，則溶液中一定含有大量的Cl－解析：選CA項，溶液存在Ag＋也會出現(xiàn)此現(xiàn)象；B項，CaCl2溶液中既有Ca2＋又有Cl－，在溶液中COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、POeq\o\al(3－,4)等均可與Ca2＋結合生成白色沉淀；Cl－還可與Ag＋結合生成AgCl白色沉淀；C項在加熱條件下與OH－反應生成的有刺激性氣味的氣體是NH3，說明溶液中含有NHeq\o\al(＋,4)；D項加鹽酸使被檢驗的溶液中新增加了Cl－，即使原溶液中無Cl－，也會產(chǎn)生白色沉淀。[新知探究]探究1焰色反應(1)定義：許多金屬或它們的化合物在火焰上灼燒時都會使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色，這叫做焰色反應。(2)常見金屬的焰色：鈉：黃色；鉀：紫色(透過藍色鈷玻璃進行觀察)。探究2填寫下列空白，初步認識現(xiàn)代化學分析測試元素的方法(1)概念：借助一些儀器來分析化學物質(zhì)的組成。(2)用元素分析儀測定物質(zhì)中是否含有C、H、O、N、S、Br等元素。用紅外光譜儀確定物質(zhì)是否存在某些有機原子團。用原子吸收光譜確定物質(zhì)中含有哪些金屬元素。[必記結論]焰色反應的實驗步驟和注意事項1．實驗步驟(1)灼燒：將鉑絲放在酒精燈火焰上灼燒，直到與原來火焰顏色相同為止。(2)蘸燒：用鉑絲蘸取欲檢測的試液或試樣，放在酒精燈外焰上灼燒，觀察火焰的顏色。(3)洗燒：測試完畢，將鉑絲用稀鹽酸洗凈，在外焰上灼燒到?jīng)]有顏色為止，以備下次再用。2．注意事項(1)并不是所有金屬都可呈現(xiàn)焰色反應。(2)觀察鉀的焰色時，要透過藍色鈷玻璃去觀察，這樣可以濾去黃光，避免其中鈉的雜質(zhì)所造成的黃色的干擾。(3)金屬單質(zhì)與它的化合物的焰色是一樣的。(4)焰色反應為物理過程，是元素的性質(zhì)。[成功體驗]2．某物質(zhì)在煤氣火焰上灼燒，焰色反應為黃色，下列判斷中正確的是()A．該物質(zhì)一定是鈉的化合物B．該物質(zhì)一定含鈉元素C．該物質(zhì)中一定含有鉀元素D．該物質(zhì)可能不含鈉元素解析：選B焰色反應黃色是鈉元素的特征焰色，不論游離態(tài)鈉，還是化合態(tài)鈉，其焰色都是黃色。A、D被排除。由于黃色可以掩蓋紫色，所以該物質(zhì)中可能含有鉀元素，C被排除。———————————————[關鍵語句小結]————————————————待檢物質(zhì)或元素檢驗方法碳酸鹽與CaCl2或BaCl2溶液反應產(chǎn)生沉淀；與稀鹽酸反應，產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的無色、無味的氣體銨鹽與強堿(NaOH等)溶液混合加熱，產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍色的氣體續(xù)表硫酸鹽先加足量稀鹽酸無現(xiàn)象，再加BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀氯化物與AgNO3溶液反應，生成不溶于稀HNO3的白色沉淀鈉元素焰色反應——黃色鉀元素焰色反應——紫色(透過藍色鈷玻璃觀察)1.物質(zhì)檢驗的基本步驟2．物質(zhì)檢驗的基本要求(1)現(xiàn)象明顯：如顏色變化、沉淀的生成或溶解、氣體的生成、焰色等。(2)操作簡單：所用試劑要易得，用量要少，反應條件要容易達到。(3)排除干擾：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行排除。3．物質(zhì)檢驗的注意事項(1)多次加入不同的試劑進行檢驗時，應及時排除前次加入試劑可能引入的干擾物質(zhì)。(2)只用一種試劑鑒別多種物質(zhì)時，一般是根據(jù)被檢驗各物質(zhì)的陰、陽離子的特點，以及與加入的試劑發(fā)生反應產(chǎn)生的不同現(xiàn)象來鑒別。(3)不用任何試劑進行鑒別是一種常用的物質(zhì)檢驗方法，方法有多種，需具體問題具體分析。通常若幾種未知液中，能確定某種物質(zhì)，當向另外的幾種未知液中滴加該物質(zhì)時，若出現(xiàn)不同的現(xiàn)象，則可以鑒別。[例1]某溶液中含有較大量的Cl－、COeq\o\al(2－,3)、OH－3種陰離子，如果只取一次該溶液就能夠分別將3種陰離子依次檢驗出來，下列實驗操作順序正確的是()①滴加Mg(NO3)2溶液②過濾③滴加AgNO3溶液④滴加Ba(NO3)2溶液A．①②④②③B．④②①②③C．①②③②④D．④②③②①解析：選B因Ag＋與Cl－、COeq\o\al(2－,3)、OH－均可生成沉淀，Mg2＋與COeq\o\al(2－,3)、OH－均可生成沉淀，Ba2＋只與COeq\o\al(2－,3)生成沉淀，故試劑的加入順序為④①③，B正確。對常見離子的檢驗方法要從原理、干擾離子、操作順序等幾個方面考慮，如含Cl－的溶液中若有SOeq\o\al(2－,4)，在檢驗Cl－的存在時，需加過量Ba(NO3)2溶液，除去SOeq\o\al(2－,4)后，然后再取上層清液加入HNO3酸化的AgNO3溶液檢驗Cl－是否存在。若不除SOeq\o\al(2－,4)，則Ag2SO4會干擾Cl－的檢驗。1．有4瓶常用溶液：①BaCl2溶液，②NaCl溶液，③Na2SO4溶液，④CuSO4溶液。不用其他試劑，可通過實驗方法將它們一一鑒別開來，鑒別出來的先后順序可能是()A．①④③②B．④①③②C．①③④②D．①④②③解析：選B由于④CuSO4溶液呈藍色，故可最先通過觀察得出，用CuSO4溶液作試劑，分別加到其他四種物質(zhì)中，只有氯化鋇生成白色沉淀，故第二個鑒別出的是①BaCl2溶液，然后再用BaCl2溶液作試劑，可鑒定出③Na2SO4溶液，故其檢出順序為：④①③②。[例2][雙選]某K2CO3樣品中含有Na2CO3、KNO3和Ba(NO3)2三種雜質(zhì)中的一種或兩種，現(xiàn)將13.8g樣品加入足量水中，樣品全部溶解；再加入過量的CaCl2溶液，得到9g沉淀，對樣品所含雜質(zhì)的正確判斷是()A．肯定有Ba(NO3)2B．肯定沒有Ba(NO3)2C．肯定有KNO3，可能還有Na2CO3D．肯定沒有Na2CO3和Ba(NO3)2解析：選B、C第一步樣品全部溶解于水，即可證明雜質(zhì)中一定不含Ba(NO3)2，因Ba(NO3)2與K2CO3作用生成難溶的BaCO3，與題設全部溶解不符。第二步若13.8g全為K2CO3，則恰為0.1mol，與過量的CaCl2溶液反應，可生成10gCaCO3沉淀，題設只得到沉淀9g(小于10g)，則證明樣品中K2CO3的含量一定小于13.8g，雜質(zhì)中必含KNO3(不與CaCl2反應)。如果KNO3的含量稍多，則還可能混有少量的Na2CO3也符合題意。不能只含有Na2CO3，因等質(zhì)量的Na2CO3比K2CO3生成的CaCO3多。推斷物質(zhì)的存在還可通過特征反應推斷出離子的存在，進一步推斷物質(zhì)的存在，有時還需要分析物質(zhì)的物理性質(zhì)和量的關系進行綜合推斷。2．A、B、C、D分別是NaNO3、NaOH、HNO3和Ba(NO3)2四種溶液中的一種，現(xiàn)利用另一種溶液X，用如下圖所示方法可將它們依次確定。試確定A、B、C、D、X各代表哪種溶液。A．________，B.________，C.________，D.________，X．________。解析：NaNO3、NaOH、HNO3和Ba(NO3)24種溶液中能和其他物質(zhì)生成白色沉淀的只有NaOH和Ba(NO3)2兩種溶液，能同時與NaOH和Ba(NO3)2兩種溶液生成白色沉淀的常見物質(zhì)是MgSO4，生成的沉淀是Mg(OH)2和BaSO4，Mg(OH)2能溶于HNO3，而BaSO4不溶。答案：NaOHNaNO3Ba(NO3)2HNO3MgSO4[課堂雙基落實]1．只能用焰色反應才能鑒別的一組物質(zhì)是()A．NaCl、CuCl2B．NaCl、Na2CO3C．Na2CO3、K2CO3D．NH4Cl、Ba(NO3)2解析：選CA．既可以用焰色反應，也可以用NaOH溶液鑒別；B.可用鹽酸鑒別；C.因為陰離子相同，且鈉鹽(或堿)、鉀鹽(或堿)均易溶，只能用焰色反應才能鑒別；D.可用H2SO4或NaOH鑒別。2．能夠用來鑒別BaCl2、NaCl、Na2CO3三種物質(zhì)的試劑是()A．AgNO3B．稀硫酸C．稀鹽酸D．稀硝酸解析：選B將稀硫酸分別滴加到三種物質(zhì)的溶液(分別取少量裝于3支試管)中，產(chǎn)生白色沉淀的是BaCl2，有氣泡產(chǎn)生的是Na2CO3，無現(xiàn)象的是NaCl。3．對于某些離子的檢驗及結論一定正確的是()A．加入稀鹽酸產(chǎn)生無色氣體，將氣體通入澄清石灰水中，溶液變渾濁，一定有COeq\o\al(2－,3)B．加入氯化鋇溶液有白色沉淀產(chǎn)生，再加鹽酸，沉淀不消失，一定有SOeq\o\al(2－,4)C．加入氫氧化鈉溶液并加熱，產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，一定有NHeq\o\al(＋,4)D．加入碳酸鈉溶液產(chǎn)生白色沉淀，再加鹽酸白色沉淀消失，一定有Ba2＋解析：選CA項中有可能是SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)或HCOeq\o\al(－,3)；B項中可能是Ag＋產(chǎn)生的現(xiàn)象；C項中加OH－能產(chǎn)生使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍的氣體，一定是NHeq\o\al(＋,4)；D項中Ca2＋也有此現(xiàn)象。4．如圖是某同學鑒別NH4HCO3、NH4Cl、KCl三種化肥的過程，其中試劑甲和乙分別可能是()A．甲：苛性鈉；乙：稀鹽酸B．甲：水；乙：氫氧化鈉溶液C．甲：氯化鈉溶液；乙：稀硫酸D．甲：稀鹽酸；乙：氯化鈉溶液解析：選A加試劑甲有氨味的物質(zhì)為NH4HCO3和NH4Cl，說明試劑甲為堿，加試劑乙后NH4HCO3有氣泡出現(xiàn)，說明試劑乙為酸，結合選項可知A正確。5．對一份稀溶液做初步分析后發(fā)現(xiàn)，溶液無色、澄清，其中可能含有SOeq\o\al(2－,4)、Na＋、COeq\o\al(2－,3)、H＋、NOeq\o\al(－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、Cl－等離子中的若干種，然后又做了如下分析，以確定這些離子是否大量存在。①用pH試紙對溶液測pH，結果溶液呈酸性。②取2mL溶液用BaCl2溶液和稀硝酸進行檢驗，結果生成了白色沉淀。③對②中所得的混合物充分靜置后，取其澄清的液體用AgNO3溶液和稀硝酸進行檢驗，結果又生成了白色沉淀。請回答下列問題：(1)溶液中一定存在的離子是________________________________________________，一定不存在的離子是________________________________________________。(2)上述實驗操作中，有錯誤的步驟是(填寫代號)________。對該錯誤改正的方法是(要作較詳細的說明)________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)到目前為止，確實不能肯定在溶液中是否存在的離子是