版《高考复习方案》高考化学全国卷人教一轮复习听课手册第10单元化学实验第34讲物质的检验鉴别.docx

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版《高考复习方案》高考化学全国卷人教一轮复习听课手册第10单元化学实验第34讲物质的检验鉴别

第十单元　　　

第34讲　物质的检验、鉴别　物质的制备

考纲要求1.能对常见物质进行检验。

2．掌握常见气体的实验室制法（包括所用试剂、仪器，反应原理和收集方法）。

3．能根据实验要求绘制和识别典型的实验仪器装置图。

考点一　常见气体及有机物的检验

　知识归纳　

1．物质检验——鉴别、鉴定、推断的比较

类型

鉴别

对分别存放的两种或两种以上的物质进行定性辨认，可根据一种物质区别于其他物质的特性而加以区别

鉴定

对于某一种物质的定性检验，根据元素或阴、阳离子的特征性质，分别检出构成物质的元素或阴、阳离子，如鉴定NH4Cl，既要检验出NH

，又要检验出Cl－

推断

根据已知实验及现象，分析判断，确定被检的是什么物质，并指出可能存在什么，不可能存在什么

检验的一般思路

①若是固体，一般应先用蒸馏水溶解。

　②若同时检验多种物质，应将试管编号。

　③要取少量溶液放在试管中进行实验，绝不能在原试剂瓶中进行检验。

　④叙述顺序应是：

实验（操作）→现象→结论→原理（写方程式）

要

求

　①反应要有良好的选择性、反应速率要快，并且能够完全反应。

　②反应要有明显的外部特征，如溶液颜色的改变、沉淀的生成或溶解、气体的产生等。

　③要排除干扰物质的影响，如用Ba2＋检验SO

的存在，要排除CO

、SO

等离子的干扰，如用Ag＋检验Cl－、Br－、I－的存在，要排除CO

等离子的干扰。

　④反应要在适宜的酸度、碱度、浓度、温度下进行

2．常见气体的检验

待检物

操作步骤

现象

O2

用试管或集气瓶收集待检气体，然后向试管或集气瓶中插入带有火星的木条

带火星的木条________________________________________________________________________

H2

使待检气体通过尖嘴玻璃导气管并点燃，在火焰上方罩一个干而冷的烧杯

有________火焰，烧杯里有水雾生成

NH3

用湿润的红色石蕊试纸检验

________________________________________________________________________

把待检气体收集在集气瓶里，盖上玻璃片，开启玻璃片用玻璃棒蘸取浓盐酸，放在瓶上方

________________________________________________________________________

SO2

在洁净试管里加入5mL品红溶液，再通入待检气体

品红溶液________，加热后________

CO2

通入澄清石灰水中

石灰水________，继续通入后________

Cl2

用湿润的KI淀粉试纸靠近集气瓶口

________________________________________________________________________

3.常见有机物的检验

（1）碳碳双（三）键：

能使少量溴水或酸性KMnO4溶液褪色。

（2）乙醇：

将螺旋状铜丝加热至表面有________生成，迅速插入待测溶液，反复多次，可见铜丝被还原成光亮的红色，并有________________产生。

（3）乙醛或葡萄糖：

加入到银氨溶液中，水浴加热，产生________；或加入到新制Cu（OH）2悬浊液，加热至沸腾，有________________生成。

（4）乙酸：

使石蕊试液变红；或与Na2CO3或NaHCO3溶液反应有气泡生成；或使新制Cu（OH）2悬浊液溶解得蓝色溶液。

（5）乙酸乙酯：

加入滴有酚酞的________溶液，加热，红色________或________。

（6）淀粉：

滴加碘水，呈________。

（7）蛋白质：

灼烧，有______________的气味；或加入浓硝酸微热，出现________。

■判断思考

1．判断正误（正确的用“√”表示，错误的用“×”表示）

（1）气体通过无水CuSO4，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气（　　）

（2）将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是CO2（　　）

（3）将某气体通入溴水中，溴水颜色褪去，该气体一定是乙烯（　　）

（4）某气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，该气体一定是氯气（　　）

（5）检验Fe（NO3）2晶体是否已氧化变质的实验方案：

将Fe（NO3）2样品溶于稀H2SO4后，滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红（　　）

（6）取少量溶液，滴加CaCl2溶液，观察是否出现白色浑浊来确定NaCl溶液中是否混有Na2CO3（　　）

（7）用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液（　　）

（8）用BaCl2溶液鉴别SO

和SO

（　　）

2．将气体通入澄清石灰水中，若石灰水先变浑浊，后又变澄清，能否判断该气体一定是CO2?

　典型例题　

12015·安徽卷]某同学将光亮的镁条放入盛有NH4Cl溶液的试管中，有大量气泡产生。

为探究该反应原理，该同学做了以下实验并观察到相关现象，由此得出的结论不合理的是（　　）

选项

实验及现象

结论

A

将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝

反应中有NH3产生

B

收集产生的气体并点燃，火焰呈淡蓝色

反应中有H2产生

C

收集气体的同时测得溶液的pH为8.6

弱碱性溶液中Mg也可被氧化

D

将光亮的镁条放入pH为8.6的NaHCO3溶液中，有气泡产生

弱碱性溶液中OH－氧化了Mg

气体检验的一般程序

检验气体是根据气体的特性，一般从以下5方面考虑：

①气体的颜色和气味；②水溶液的酸碱性；③助燃、可燃及燃烧现象和产物；④遇空气的变化；⑤其他特性。

22014·重庆卷]下列实验可实现鉴别目的的是（　　）

A．用KOH溶液鉴别SO3（g）和SO2

B．用湿润碘化钾淀粉试纸鉴别Br2（g）和NO2

C．用CO2鉴别NaAlO2溶液和CH3COONa溶液

D．用BaCl2溶液鉴别AgNO3溶液和K2SO4溶液

物质鉴别题的类型和解题方法

（1）不用任何试剂的鉴别

①先依据外观特征，鉴别出其中的一种或几种，然后再利用它们去鉴别其他的几种物质。

②若均无明显外观特征，可考虑能否用加热或焰色反应区别开来。

③若以上两种方法都不能鉴别时，可考虑两两混合法，记录混合后的反应现象，分析确定。

④若被鉴别物质为两种时，可考虑因试剂加入的顺序不同而现象不同进行鉴别。

（2）只用一种试剂鉴别多种物质

①先分析被鉴别物质的水溶性、密度、溶液的酸碱性，确定能否选用水或指示剂进行鉴别。

②在鉴别多种酸、碱、盐的溶液时，可依据“相反原理”确定试剂进行鉴别，即被鉴别的溶液多数呈酸性时，可选用碱或水解呈碱性的盐溶液作试剂；若被鉴别的溶液多数呈碱性时，可选用酸或水解呈酸性的盐溶液作试剂。

③常用溴水、新制氢氧化铜悬浊液、氯化铁溶液等作试剂鉴别多种有机物。

（3）任选试剂鉴别多种物质

此类题目不限制所加试剂的种类，可能有多种解法，题目考查的形式往往是从众多的鉴别方案中选择最佳方案，其要求是操作步骤简单，试剂选用最少，现象最明显。

■变式训练

1．根据下列实验内容得出的结论正确的是（　　）

选项

实验内容

结论

A

某物质的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝

该物质一定是氨气

B

某气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝

该气体一定是氯气

（续表）

选项

实验内容

结论

C

某红棕色气体溶于水能形成无色溶液

该气体一定是二氧化氮

D

某物质燃烧后的产物既能使白色硫酸铜粉末变蓝，又能使澄清的石灰水变浑浊

该物质一定是碳氢化合物

2.下列实验所用试剂、现象和结论均正确的是（　　）

序号

相关实验

试剂

现象和结论

①

鉴别K2CO3和Na2SO3

稀硫酸、澄清的石灰水

产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体的是K2CO3

②

鉴别NO2和Br2蒸气

湿润的淀粉KI试纸

试纸变蓝色的是Br2蒸气

③

鉴别葡萄糖和蔗糖

银氨溶液

有银镜产生的是葡萄糖

④

鉴别AlCl3和MgCl2溶液

氨水

先产生白色沉淀，然后沉淀又消失的是AlCl3溶液

A．①③B．①②

C．②④D．②③

气体混合物成分的检验

在教材中有许多实验的反应产物是混合气体，如：

（1）碳与浓硫酸的反应，产物中有CO2、SO2和H2O（g）；

（2）过量的金属锌等与一定量的浓硫酸的反应，产物中有H2、SO2和H2O（g）；（3）浓盐酸与二氧化锰的反应，产物中有Cl2、HCl、H2O（g）；（4）乙烯的制取实验，产物中有CH2===CH2、CO2、SO2、H2O（g）。

另外，试题中也常会出现一些信息，说明气体产物中有多种成分。

如草酸（HOOC—COOH）在浓硫酸作用下，受热分解生成CO、CO2、H2O（g）。

在检验这些气体混合物的成分时相互间可能存在干扰，审题时一定要弄清气体通过的试剂会与哪种气体反应，可能产生什么现象，排除干扰，从而确定检验气体的顺序。

考点二　几种重要物质的制备

　知识归纳　

一、常见气体的实验室制法

1．实验室典型的气体发生装置

图10341

2．气体收集方法

收集

方法

排水法

向上排空气法

向下排空气法

收集

原理

收集的气体不与水反应且难溶于水

收集的气体密度比空气大，且与空气密度相差较大，不与空气中的成分反应

收集的气体密度比空气小，且与空气密度相差较大，不与空气中的成分反应

收集

装置

3．常见气体的实验室制备原理与收集

气体

反应原理

发生装置图（见图10341）

含有的杂质

收集方法

见上表

O2

①____________________________________

②

____________________________________

③

____________________________________

A

A

B②

Ⅰ或Ⅱ

H2

B①或②

________

或Ⅲ

CO2

B①或②

Cl2

C

排饱和食

盐水法或

________

NH3

A

4.气体的净化

（1）常见净化装置

图10342

a装置：

加热固态试剂以除去气体中杂质的装置，为防止固体“流动”，两端用石棉或玻璃棉堵住，但要使气流通畅。

b装置：

一般盛液体试剂，用于洗气。

c或d装置：

一般盛固体试剂，用于气体除杂和定量计算。

（2）常见干燥剂：

液态干燥剂

固态干燥剂

装置

常见干燥剂

浓硫酸（酸性、

强氧化性）

无水氯化钙

（中性）

碱石灰（碱性）

不可干燥的气体

________等

________

________等

5.尾气的处理

（1）直接排空处理：

主要是针对无毒、无害气体的处理。

如N2、O2、CO2等。

（2）尾气处理装置：

通常有毒和有污染的尾气必须适当处理。

常见的尾气处理装置有：

图10343

a装置可用于NaOH溶液吸收Cl2、H2S、NO2，硫酸铜溶液吸收H2S（气体溶解或反应速率不是很快，不易引起倒吸）；b装置可用于收集少量气体然后处理；c、d装置可吸收易溶且溶解很快的气体，如HCl、HBr、NH3等，其中d吸收的量少；e用于处理难以吸收（有毒）且可燃的气体，如H2、CO等；f装置可用于碱石灰吸收酸性尾气，如HCl、HBr、H2S、SO2。

在复习有关尾气处理部分的知识时，可多总结教材中的有关装置，进行针对性探究，如图10344是教材中给出的金属Cu与浓硫酸的反应装置，但该装置不能进行SO2性质的连续实验，且由于二氧化硫会污染环境，所以有必要进行科学处理。

如图10345所示，改进后的装置注意减少了SO2对环境的污染，从而体现化学实验的绿色、环保意识。

　铜与浓硫酸的反应

图10344　　　　　　　　　　　图10345　　　

二、几种重要非气态物质的制备

1．氢氧化铝

（1）原理：

①铝盐法：

________________________________________________________________________；

②偏铝酸盐法：

________________________________________________________________________；

③铝盐和偏铝酸盐水解法：

________________________________________________________________________。

（2）注意事项：

氢氧化铝是两性氢氧化物，能溶于氢氧化钠溶液，但不溶于氨水，制备时一般用可溶性铝盐与氨水反应。

2．氢氧化亚铁

（1）原理：

离子方程式为Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓。

（2）注意事项：

①Fe（OH）2有强还原性，易被氧化而迅速变色，因此用于配制硫酸亚铁溶液和氢氧化钠溶液的蒸馏水要煮沸，以便除去水中溶解的氧气。

②将吸有氢氧化钠溶液的胶头滴管伸入硫酸亚铁溶液液面下，再将氢氧化钠溶液挤出。

③还可再在硫酸亚铁溶液上加一层植物油，尽量减少与空气的接触。

3．氢氧化铁胶体的制备

（1）原理。

化学方程式：

________________________________________________________________________。

（2）操作步骤：

加热蒸馏水至沸腾，逐滴滴加饱和氯化铁溶液，加热至液体呈________色停止加热，不可搅拌。

图10346　　　　　　　　图10347

4．乙酸乙酯的制备

（1）原理：

________________________________________________________________________。

（2）试剂的混合方法：

先取无水乙醇，再沿器壁慢慢加入浓硫酸，冷却至室温后再加冰醋酸。

■判断思考

1．判断正误（正确的用“√”表示，错误的用“×”表示）。

（1）制备二氧化碳用大理石和稀硫酸反应（　　）

（2）氨气通入氯化铝溶液中，现象是先有白色沉淀后溶解（　　）

（3）实验室用KClO3或H2O2制取氧气中都用到MnO2，其作用相同（　　）

（4）瓶中装满水，A口连导管并伸入量筒中，从B口进气，用排水法测量生成H2的体积（　　）

图10348

（5）除去SO2中的水蒸气，可利用盛浓硫酸的U形管（　　）

2．选择合适的试剂，能否用图10349所示的装置分别制取少量NO和O2？

为什么？

图10349

　典型例题　

32015·广东卷节选]NH3及其盐都是重要的化工原料。

（1）用NH4Cl和Ca（OH）2制备NH3，反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为____________________。

A　　　　　B　　　　　　C　　　　　　D

　　　　E　　　　F　　G　　　H

图103410

（2）按图103411装置进行NH3性质实验。

图103411

①先打开旋塞1，B瓶中的现象是______________，原因是______________________________________________，稳定后，关闭旋塞1。

②再打开旋塞2，B瓶中的现象是__________________________________________________________________。

42015·江苏卷]实验室用如图103412所示装置制备KClO溶液，并通过KClO溶液与Fe（NO3）3溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4。

已知K2FeO4具有下列性质：

①可溶于水、微溶于浓KOH溶液；

②在0～5℃、强碱性溶液中比较稳定；

③在Fe3＋和Fe（OH）3催化作用下发生分解；

④在酸性至弱碱性条件下，能与水反应生成Fe（OH）3和O2。

图103412

（1）装置A中KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2，其离子方程式为____________________________，将制备的Cl2通过装置B可除去________（填化学式）。

（2）Cl2与KOH在较高温度下反应生成KClO3。

在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件下，控制反应在0～5℃进行，实验中可采取的措施是__________________。

（3）制备K2FeO4时，KClO饱和溶液与Fe（NO3）3饱和溶液的混合方式为________________________________________________________________________。

（4）提纯K2FeO4粗产品含有Fe（OH）3、KCl等杂质]的实验方案为：

将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3mol·L－1KOH溶液中，______________________________________________________________________________________________________________________________（实验中须使用的试剂有：

饱和KOH溶液，乙醇；除常用仪器外须使用的仪器有：

砂芯漏斗，真空干燥箱）。

有关气体制备实验装置的解题思路

■变式训练

2014·江苏卷]下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验，能达到实验目的的是（　　）

　　　甲　　　　　　乙　　　　　　　丙　　　　丁

图103413

A．用装置甲制取氯气

B．用装置乙除去氯气中的少量氯化氢

C．用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液

D．用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O

1．下表中a、b、c表示相应仪器中加入的试剂，可用图中装置制取、净化、收集的气体是（　　）

编号

气体

a

b

c

A

NH3

浓氨水

生石灰

碱石灰

B

CO2

盐酸

碳酸钙

饱和

NaHCO3

溶液

C

NO

稀硝酸

铜屑

H2O

D

Cl2

浓盐酸

二氧

化锰

饱和

NaCl

溶液

2.2014·福建卷]下列实验能达到目的的是（　　）

A．只滴加氨水鉴别NaCl、AlCl3、MgCl2、Na2SO4四种溶液

B．将NH4Cl溶液蒸干制备NH4Cl固体

C．用萃取分液的方法除去酒精中的水

D．用可见光束照射以区别溶液和胶体

3．如图103414是实验室制取气体的装置，其中发生装置相同，干燥和集气装置有两套，分别用图（a）和图（b）表示。

下列选项中正确的是（　　）

图103414

选项

发生装置中的药品

干燥和集气装置

A

亚硫酸钠和稀盐酸

b

B

大理石和稀盐酸

a

C

铜和稀硝酸

b

D

氧化钙和浓氨水

a

4.实验室制取下列气体时，下列尾气处理方法中不正确的是（　　）

A．制Cl2的尾气：

可用Na2CO3溶液吸收

B．制NH3的尾气：

可用H2SO4溶液吸收

C．制SO2的尾气：

可用酸性KMnO4溶液吸收

D．制NO2的尾气：

可用水吸收

5．某研究性学习小组对H2O2溶液开展如下研究。

图103415

（1）图甲中仪器①的名称为________，该装置中发生的化学方程式为________________________________________________________________________

______________。

该装置也可以用于实验室制__________气体（只填一种即可）。

（2）小杨同学将MnO2与水泥按一定比例加水混合、凝固，制作成小块状固体，加入图乙装置中制氧气，以方便实验结束回收二氧化锰。

实验前检查该装置气密性的方法为

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

其中块状固体应放置在____处（填“A”或“B”）。

（3）Cu与稀硫酸不能直接反应，但滴加H2O2溶液并加热，能生成水和一种蓝色溶液。

则该反应的化学方程式为______________________。