高三化学033.doc

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期数： 0511 HXG3 033
学科：化学 年级：高三 编稿老师：张晓娟
审稿老师：曲宝琦

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复 习 篇

第六单元 化学实验方案的设计（十）
《物质检验实验方案的设计-2》
复习篇
【基础知识梳理】
（一）物质鉴别题的分类
1、不用任何试剂鉴别多种物质
(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，现象不同而进行鉴别。
2、只用一种试剂鉴别多种物质
(1)先分析被鉴别的物质的水溶性、密度、溶液酸碱性，确定能否选用水或指示剂(石蕊、酚酞)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。
①若几种待鉴物质含有不同种阳离子(尤其是对多种弱碱盐)，可考虑选用强碱(如NaOH、Ba(OH)2等)，根据与碱反应生成新碱的溶解性、颜色、稳定性，及在过量碱中的溶解情况而加以鉴别；
②若几种待鉴物质中含有不同的阴离子，属于不同稳定性、挥发性酸所组成的盐，可考虑选用强酸，根据生成物的状态、颜色、气味等差别加以鉴别；
③若待鉴物质间有的含有相同的阳离子，有的含有相同的阴离子，可考虑用既与相同的阳离子反应，又与相同的阴离子反应的试剂来鉴别；
④若被鉴别物质中有能强烈水解的盐，可考虑用与之能发生双水解反应而与该组中其他物质发生不同反应的盐溶液鉴别；
① 遇到待鉴物质中有金属(如Cu)及不同的氧化物(如CuO、MnO2等)时，也可考虑选用强酸(如浓HNO3、浓盐酸)，根据反应现象不同，予以鉴别；
⑥鉴别有机物时，若被鉴别物质中含有醛基、羧基的，应先考虑用新制得的Cu(OH)2悬浊液鉴别。被鉴别物质中含有酚的，可考虑用Fe3+利用显色反应鉴别。

经常选用的试剂有以下几个方面：
NaOH：可用于鉴别Mg2+、Al3+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Ag+等。
①碱类试剂
Ba(OH)2：除可用于鉴别上述阳离子外还可鉴别SO42－。
氨水：可用于鉴别Mg2+(或Al3+)、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Ag+等。
新制Cu(OH)2：可用于鉴别乙醇、甲酸、乙酸、甲醛等。
②酸类试剂
HCl：可用于鉴别多种弱酸盐、可溶性银盐、单质铁、氢氧化物等。
H2SO4：可用于鉴别多种弱酸盐，可溶性钡盐，强还原性盐等。
Na2CO3：可用于鉴别酸，与Na2CO3反应产生沉淀及发生双水解的盐等。
③盐类试剂
(NH4)2CO3：可用于鉴别某些盐、强碱及强酸。
FeCl3：可用于鉴别可溶性银盐、苯酚、碱及与FeCl3发生双水解的盐等。
Al2(SO4)3：可用于鉴别氨水、强碱、可溶性碳酸盐、钡盐等。
AgNO3：可用于鉴别卤离子，可溶性磷酸盐、氨水、强碱6等。
④其他试剂：酸性KMnO4溶液：可用于鉴别饱和烃与不饱和烃，苯与苯的同系物，及具有强还原性物质与无强还原性物质；溴水：可用于鉴别可溶性硫化物、碘化物、AgNO3等，还可用于鉴别苯、CCl4苯酚溶液及饱和烃与不饱和烃等。
3、任选试剂鉴别多种物质
此类题目不限所加试剂的种类，可有多种解法。题目考查的形式往往从众多的鉴别方案中判断最佳方案，其要求是操作步骤简单，试剂选用最少，现象明显。
4、给定供选试剂
此类题目对所选试剂加以限制，可能有多种解法，对实验评价能力要求较高。
5、实验推断
实验推断是指一类需要根据已知实验内容、实验装置、实验现象、实验数据及其他题设条件，联系有关的化学原理、元素化合物的性质、实验基本操作等知识进行综合分析、逻辑推理或讨论筛选做出推断，得出结论的实验题。解题的基本思路是：①以熟悉的特征反应或实验现象为突破口，用逆推法求解；②根据已知，顺藤摸瓜，不断剔除不合题意的假设与判断，最后得出结论。
（二）物质的颜色及颜色变化
1．物质的颜色
（1）水溶液中有色离子：Fe2+(浅绿色）、Fe3+（黄色）、Cu3+（蓝色）、MnO4－（紫色）
（2）有色气体：F2（浅黄绿色）、Cl2（黄绿色）、Br2蒸气（红棕色）、NO2（红棕色）O3（蓝色）
（3）重要的黑色、黄色物质
黑色：C、FeS、FeO、Fe3O4、CuO、MnO2、Cu2S、PbS、Ag2S等。
黄色：
①因含杂质而显黄色：工业盐酸中因含，浓中因溶有，硝基苯中因含有杂质。
②本身为黄色的物质：黄铁矿（FeS2）、硫磺（S）、FeCl3溶液、Na2O2、AgBr、AgI、Ag3PO4等。
③反应中产生黄色：Ag++Br－；Ag++I－；Ag++PO43－；Fe3++S2－；
H2S+SO2；H2S+O2；H2S+Cl2；Na+O2甲基橙遇碱；蛋白质遇浓HNO3；金属钠及盐的焰色反应。
2．能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质
（1）无机物：FeCl2、FeSO4、NaS、NaI、H2S、SO2、亚硫酸盐等。
3．能使溴水褪色的物质
（1）无机物：Mg、H2S、SO2、Na2SO3等。
（2）因萃取而使溴水层几乎无色的：直馏汽油、液态饱和烃、CCl4等。
4．不溶于水且与水分层的物质

（1）与水分层且比水密度小的物质： 、 、C2H5–––O–––C2H5、CH3COOC2H5、汽油等。
（2）与水分层且比水密度大的物质：CCl4、CH3CH2Br、 、 等。

【难疑点悟】
要使定性反应获得可靠的结果，必须创造有利于反应产物生成的反应条件。除此之外，反应的灵敏性和选择性怎样，干扰物是否存在，试剂是否变质等，也是应该注意的。

【典型题解析】
例1：完成下列实验，说明实验原理和步骤：
（1）检验有机物 CH2CHCHO中所含的官能团 。
（2）不用焰色反应，鉴别NaCl和KCl两种无色晶体 。
（3）证明一种金属粉末为铁粉 。
【解析】判断一种物质是什么或含什么元素，含什么官能团，能必须根据物质或官能团的特性进行有效的实验来确定，实验要求操作简单，现象明显，有实验中要特别注意试剂的选择和反应顺序。
在进行物质检验时要注意充分利用官能团的物质，并注意排除相互之间的干扰。
【答案】（1）取待测有机物与银氨溶液混合微热，产生银镜，说明该物质分子中含醛基，然后加入少量酸性KMnO4溶液，溶液褪色说明含有“C=C”。
（2）各取5g两种晶体，分别溶于水，加入足量AgNO3溶液，过滤，取沉淀干燥，称量，质量大的原物质为NaCl 。
（3）取少量金属粉末，用盐酸溶解，加入NaOH溶液后，露置于空气中，沉淀由白色转化为红褐色，说明原物质为铁。
例2：已知[Ag(NH3)2]++2H+Ag++2NH4+。今有一白色固体，可能是由Al2(SO4)3、AgNO3、BaCl2、NH4Cl 、KOH、Na2S中的2种或3种组成。为确定该白色固体组成，进行以下实验：取白色固体少许，加入适量蒸馏水充分振荡，得到无色溶液；取无色溶液少许，滴加稀硝酸，有白色沉淀生成。
（1）此白色固体必须含有的物质是①第一组 ；②第二组 。
（2）若要确证白色固体的组成，还要做的实验 。
【解析】无色溶液中加入稀HNO3而能产生白色沉淀，说明该物质在酸性条件下能产生沉淀，在碱性溶液中可溶。依题意分析NaAlO2溶液和Ag(NH3)2]+与Cl-共有的溶液有此现象。
【答案】（1）①Al2(SO4)3和过量的KOH
②AgNO3、NH4Cl和过量的KOH
（2）继续加稀HNO3至过量，若白色沉淀溶解，则为Al2(SO4)3和KOH的混合物，若白色沉淀不溶解，则为AgNO3、NH4Cl和KOH的混合物。

【拓展延伸探究】
[定性分析中一些思考问题的方法]
（1）化学反应只有在一定条件下才能发生，并达到与反应条件相一致的完全程度。
（2）控制反应条件是应用化学变化规律的重要手段。必须根据定性分析的要求，选用适当的化学反应，并严格控制反应条件，才能获得可靠的结果。
（3）有比较才有鉴别，评价方法的好坏没有绝对的标准，只能根据分析目的和要求，在条件可能的范围内，挑选最简便可靠的方法。当对分析结果产生怀疑时，应采用各种适当的对比方法时行确证和检查。
（4）可掌握三条原则：
①某种沉淀能否被加入的某种试剂所溶解，一般可以其在溶液中能否生成1×10-2mol/L的离子作为判断标准。
②试样中某种离子能否被加入的某种试剂所沉淀，通常以该种离子的浓度为1×10-1mol/L时，能否与沉淀剂作用生成沉淀作为判断标准。
③某种离子被分离或被掩蔽得是否完全，可以该种离子在溶液中残留的总浓度（或游离浓度）是否≤1×10-5mol/L作为判断标准。

【高考真题演练】
（2004、上海）下列各组气体或溶液用括号内试剂加以鉴别，其中不合理的是
A 二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳（品红溶液）
B 氯化钠、硝酸银、碳酸钠（稀盐酸）
C 酒精、醋酸、醋酸钠（石蕊试液）
D 硫酸、硝酸钡、氯化钾（碳酸钠溶液）
答案：A
（2004、全国理综）有A、B、C、D、E、F、G 7瓶不同物质的溶液，

A
B
C
D
E
F
G
A
－
－
－
－
－
－
↓
B
－
－
－
－
↓
↓
↓
C
－
－
―
↓
—
↓
↓
D
－

↓
－
↓
↓
↓
E
－
↓
－
↓
－
↓
－
F
－
↓
↓
↓
↓
－
↓
G
↓
↓
↓
↓
－
↓
－
它们各是Na2CO3、Na2SO4、KCl、AgNO3、MgCl3、Ca(NO3)2和Ba(OH)2溶液中的一种。为了鉴别，各取少量溶液进行两两混合，实验结果如表所示。表中“↓”表示生成沉淀或微溶化合物，“－”表示观察不到明显变化。试回答下面问题。
（1）A的化学式是 ，G的化学式是 。判断理由是 。
（2）写出其余几种物质的化学式。
B： ，C： ，D： ，E： ，F： 。

答案：（1）KCl，AgNO3。混合时只生成一种沉淀的是KCl，生成的是AgCl，所以A是KCl，G是AgNO3。
（2）B：Na2SO4 C：MgCl2 D：Na2CO3 E：Ca(NO3)2 F：Ba(OH)2
（2004、天津）锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱。但是氢氧化铝不溶于氨水，而氢氧化锌能溶于氨水，生成Zn(NH3)42＋。
回答下列问题：
（1）单质铝溶于氢氧化钠溶液后，溶液中铝元素的存在形式为 （用化学式表示）。
（2）写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式 。
（3）下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法即可鉴别的是 。
①硫酸铝和氢氧化钠 ②硫酸铝和氨水 ③硫酸锌和氢氧化钠 ④硫酸锌和氨水
（4）写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式 。
试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备氢氧化锌的原因 。
答案：（1）AlO2－[或Al(OH)4－]
（2）Zn＋2NaOH＝Na2ZnO2＋H2↑[或Zn＋2NaOH＋2H2O＝Na2Zn(OH)4＋H2↑]
（3）①③④
（4）Al3＋＋3NH3·H2O＝Al(OH)3↓＋3NH4＋
可溶性锌盐与氨水反应产生的Zn(OH)2可溶于过量氨水中，生成Zn(NH3)42＋，氨水的用量不易控制
（2004、广东）海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示：

（1）若在空气中加热MgCl2·6H2O，生成的是Mg(OH)Cl或MgO，写出相应反应的化学方程式。

用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O时，能得到无水MgCl2，其原因是 。
（2）Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去？写出实验步骤。
。
（3）实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的；
溶解时： 。过滤时： 。蒸发时： 。

答案：（1）MgCl2·6H2OMg(OH)Cl＋HCl↑＋5H2O↑
MgCl2·6H2OMgO＋HCl↑＋5H2O↑或Mg(OH)ClMgO＋HCl↑
在干燥的HCl气流中，抑制了MgCl2水解，且带走MgCl2·6H2O受热产生的水气，故能得到无水MgCl2。
（2）加入MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用水洗涤。
（3）搅拌，加速溶解
使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗，防止外洒。
搅拌，防止因局部过热液滴或晶体飞溅。
本周达标训练（※）
1、某金属与稀硝酸恰好完全反应生成NO，消耗金属和硝酸的物质的量之比为1：3，则该金属可能是（ ）
A、Cu B、Ag C、Al D、Fe
2、向一无色透明的溶液中滴加稀硫酸时有沉淀生成，且所得沉淀量与所加硫酸的关系如图所示，则原溶液可能是（ ）
A、NaAlO2与Na2SiO3的混合溶液
B、Na2SiO3与Na2CO3的混合溶液
C、AlCl3与CuSO4的混合溶液
D、Na2SO3与Na2S的混合溶液
3、向某无色溶液中逐滴加入稀氨水，开始产生沉淀，继续滴加时沉淀逐渐消失，仍得无色溶液。则原溶液可能是（ ）
A、AlCl3溶液 B、AgNO3溶液 C、NaAlO2溶液 D、BaCl2溶液
4、某种干燥粉末混合物可能由Na2O，Na2CO3、Na2O2、NaCl、NaHCO3中的两种或几种组成（假设固体混合时不反应）。若将其先与足量盐酸反应则逸出气体a，当a缓慢通过足量的NaOH溶液时气体体积缩小（同温、同压），但仍有剩余。另取原混合物在空气中加热至气体不再发生，发现剩余固体的质量增加，则对原混合物的叙述正确的是（ ）
A、一定含有Na2O，Na2O2，NaHCO3 B、一定含有Na2O和NaCl
C、不含有Na2CO3，Na2O2 D、不含有Na2CO3，NaHCO3
5、贮气瓶中贮有有色气体，可能是由NO2、CH4、CO2、HCl、NH3、Br2（蒸气）等几种混合而成。进行如下实验：
（1）通少量于水中得无色溶液。
（2）通少量于AgNO3溶液中有沉淀生成。
（3）通少量于澄清石灰水中，无浑浊现象
（4）通过盛水的洗气瓶后，再通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊。则：
由（1）可判断一定存在 ，一定不存在 。
由（2）可判断一定存在 ，一定不存在 。
由（3）、（4）可判断一定存在 ，可能存在 。
参考答案：（※）
1、D 2、A 3、B 4、B
5、（1）NO2 Br2 （2）HCl NH （3）CO2 CH4
本周达标训练（※※）
1、下列各组溶液，不用其它试剂就不能将它们区别开的是（ ）
A、石灰水和碳酸钠 B、偏铝酸钠和盐酸
C、石灰水和磷酸 D、硫酸铝和氢氧化钠
2、气体X可能含有NH3、Cl2、HBr、CO2中的一种或几种。已知X通入AgNO3溶液时产生淡黄色沉淀该沉淀不溶于稀硝酸，若将X通入澄清石灰水中，不见沉淀生成，有关气体X 的成分说法正确的是（ ）
A、一定含HBr B、一定不含CO2
C、一定不含NH3，可能含有CO2 D、可能含有CO2和Cl2
3、有X、Y、Z三种试液，在Ba(OH)2溶液中加入X，有白色沉淀生成，在沉淀中加入Y，沉淀溶解并产生气体，最后加入Z又产生沉淀，则试液X、Y、Z可能依次是（ ）
A、Na2CO3、H2SO4、MgSO4 B、Na2CO3、NaSO3、Na2SO4
C、K2CO3、HCl 、AgNO3 D、Na2CO3、HNO3、MgSO4
4、下列各组溶液，只用组内溶液互相混合的方法就能鉴别的组别是（ ）
A、Na2SO4、BaCl2、KNO3、NaCl B、Na2SO4、Na2CO3、BaCl2、HCl
C、NaOH、Na2SO4、FeCl3、MgCl2 D、NaCl、AgNO3、NaNO3、HCl
5、下图表示某些物质的反应关系。已知：固体X和固本Y混合加热是实验室制备气体A的常用方法，固体Y与E的浓溶液共热是实验制备黄绿色气体C的常用方法。

填写下列空白：
（1）物质X是 ，Y是 （填写化学式）。
（2）写出上图中有关反应的化学方程式：
①G→C： ；
②D溶液 A+B： 。
参考答案：（※※）
1、A 2、AC 3、CD 4、BD
5、（1）KClO3；MnO2
（2）①4KCl+MnO2+4H2SO4（浓）4KHSO4+MnCl2+Cl2↑+2H2O
（生成K2SO4也可）
②2H2O 2H2↑+O2↑