2020版高考一轮复习化学新课改省份专用学案：第十章第4课时　实验方法（2）——物质的检验与鉴别

第4课时　实验方法(2)——物质的检验与鉴别

考点一　物质的检验

1．物质检验的原理

(1)依据物质的特殊性质进行检验。如物质的颜色、气味、溶解性等。

(2)依据物质间反应时所产生的特殊的反应现象。即所选的试剂和被检验的物质在发生化学反应时，必须能够产生下列现象中的一种：①变色；②放出气体(通常指产生气体的气味或在溶液中反应时产生的气泡)；③生成沉淀等。

2．物质检验的方法

(1)物理方法：依据物理性质，如颜色、气味、溶解性、磁性等，通过观察、实验分析、判断，得出结论。

(2)化学方法：利用物质的特殊化学性质及反应时产生的特征现象。即所选的试剂与被检验的物质反应时要有明显实验现象(如放出气体、生成沉淀或颜色改变)，通过观察、分析，得出结论。

根据物质特有的性质及反应现象，对是否存在该物质(或离子)进行确认。如CO2可用澄清石灰水来检验。

1．常见气体的检验

2．常见离子的检验

1．离子检验中的常见干扰因素以及排除措施

2．气体检验中干扰因素的排除

气体检验干扰因素的排除方法一般是先检验出一种可能具有干扰的气体，并除去该气体，而且要确认该气体已经除尽，再检验其余气体。如在SO2存在的条件下检验CO2，可设计如下检验思路：品红溶液检验SO2→高锰酸钾溶液除去SO2→品红溶液检验SO2是否除尽→澄清石灰水检验CO2。与此类似的还有检验实验室制取的乙烯中含有SO2等。

[考法精析]

考法一　溶液中离子的检验

[典例1]　向4支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是(　　)

[解析]　原溶液滴入BaCl2溶液有白色沉淀，此溶液可能含有SO、CO、SO、Ag＋等(相应生成物均是白色沉淀)，故A项错误。振荡、静置，CCl4萃取了I2(氯水氧化I－生成I2)分成两层，CCl4在下层且因溶解I2而呈紫色，故B项正确。蘸取溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，原溶液一定有Na＋，但K＋可能有也可能无，故C项错误。滴加稀NaOH溶液后还须加热，若不加热即使原溶液含有NH也可能没有NH3生成，不会使试纸变蓝，故D项错误。

[答案]　B

[备考方略]　无色溶液中离子检验的一般思路

考法二　常见气体的检验

[典例2]　将液体Y滴加到盛有固体X的试管中，并在试管口对生成的气体进行检验。下表中固体X、液体Y及检测方法对应关系错误的是(　　)

[解析]　A项，浓氨水滴加到生石灰上产生氨气，可以用蘸有浓盐酸的玻璃棒来检验氨气，正确；B项，铜和浓硫酸反应需加热，产生的二氧化硫气体遇石蕊溶液变红色或使湿润的蓝色石蕊试纸变红色，错误；C项，过氧化钠和水反应生成氧气和氢氧化钠，氧气能使带火星的木条复燃，正确；D项，碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，在滴有澄清石灰水的玻璃片上有浑浊现象，正确。

[答案]　B

[备考方略]　气体物质检验的思路

由于气态物质贮存困难，使用时易扩散，故检验时要尽可能利用其物理性质；若利用化学性质，则先考虑使用试纸。一般按下列顺序进行检验：

考法三　固体物质的检验

[典例3]　取某固体样品，进行如下实验：

①取一定量的样品，加足量水充分溶解，过滤得到滤液和滤渣；

②取少量滤液，加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生；

③取少量滤渣，加入稀盐酸，滤渣全部溶解，同时有气体产生。

根据上述实验现象，该固体样品的成分可能是(　　)

A．K2SO4、Ba(OH)2、Na2CO3

B．Na2CO3、AgNO3、KNO3

C．K2CO3、NaCl、Ba(NO3)2

D．KNO3、MgCl2、NaOH

[解析]　K2SO4、Ba(OH)2、Na2CO3三者能够反应生成硫酸钡和碳酸钡沉淀，硫酸钡不溶于稀盐酸，不符合③，故A错误；Na2CO3、AgNO3、KNO3三者能够反应生成碳酸银沉淀，碳酸银与稀盐酸反应会生成氯化银沉淀，不符合③，故B错误；K2CO3、NaCl、Ba(NO3)2三者能够反应生成碳酸钡沉淀，滤液中可能含有碳酸根离子，加入氯化钡溶液生成白色沉淀，滤渣碳酸钡能够与稀盐酸反应放出二氧化碳并溶解，符合题述实验过程，故C正确；KNO3、MgCl2、NaOH三者能够反应生成氢氧化镁沉淀，氢氧化镁与稀盐酸反应没有气体放出，不符合③，故D错误。

[答案]　C

[备考方略]　固体物质检验的答题思路

[综合训练]

1．(2018·浙江11月选考)通过实验得出的结论正确的是(　　)

A．将某固体试样完全溶于盐酸，再滴加BaCl2溶液，出现白色沉淀，则该固体试样中存在SO

B．将某固体试样完全溶于盐酸，再滴加KSCN溶液，没有出现血红色，则该固体试样中不存在Fe3＋

C．在某固体试样加水后的溶液中，滴加NaOH溶液，没有产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，该固体试样中仍可能存在NH

D．在某固体试样加水后的上层清液中，滴加盐酸出现白色沉淀，再加NaOH溶液沉淀溶解，则该固体试样中存在SiO

解析：选C　A选项，该固体可能是NaHSO4，故该固体试样中存在的是HSO而不是SO，不正确；B选项，例如将铝热剂(Fe2O3与Al混合物)溶于稀盐酸中，若铝粉过量，氧化铁与盐酸反应生成的Fe3＋会被铝还原为Fe2＋，但是原固体试样中存在Fe3＋，不正确；C选项，例如往硫酸亚铁铵溶液中滴加NaOH溶液，OH－先与Fe2＋反应，氨气无法逸出，或者因为NH浓度比较低，没有加热，滴加NaOH溶液，氨气也无法逸出，正确；D选项，也可能含有AlO，AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－===2H2O＋AlO，不正确。

2．根据下列实验事实得出的结论正确的是(　　)

A．气体品红溶液褪色；结论：原气体一定是SO2

B．气体气体白色沉淀；结论：原气体一定是烃

C．某溶液冒白雾白烟；结论：原溶液一定是浓盐酸

D．某有色溶液蓝色；结论：原溶液中一定含有I2

解析：选D　A项中O3、Cl2、NO2等都能使品红溶液褪色；B项中H2S、CxHy、HCHO都可出现此现象；C项中浓HNO3也有此现象。

考点二　物质的鉴别

根据物质的特有的性质对两种或两种以上的物质进行区分。如NaCl和KNO3两种无色溶液可以用AgNO3溶液来区分。

1．物质鉴别的思路

(1)鉴别主要是寻找各物质的特殊现象，包括颜色、状态、气味、反应情况等。

(2)如果要加入试剂进行鉴别，一定要先取样，不能直接对样品进行鉴别。

(3)选用鉴别方法时先简单后复杂，先考虑物理方法后化学方法。

2．物质鉴别的原则

3．物质鉴别的方法

[考法精析]

考法一　不用任何试剂鉴别多种物质

[典例1]　下列各组物质的无色溶液，不用其他试剂即可鉴别的是(　　)

①KOH、Na2SO4、AlCl3　②NaHCO3、Ba(OH)2、H2SO4

③HCl、NaAlO2、NaHSO4　④Ca(OH)2、Na2CO3、BaCl2

A．①②　　　　　　　  　B．②③

C．①③④   D．①②④

[解析]　①中Na2SO4溶液与另两种溶液相互滴加无明显现象，KOH溶液和AlCl3溶液相互滴加现象不同：KOH溶液逐滴加入AlCl3溶液中立刻产生沉淀，而AlCl3溶液滴入KOH溶液中一段时间后才出现大量沉淀，可以鉴别。②相互滴加能产生两种白色沉淀的是Ba(OH)2溶液，向产生的两种沉淀中分别滴加NaHCO3溶液或H2SO4溶液，能使一种沉淀放出气体的是H2SO4溶液，可以鉴别。③和④相互滴加时无法鉴别。

[答案]　A

[备考方略]　不用试剂鉴别时可考虑6种方法

考法二　外加试剂鉴别多种物质

[典例2]　下列各组溶液中，用括号内的试剂及物质间相互反应不能鉴别的一组是(　　)

A．Ba(OH)2、KSCN、NaCl、Mg(NO3)2(FeCl3溶液)

B．NaNO3、NaHCO3、(NH4)2SO3、Na2SiO3(H2SO4溶液)

C．NH4Br、K2CO3、NaI、CaCl2(AgNO3溶液)

D．(NH4)3PO4、NaBr、CuSO4、AlCl3(KOH溶液)

[解析]　A项，分别滴入FeCl3溶液，有红褐色沉淀的是Ba(OH)2溶液，呈血红色的是KSCN溶液，将Ba(OH)2溶液滴入另2种溶液，有白色沉淀的是Mg(NO3)2溶液，无现象的是NaCl溶液。B项，分别滴入H2SO4溶液，有气泡但无气味的是NaHCO3溶液，有刺激性气味的是(NH4)2SO3溶液，有白色沉淀的是Na2SiO3溶液，无现象的是NaNO3溶液。C项，分别滴入AgNO3溶液，K2CO3溶液和CaCl2溶液均有白色沉淀生成，故无法鉴别。D项，分别滴入KOH溶液并加热，产生现象分别是：刺激性气味、无现象、蓝色沉淀、白色沉淀，故可鉴别。

[答案]　C

[综合训练]

1．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KI­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

解析：选C　SO2、SO3(g)均能与KOH溶液反应，都没有明显现象，A项错误。Br2(g)、NO2都是红棕色气体且有强氧化性，都能氧化KI而生成I2，使淀粉显蓝色，B项错误。偏铝酸的酸性弱于碳酸，CO2通入NaAlO2溶液中生成Al(OH)3沉淀，醋酸酸性强于碳酸，CO2通入CH3COONa溶液无现象，C项正确。BaCl2溶液和AgNO3溶液反应生成AgCl沉淀，BaCl2溶液和K2SO4溶液反应生成BaSO4沉淀，现象相同不能鉴别，D项错误。

2．能将分别含有Cu2＋、Fe3＋、Al3＋、Fe2＋、Mg2＋、NH、Na＋的七种溶液一次性鉴别出来的试剂是(　　)

A．NaHCO3溶液   B．NaOH溶液

C．KSCN溶液   D．氨水

解析：选B　NaHCO3溶液不能将Al3＋、Mg2＋鉴别出来，也不能将NH、Na＋鉴别出来，A项错误；Cu2＋、Fe3＋、Al3＋、Fe2＋、Mg2＋、NH、Na＋与NaOH溶液反应的现象分别为生成蓝色沉淀、生成红褐色沉淀、先生成白色沉淀后沉淀消失、先生成白色沉淀后沉淀迅速变为灰绿色最后变为红褐色、生成白色沉淀、生成有刺激性气味的气体(加热条件下)、无明显现象，每种离子与NaOH溶液反应的现象都不同，B项正确；KSCN溶液只能将Fe3＋鉴别出来，C项错误；NH3·H2O分别与Mg2＋、Al3＋反应均生成白色沉淀，NH3·H2O与NH、Na＋混合无现象，不能鉴别，D项错误。

3．(2018·浙江11月选考)下列实验合理的是(　　)

A．用湿润的pH试纸测定CH3COONa溶液的pH

B．用蒸馏的方法分离乙醇(沸点为78.3 ℃)和苯(沸点为80.1 ℃)的混合物

C．用淀粉­KI试纸鉴别碘水和FeCl3溶液

D．用Na2CO3溶液鉴别CaCl2溶液、NaCl溶液和稀硫酸

解析：选D　A选项，湿润的pH试纸会稀释CH3COONa溶液造成误差；B选项，沸点相差30 ℃以上，才能用蒸馏法分离；C选项，Fe3＋会氧化I－生成I2，现象均变蓝；D选项，Na2CO3溶液与CaCl2溶液、NaCl溶液和稀硫酸反应的现象分别为产生白色沉淀，无现象，有气体生成，故可以鉴别，正确。