高中_高二化学《化学实验》专题十一鲁教版知识精讲

高二化学?化学实验?专题十一鲁教版
【本讲教育信息】
一. 教学内容：
?化学实验?专题十一
二. 教学目的
1. 掌握物质检验实验方案设计的原那么和一般要求
2. 熟悉物质检验实验方案的根本步骤和考前须知
3. 掌握常见实验推断题的“题眼〞
三. 教学重点、难点
物质检验实验方案的根本步骤
四. 知识分析
专题十一物质检验实验方案的设计
〔一〕物质检验实验方案设计的要点
1. 物质检验实验方案设计的一般原那么
〔1〕充分利用离子的特征反响。

例如：鉴别NH4NO3、K2SO4、(NH4)2SO4、KNO3四种白色固体。

其中检验NH4+的特征反响是利用NH4+和OH－反响，检验Cl－的特征反响是利用Cl－和Ag+反响，检验SO42－的特征反响是利用SO42－和Ba2+反响，根据上面的分析，可以选用Ba(OH)2溶液作为检验这四种盐的试剂。

〔2〕确定检验操作顺序要“先简后繁〞。

例如：鉴别NH3、Cl2、O2、N2、CO2、NO2等六种气体。

一观颜色，将Cl2〔黄绿色〕，NO2 (红棕色)先检出。

二用湿润的红色石蕊试纸将NH3检出。

三用点燃法，将能使带火星的火柴棒复燃的O2检出。

四用试剂，把剩余两种气体分别通入澄清石灰水中，振荡，其中可使澄清石灰水变浑浊的是CO2，余下的是N2。

〔3〕按“先活后惰〞的原那么确定物质检出的顺序。

例如：将己烯、己烷、苯、甲苯四种无色液体进展一一区别。

其中己烯最活泼，甲苯次之，己烷最不活泼。

所以在鉴别时，应先将最活泼的己烯用溴水将其检出。

其次用KMnO4(H+)溶液将甲苯检出。

最后用硝化反响将苯检出，最后剩下的就是最不活泼的己烷。

2. 对检验反响的一般要求
〔1〕反响要有明显的外部特征。

〔2〕反响要在适宜的酸碱度、浓度和温度下进展。

例如：检验Fe3+的反响需在酸性溶液中进展，否那么会因Fe3+水解而影响检验效果。

〔3〕排除干扰物质的影响。

例如：检验SO42－的存在可先向溶液中参加足量的稀盐酸，再滴加BaCl2溶液，其目的就是要消除Ag+、SO42－、CO32－、SiO32－等的干扰。

〔4〕尽量选用选择性高的反响。

例如：检验Fe3+可使用的反响很多，但通常选用SCN－来检验Fe3+的存在，其主要原因除反响快，现象明显外，反响的选择性高也是重要原因之一。

3. 检验的根本步骤
〔1〕对试样进展外观观察。

试样的外观主要指试样的状态和颜色。

对试样的外观进展观察可大致划定可能的物质范围。

如试样是蓝色晶体，就可大致判断试样是铜盐晶体。

〔2〕先设计好根本的操作步骤。

〔3〕准备好试样，当试样是固体时，一般首先应取少量试样配成溶液。

按步骤对试样进展检验，观察，记录实验的现象和数据。

〔4〕分析处理实验的现象和数据，得出科学正确的检验结论及结果。

〔5〕假设未到达实验的目的那么需要进展进一步的检验。

4. 物质检验的考前须知
〔1〕不可以在原试剂瓶中直接参加检验试剂，应取少量溶液参加试剂进展检验。

假设检验的试剂是固体，一般需先用蒸馏水溶解。

〔2〕注意检验过程中的先后顺序，力求简明扼要。

宜先用物理方法，后用化学方法；
先不用试剂，后用试剂；
先常温，后加热；
先进展焰色反响，后进展化学反响；
先分组，后各组鉴别；
先检验干扰离子，后检验被干扰离子等。

〔3〕对于“简答式〞检验题，应写明步骤、具体的操作方法、现象，最后写出结论，必要时要写出反响的化学方程式或离子方程式；
实验现象的描述要到位；答复现象时不可指明被检物质，应按物质的特征颜色、特征现象描述物质；用词要准确科学，如气体试剂要用“通入〞，液体试剂要用“倒入〞“注入〞，固体试剂要用“参加〞等；一般要屡次取样以免先加的试剂对后加的试剂产生干扰〔如题目有特殊要求除外〕。

〔二〕实验推断题
有关物质检验的综合题型是实验推断题。

实验推断题是以实验操作和现象为主体，推断具体物质或离子的题型，包括物质或离子存在与否的无机推断题和有机推断题。

一些实验题的“题眼〞。

〔1〕两溶液混合生成沉淀和气体，这两种溶液的溶质可能分别是：
①Ba(OH)2与〔NH4〕2SO4
②可溶性铝盐与可溶性金属硫化物或可溶性碳酸盐或碳酸氢盐。

③可溶性铁盐与可溶性碳酸盐或碳酸氢盐。

④硫代硫酸盐与强酸〔如盐酸、稀硫酸等〕
〔2〕既能与酸反响又能与碱反响的物质可能是：Al、Al2O3、A l(O H)3、氨基酸、弱酸的铵盐、弱酸的酸式盐等。

〔3〕既能与强酸反响放出气体，又能与强碱反响放出气体，常见的物质有：
Al、弱酸的铵盐[如〔NH4〕2CO3、NH4HCO3、〔NH4〕2SO3、〔NH4〕2S、NH4HS 等] 〔4〕在水中水解生成气体和难溶物或微溶物的物质可能是：
Al2S3、Mg3N2、CaC2等。

〔5〕与水接触放出气体的常见物质有：
Li 、Na 、K 、Na 2O 2、F 2等。

〔6〕A 物质加到B 物质中，先生成沉淀，后沉淀又溶解，A.B 可能分别是： CO 2与C a (O H )2、NaOH 与铝盐、氨水〔或氨气〕与AgNO 3、HCl 与Na[Al(OH)4 ]等。

〔7〕使溴水褪色的物质有：
H 2S 、SO 2、不饱和烃类、活泼金属、碱类等。

〔8〕常温下呈液态的金属单质是Hg ，非金属单质是Br 2。

〔9〕有A −−→−氧化B −−→−氧化
C 转化关系的有机物必定是醇、醛、羧酸的关系。

〔10〕有机物与碱溶液加热反响生成两种物质，一般考虑酯和卤代烃。

〔11〕水解的产物能发生银镜反响，那么该物质应是甲酸酯或糖类。

〔12〕特殊的实验现象：
<1>氢气在氯气中燃烧呈苍白色的火焰，红磷在氯气中燃烧产生白色的烟雾，铜在氯气中燃烧产生棕色的烟。

<2>钠的焰色反响是黄色，钾元素的焰色反响为紫色〔透过蓝色钴玻璃〕。

<3>使酚酞试液变红或使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体一定是氨气。

<4>在空气中迅速由无色变为红棕色的气体是NO 。

<5>向一溶液中参加碱液，产生白色沉淀，沉淀进而变成灰绿色，最后变成红褐色，该溶液中必定含有Fe 2+。

<6>遇SCN －显红色或遇OH －生成红褐色沉淀或遇苯酚显紫色的离子是Fe 3+。

<7>使淀粉溶液变蓝的物质是I 2。

<8>在空气中能形成白雾的气体是卤代烃，与蘸有浓氨水的玻璃棒接触产生白烟的物质可能是浓盐酸或浓硝酸。

<9>遇BaCl 2溶液生成白色沉淀的溶液可能含有Ag +或SO 42－。

<10>遇盐酸生成沉淀的溶液中可能含有Ag +、SiO 32－、S 2O 32－。

<11>具有臭鸡蛋气味的气体是H 2S ，与H 2S 反响生成淡黄色沉淀的气体可能是：Cl 2、O 2、SO 2、NO 2等。

<12>电解电解质溶液时阳极气态产物一般是Cl 2或O 2，阴极气态产物是H 2。

<13>使品红褪色的气体可能是Cl 2或SO 2，非气态物质可能是次氯酸盐NaClO 、Ca(ClO)2、氯水、Na 2O 2等。

【典型例题】
例1. 以下各组物质仅用蒸馏水不能鉴别出的是〔 〕
A. 苯、酒精、硝基苯
B. 食盐、烧碱、硝酸铵
C. 蔗糖、硫酸铜粉末、碳酸钙粉末
D. 氧化铜、二氧化锰、活性碳
解析：只用水鉴别物质时，可以根据物质的溶解性、密度、水溶液的颜色、溶解过程中的热效应等进展分析，对选项A ，苯浮于水面，酒精与水混溶，硝基苯沉在水底；对选项B ，烧碱溶于水放热，硝酸铵溶于水吸热，食盐溶于水没有明显的温度变化；对于选项C ，蔗糖溶于水得无色溶液，硫酸铜粉末溶于水得蓝色溶液，碳酸钙粉末不溶于水；对于选项D ，氧化铜、二氧化锰、活性碳都是难溶于水的黑色固体。

答案：D
点评：此题考察物质溶于水后的种种特征变化。

例2. 为确定某溶液的离子组成，进展如下实验：
①测得溶液的pH，溶液显碱性
②取少量溶液参加稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性、能使澄清石灰水变浑浊的气体
③在上述溶液中滴加B a(N O3)2溶液，产生白色沉淀
④取上层清液继续滴加B a(N O3)2溶液至无沉淀时，再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀
根据实验判断以下推测正确的选项是( )
A. 一定有SO32－离子
B. 一定有CO32－离子
C. 不能确定Cl－是否存在
D. 不能确定HCO3－离子是否存在
解析：因为HCO3－＋OH－=CO32－+H2O，所以强碱性溶液中不可能存在HCO3－；由②可知溶液中一定存在CO32－，无SO32－〔SO2有刺激性〕；因在②中参加了盐酸进展酸化，由④不能说明原溶液中是否含有Cl－。

答案：BC
点评：离子存在问题是综合考察元素化合物知识的常见题型。

例3. 某同学为了验证海带中含有碘，拟进展如下实验，请答复相关问题。

〔1〕第1步：灼烧.操作是将足量海带灼烧成灰烬，该过程中将使用到的硅酸盐质实验仪器有____________〔填代号，限填三项〕。

A. 试管
B. 瓷坩锅
C. 坩锅钳
D. 铁三角架
E. 泥三角
F. 酒精灯
G. 烧杯H. 量筒
〔2〕第2步：I－溶液的获取.操作是_______________.
〔3〕第3步：氧化：操作是依次参加适宜的试剂，以下氧化剂最好选用_________〔填代号〕
A. 浓硫酸
B. 新制氯水
C. KMnO4溶液
D. H2O2
理由是__________________________________.
〔4〕碘单质的检验，操作是取少量第3步的溶液，滴加_____________，如果溶液显________色，那么证明海带中含碘。

解析：〔1〕灼烧海带应将海带放在架于泥三角上的瓷坩锅中加热，答复以下问题时要注意题目的限制条件。

〔2〕将海带灰经溶解、过滤操作后能得到含I－的溶液
〔3〕比照分析各氧化剂的特点，结合实际的要求，可知H2O2是最好的氧化剂。

〔4〕实验室一般都是用淀粉溶液检验碘单质，碘能使淀粉溶液变蓝。

答案：〔1〕B、E、F
〔2〕将灰烬转移到烧杯中，加适量蒸馏水，用玻璃棒充分搅拌，煮沸，过滤
〔3〕D过氧化氢是绿色氧化剂，在氧化过程中不引入新的杂质，不产生污染，且不会进一步氧化单质碘
〔4〕淀粉溶液蓝
点评：这是一道根本的物质检验实验方案的设计题，从试验仪器、实验操作、试剂的选用三个方面设置问题。

例4. 氯水可以跟KI溶液发生置换反响，过量的氯水还可以把碘氧化为碘酸(HIO3)，化学方程式为：5Cl2 +I2 +6H2O =2HIO3+ 10HCl.碘酸是一种无色晶体，极易溶于水。

现有一瓶无色溶液，其中含有Br－、I－，请用氯水CCl4和试管，设计一个简单的实验，证明该无色溶液中确实含有Br－和I－，其实验步骤和现象为：
〔1〕__________________________.
〔2〕__________________________.
〔3〕__________________________.
解析：因为复原性I－>Br－，在溶液中参加氯水时I－先被氧化，如果向溶液中参加少量氯水时那么只有I－先被氧化，因而可以在溶液中参加少量氯水再加CCl4先检出I－。

因为碘能被氯水氧化为碘酸，因而可以在溶液中参加过量的氯水，将生成的I2氧化，同时置换出溴，然后再用萃取法检验Br2的存在，从而证明原无色溶液中确实含有Br－。

答案：〔1〕取少量无色溶液于试管中，参加少量CCl4，然后逐滴参加氯水，边滴边振荡，假设CCl4层有紫红色出现，证明原溶液中含有I－。

〔2〕静置.分层，取上层清液于另一试管中
〔3〕向取出的清液中参加少量氯水后，再参加CCl4，振荡.静置分层，CCl4层呈橙红色，证明原溶液中含有Br－。

点评：物质的复原性强弱不同，被氧化的顺序“强者优先〞。

【模拟试题】
一. 选择题
1. 在①氯水②浓盐酸③活性炭④漂白粉⑤双氧水⑥二氧化硫等六种物质中，能使品红溶液退色的是〔〕
A. ①④⑥
B. ②③④
C. ①③④⑥
D. ①③④⑤⑥
2. 浓盐酸和次氯酸钙能发生以下反响：Ca(ClO)2＋4HCl(浓)=CaCl2 + 2Cl2 + 2H2O
现用贮存很久的漂白粉和浓盐酸反响制得的氯气中，可能含有的杂质有〔〕
①CO2②HCl ③H2O ④O2
A. ①②③
B. ②③④
C. ①②③④
D. ①④
3. 关于某溶液中所含离子的鉴别，以下判断正确的选项是〔〕
A. 参加硝酸银溶液生成白色沉淀，加稀盐酸不消失，那么溶液中一定有Cl－存在
B. 参加新制氯水，振荡后参加淀粉溶液，溶液变蓝，那么原溶液中一定有I－存在
C. 参加氢氧化钠溶液并加热生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，那么原溶液中一定有NH4+
D. 参加盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，那么原溶液中一定含CO32－
4. 检验Cl2、H2S、NH3、HBr四种气体，可选用的湿润试纸有①醋酸铅试纸②KI淀粉试纸③酚酞试纸④蓝色石蕊试纸⑤红色石蕊试纸，假定每种试纸只能用一次，以下使用试纸的顺序正确的选项是〔〕
A. ②⑤①④
B. ⑤④②③
C. ⑤③①②
D. ②①③④
5. 只用一种试剂就可以鉴别NaCl、NaBr、NaI、NaOH、Na2CO3、NaSCN、H2S、AgNO3、C6H5OH九种溶液，该试剂是( )
A. 稀硫酸
B. 氨水
C. 氯化铁
D. 盐酸
6. 利用铜锌合金制成的假元宝骗人的事件屡有发生，下面不易区别其真伪的方法是〔〕
A. 测得密度
B. 放入硝酸中
C. 放入盐酸中
D. 观察外观
7. “厨房化学〞指的是利用家庭生活用品来做化学实验，从而进展化学学习的探究活动，以下实验在“厨房化学〞中不能完成的是〔〕
A. 检验蛋白质在加热条件下变性
B. 检验食盐中不含碘单质
C. 检验自来水中含有Cl－
D. 检验鸡蛋壳能溶于醋酸
8. 向以下溶液中参加浓氨水直至过量，最终能得到无色澄清溶液的是〔〕
A. Al2(SO4)3溶液
B. AgNO3溶液
C. CuSO4溶液
D. MgCl2溶液
9. 用pH试纸测得某氨基酸溶液的pH，如果先将pH试纸用蒸馏水润湿后，再把待测液滴到pH试纸上，跟比色卡对照，测定溶液的pH为8，那么溶液实际的pH是〔〕
A. 大于8
B. 小于8
C. 等于8
D. 小于7
10. 有甲、乙、丙、丁四种金属，将甲、乙用导线连接放入稀硫酸中可以看到乙慢慢溶解，而甲的外表有气泡；把丁放到丙的硝酸盐溶液中后，丁外表覆盖一层丙的单质；用石墨电极电解含有一样物质的量浓度的甲和丙两种金属的盐溶液，丙单质先析出；将甲放入稀盐酸中有H2析出。

四种金属中有一种是铜，根据以上实验判断，铜是〔〕
A. 甲
B. 乙
C. 丙
D. 丁
二. 填空题
11. 根据初中化学知识，硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反响可得到蓝色沉淀，进一步将沉淀加热可生成黑色物质。

小明做了这个实验:他在试管里倒入2mL硫酸铜溶液，再参加一定量的氢氧化钠溶液，结果得到的沉淀并不是蓝色，而是浅绿色的；将此浊液加热直至沸腾，观察不到有黑色CuO产生的现象。

这是为什么呢?小明通过查找资料得知，该浅绿色沉淀物可能是溶解度极小的碱式硫酸铜，其化学式为Cu4(OH)6SO4。

〔1〕请帮小明写出生成浅绿色沉淀的有关反响的化学方程式_______________。

〔2〕请帮小明设计一个实验，证明该浅绿色沉淀中含有硫酸根离子__________________。

12. 亚硝酸钠〔化学式NaNO2〕是一种外观极像食盐，且具有食盐一样咸味的有毒物质，因此这种工业用盐常冒充食盐掺假或被误作食盐食用，导致多起中毒事故发生。

请你阅读下
13. 某同学取纯洁的Na2SO3·7H2O晶体，在密闭容器中经600℃以上的强热至恒重，分析及计算说明，恒重后的样品质量相当于无水亚硫酸钠的计算值，而且各元素的组成也符合计算值，但将其溶于水后，却发现溶液的碱性大大高于同时配制的亚硫酸钠溶液。

经过认真的思考和实验，这位同学解释了这种反常现象。

〔1〕他将恒重后的样品溶于水配成溶液，为加速溶解，可采取___________的措施，观察发现样品全部溶解，溶液澄清。

〔2〕取少量〔1〕中所配溶液，参加足量的用___________(填入一种酸)酸化的氯化钡溶液有白色沉淀说明产物中含有_____________(填离子符号)
〔3〕另取少量〔1〕中所配溶液于试管中，滴加少量盐酸，看到有气泡产生，同时闻到
气体有臭鸡蛋气味，说明生成了_________气体，写出生成该气体的离子方程式_______________；同时发现溶液变浑浊，原因是_____________(用离子方程式表示)。

〔4〕根据以上实验，该同学经分析解释了以上试验中的反常现象，请你用一个化学方程式表示__________________________.这一反响在上述实验中是否反响完全？__________(填“是〞或“否〞)
试题答案
一. 选择题
1. D
2. C
3. BC
4. D
5. C
6. D
7. C
8. B
9. A 10. C
二. 填空题
11. 〔1〕4CuSO4+6NaOH=Cu4(OH)6SO4↓+3Na2SO4
〔2〕将浅绿色浊液过滤，并把绿色沉淀用蒸馏水洗涤屡次，至洗涤液中用BaCl2溶液检验不出SO42－后，用足量稀盐酸溶解绿色沉淀，再用BaCl2溶液检验，假设溶液中有大量白色沉淀生成，表示浅绿色沉淀中有SO42－。

12.
13. 〔1〕搅拌或加热
〔2〕盐酸；SO42－
〔3〕H2S；S2－+2H+=H2S↑；SO32－+2S2－+ 6H+=3S↓+3H2O
〔4〕4Na2SO3△
3Na2SO4+Na2S；否。