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1、第三单元物质的检验与鉴别考点一常见离子的检验(考试要求:b、c;考查频率:6年10卷6考) 【梳理自查】1.常见阳离子的检验试剂与方法现象检验离子加入NaOH溶液产生红褐色沉淀Fe3+产生白色沉淀变为灰绿色最后变为红褐色Fe2+开始生成白色沉淀加至过量沉淀溶解Al3+生成蓝色沉淀Cu2+加入NaOH溶液并加热生成可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体N加入KSCN溶液溶液呈红色Fe3+加入KSCN溶液再加入氯水开始无明显现象,再加入氯水时溶液呈红色Fe2+加入盐酸再加入硝酸生成沉淀,且不溶于稀硝酸Ag+加入石蕊试液溶液呈红色H+焰色反应火焰为黄色Na+火焰呈浅紫色(透过蓝色钴玻璃)K+2.常见阴离子
2、的检验试剂与方法现象检验离子加入硝酸银溶液和稀硝酸产生白色沉淀,且不溶于稀硝酸Cl-产生浅黄色沉淀,且不溶于稀硝酸Br-产生黄色沉淀,且不溶于稀硝酸I-先用盐酸酸化,无沉淀、气体生成,再加BaCl2溶液产生白色沉淀S先加氯化钡溶液,再加稀盐酸,生成的气体通入品红溶液先沉淀,后溶解,品红溶液褪色S先加氯化钡溶液,再加稀盐酸,生成的无色无味气体分别通入澄清石灰水先沉淀,后溶解,澄清石灰水变浑浊C澄清石灰水不沉淀,澄清石灰水变浑浊HC加入氯水和四氯化碳,充分振荡溶液分层,下层为紫红色I-加入石蕊试液溶液变蓝色OH-加入酚酞试液溶液变红色【易错辨析】判断正误(正确的打“”,错误的打“”)(1)向某溶液
3、中加入Ca(OH)2溶液,有白色沉淀生成,则溶液中一定存在C。()提示:。(2)向某溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,溶液中一定存在C。()提示:。(3)向某溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再加入稀盐酸,沉淀不消失,则溶液中一定存在S。()提示:。(4)加入稀硫酸,产生使品红溶液褪色的无色有刺激性气味的气体,则溶液中一定存在S。()提示:。(5)加入CaCl2溶液,有白色沉淀生成,溶液中一定存在C或S。()提示:。(6)向溶液中加入Ba(NO3)2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,则溶液中一定存在S。()提示:。【要点归纳】离子的检验和推断应注意的问题(1)实验步骤中
4、没有涉及的离子。这些离子可能是存在的,可通过“电荷守恒”来确定。(2)原溶液中本不存在的离子,在实验过程中所加试剂引入了这种离子并被检出,如Cl-可由盐酸或氯水引入。(3)原溶液中本不存在的离子,在实验过程中由某离子转化成这种离子并被检出,如S可由S氧化生成。(4)原溶液中本不存在的离子,在实验中其他离子产生的实验现象与该离子一致,造成误判。实验型离子推断题往往隐含着“离子共存”“前面加入,后面检出”“电中性”三处“陷阱”。避免掉进此类“陷阱”的法宝主要有两个:一是认真审题,二是时时想到上述三处“陷阱”,深化自己的思维。【典例研析】【典例】通过实验得出的结论正确的是()A.将某固体试样完全溶于
5、盐酸,再滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀,则该固体试样中存在SB.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ND. 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Si【解析】选C。若固体试样中存在N和S,那么溶于盐酸后,S被氧化成S,会与BaCl2反应产生白色沉淀,A错误;B项中若固体试样是铁和少量氯化铁的混合物,完全溶于盐酸,再滴加KSCN溶液,没有出现血红色,B错误;在某固体试样加水
6、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N,C正确;D项固体试样中若含有Al,滴加盐酸出现白色沉淀,再加NaOH溶液沉淀溶解,D错误。【新题快递】命题角度1.常见离子的检验1.关于某无色溶液中所含离子的检验,下列判断正确的是()A.加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,加盐酸沉淀不消失,则原溶液中有Cl-存在 B.加入Ba(NO3)2溶液,生成白色沉淀,加盐酸沉淀不消失,则原溶液中有S存在C.先通入Cl2,溶液变成黄棕色,再滴入淀粉试液后,溶液又变蓝,则原溶液中有I-存在D.加入盐酸,生成了能使澄清石灰水变浑浊的气体,则原溶液中有C存在【解析】选C
7、。加入盐酸引入Cl-,故A项不正确;若原溶液中不含S而含S,当加入Ba(NO3)2和盐酸时,N在酸性条件下将S氧化为S,故B项不正确;I-在水溶液中无色,被氯气氧化生成单质碘溶入水呈黄棕色,单质碘可使淀粉显蓝色,故C项正确;加入盐酸生成CO2,可能是C或HC,故D项不正确。【加固训练】某课外活动小组的同学从某地颗粒采集器中获得雾霾颗粒样品,然后用蒸馏水浸取。在探究雾霾颗粒可溶性成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是()A.向浸取液中滴入AgNO3溶液有白色沉淀产生,说明雾霾中可能含有Cl-B.向浸取液中滴入硝酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,说明雾霾中一定含SC.向浸取液中加
8、入Cu和浓硫酸,试管口有红棕色气体产生,说明雾霾中可能含有ND.向浸取液中加入浓NaOH溶液微热,试管口附近湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明雾霾中一定含有N【解析】选B。滴入硝酸酸化的BaCl2溶液生成的白色沉淀可能是BaSO4,也可能是AgCl,故选B。命题角度2.离子的推断2.(2021丽水模拟)某无色溶液中有K+、Fe3+、Ag+、Al3+、S、C、Al、N、S2-、S中的若干种。取适量该溶液进行如下实验:加入过量HBr,生成无色气体甲和淡黄色沉淀甲;取所得的溶液加入过量NH4HCO3溶液,生成无色气体乙和白色沉淀乙;取所得的溶液,加入过量Ba(OH)2,生成无色气体丙和白色沉淀丙,下列说法
9、正确的是()A.该溶液中可能存在C和S,一定不存在Fe3+、Ag+和Al3+B.气体甲的成分有3种可能性C.生成沉淀甲可能是AgBr或是SD.为了确定该溶液中是否存在S,直接用盐酸酸化的BaCl2溶液来检验【解析】选A。因溶液无色,所以不含Fe3+;加入过量HBr,生成无色气体甲和淡黄色沉淀甲,说明原溶液中含有S2-,可能含有S、N、C,但Ag+和Al3+不能存在(S2-会与Al3+发生双水解);取所得的溶液,加入过量NH4HCO3溶液,生成无色气体乙(CO2)和白色沉淀乙(Al(OH)3),说明原溶液中含有Al;取所得的溶液,由于含有剩余的NH4HCO3溶液,加入过量Ba(OH)2,可生成无
10、色气体丙(NH3)和白色沉淀丙(BaCO3或BaSO4),所以可能存在S,根据电荷守恒可知一定含有K+。根据上述分析结合离子共存可知该溶液中可能存在C和S,一定不存在Fe3+、Ag+和Al3+,故A正确;根据上述分析可知气体甲可能为SO2或H2S或CO2或CO2与H2S等,故B错误;根据上述分析可知Ag+不存在,生成的沉淀甲为S,故C错误;因为原溶液中S和N可能同时存在,使用盐酸,S会被氧化为S,从而无法证明S的存在,故D错误。【加固训练】已知I2+S+H2O2I-+S+2H+;某溶液中有下列离子中的若干种:Cl-、I-、C、S、S、Fe2+、Ag+、N、Na+,现在进行以下系列实验通入一定量
11、的Cl2,在标况下产生无色无味的气体224 mL,无其他明显现象取反应后的溶液加入盐酸酸化的氯化钡溶液,产生4.66 g白色沉淀取反应后溶液,加入过量氢氧化钠溶液,加热,产生气体1.12 L(标况)下列说法正确的是()A.由可知溶液中肯定不存在I-B.溶液中是否有Na+,需要通过焰色反应确定C.检验溶液中是否存在Cl-,可加入硝酸酸化的硝酸银溶液D.该溶液中肯定含有C、Na+、N,至少含有S、S中的一种,可能含有Cl-、I-【解题思路】本题的解题关键有:(1)常见离子的检验方法。(2)溶液一定呈电中性。(3)Cl2具有强氧化性,可将S氧化为S。【解析】选D。通入一定的氯气,在标准状况下产生无色
12、无味的气体,此气体为CO2,说明原溶液中含有C,即C的物质的量为 mol=0.01 mol,无其他明显现象,即原溶液中不含Fe2+和Ag+;取反应后的溶液加入盐酸酸化的BaCl2溶液,出现白色沉淀,因为氯气具有强氧化性,能把S氧化成S,因此原溶液中S、S至少存在一种,S、S总物质的量为 mol=0.02 mol;取后的溶液,加入过量NaOH溶液,加热,产生气体,此气体为NH3,原溶液中存在N,即物质的量为 mol=0.05 mol,根据溶液呈现电中性,原溶液中一定存在Na+,I2+S+H2O2I-+S+2H+,推出S的还原性强于I-,由通入氯气的量是一定量,量可能是过量,也可能不足,氯气先与S
13、反应,因此I-可能存在,也可能不存在,故A错误;根据上述分析,原溶液中一定存在Na+,B错误;如果原溶液中存在I-,对Cl-的检验产生干扰,C错误;根据上述分析,D正确。考点二常见物质的检验及鉴别方法(考试要求:a、b、c;考查频率:6年10卷2考)【梳理自查】1.常见气体的检验(1)酸性气体的检验。(2)碱性气体的检验(NH3)。(3)可燃性气体的检验。(4)强氧化性气体的检验。2.牙膏和火柴头中某些成分的检验(1)牙膏中某些主要成分的检验。牙膏成分较为复杂,要先将其中的碳酸钙、甘油分离出来,碳酸钙可以用盐酸、澄清石灰水检验,而甘油可以利用其与新制氢氧化铜悬浊液的特殊现象检验。(2)火柴头中
14、硫元素、氯元素的检验。火柴头中硫元素在燃烧时生成SO2,而SO2具有还原性,可以使酸性KMnO4溶液褪色;氯元素主要以KClO3形式存在,受热时分解生成KCl,还可以被还原成Cl-,然后利用硝酸、硝酸银检验。3.亚硝酸钠的性质与鉴别(1)物理性质:白色或淡黄色晶体,有咸味易溶于水,溶解时吸热,有毒性。(2)化学性质:在亚硝酸钠中,氮的化合价为+3,处于中间价态。氧化性:如亚硝酸钠与碘化钾反应可生成单质碘,反应的离子方程式是2N+2I-+4H+2NO+I2+2H2O。析出的碘可以使淀粉溶液变蓝,据此可以检验N的存在;亚硝酸钠与FeCl2溶液反应的离子方程式是N+Fe2+2H+NO+Fe3+H2O
15、。还原性:与强氧化性物质反应时表现出还原性。如亚硝酸钠与K2Cr2O7酸性溶液反应时,溶液由橙色变为绿色。离子方程式:Cr2+3N+8H+3N+2Cr3+4H2O。(3)亚硝酸钠与氯化钠的鉴别实验方案现象与结论1淀粉碘化钾溶液溶液变蓝色的为NaNO22Fe2+盐溶液溶液由浅绿变为黄棕色的为NaNO23AgNO3溶液+稀硝酸有白色沉淀生成的为NaCl4用pH试纸测pHpH7的是NaNO2【要点归纳】物质的检验类型与检验方法检验类型鉴别利用不同物质的性质差异,通过实验,将它们区别开来鉴定根据物质的特性,通过实验,检验出该物质的成分,确定它是否是这种物质推断根据已知实验及现象,分析判断,确定被检验的
16、是什么物质,并指出可能存在什么,不可能存在什么检验方法若是固体,一般应先用蒸馏水溶解若同时检验多种物质,应将试管编号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叙述顺序应是:实验(操作)现象结论原理【新题快递】命题角度1.物质的检验1.(2020浙江1月选考)下列有关实验说法,不正确的是()A.碱液不慎溅到手上,先用大量水冲洗,再用饱和硼酸溶液洗,最后用水冲洗B.KCl和MnO2的混合物经溶解、过滤、洗涤、干燥,可分离出MnO2C.用容量瓶配制溶液,定容时若加水超过刻度线,立即用滴管吸出多余液体D.火柴头的浸泡液中滴加AgNO3溶液、稀HNO3和NaNO2溶液,可检验火柴头是否含
17、有氯元素【解析】选C。中和或降低碱性,防止对手的腐蚀,则碱液不慎溅到手上,先用大量水冲洗,再用饱和硼酸溶液洗,最后用水冲洗,故A正确;只有二氧化锰不溶于水,则KCl和MnO2的混合物经溶解、过滤、洗涤、干燥,可分离出MnO2,故B正确;定容时若加水超过刻度线,实验失败,应重新配制,故C错误;火柴头中含有KClO3,检验氯元素,应把Cl还原为Cl-,酸性条件下,N具有还原性,向少量的火柴头浸泡液中滴加AgNO3、稀HNO3和NaNO2,发生的离子反应为Cl+3N+Ag+AgCl+3N,出现白色沉淀,证明含有氯元素,故D正确。2.甲、乙、丙、丁分别是Al2(SO4)3、FeSO4、NaOH、BaC
18、l2四种物质中的一种,若将丁溶液滴入乙溶液中,发现有白色沉淀生成,继续滴加则沉淀消失,丁溶液滴入甲溶液时,无明显现象发生。据此可推断丙物质是()A.Al2(SO4)3B.FeSO4C.NaOHD.BaCl2【解析】选B。丁溶液滴入乙溶液中,有白色沉淀生成,继续滴加沉淀消失,说明丁为NaOH溶液,乙为Al2(SO4)3溶液,丁溶液滴入甲溶液,无明显现象,则甲为BaCl2溶液,故丙为FeSO4溶液。命题角度2.物质的推断3.(2021浙江大学附属中学模拟)废弃物资源化对于建设资源节约型社会具有重要的意义。铝灰是铝加工行业的废渣,其主要成分为Al、Al2O3,可能还含有KCl、FeO、Fe2O3、M
19、gO、SiO2、MnO2中的若干种。为了确认其成分,某同学依次进行了以下实验:将过量的稀盐酸加入铝灰中,充分反应后过滤得到溶液甲和固体乙取少量溶液甲滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀取少量溶液甲分成两等份,向其中一份滴加K3Fe(CN)6溶液,产生蓝色沉淀;向另一份滴加KSCN溶液,溶液变成血红色取少量溶液甲加入过量NaOH溶液,并置于空气中。充分反应后经过滤、洗涤、灼烧得到1.60 g固体丙,将固体丙置于氢气流中加热充分反应后得到1.12 g固体丁根据以上实验现象或数据,该同学得出的结论正确的是()A.根据可推出铝灰中一定含有SiO2B.根据可推出铝灰中一定含有KClC.根据可推出铝灰中一定含
20、有FeO和Fe2O3D.根据可推出固体丙中一定不含MgO【解析】选D。A.所给物质中不溶于盐酸的固体有二氧化硅和二氧化锰,所以不一定有二氧化硅,A错误;因为步骤中加入盐酸,引入了氯离子,所以不能确定原来有氯化钾,B错误;金属铝能和铁离子反应生成亚铁离子,所以不能确定溶液中的亚铁离子是否为氧化亚铁和酸反应生成的,所以不能确定铝灰中是否含有氧化亚铁,C错误。加入氢氧化钠后得到的1.60 g固体为氧化铁,在氢气中充分反应正好得到1.12 g铁,说明不含镁元素,即没有氧化镁,D正确。4.为落实“五水共治”,某工厂拟综合处理含N废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考虑其他成分),设
21、计了如下流程:下列说法不正确的是()A.固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3B.X可以是空气,且需过量C.捕获剂所捕获的气体主要是COD.处理含N废水时,发生反应的离子方程式为N+NN2+2H2O【解题思路】本题的解题关键有:(1)NO、CO与碱不反应。(2)审清题目,看清楚流程中相关问题。【解析】选B。废气中CO2、SO2能与石灰乳反应生成CaCO3、CaSO3,故A项正确;气体1是不能被过量石灰乳吸收的NO、CO和氮气,NO和NO2按11的体积比能与NaOH溶液反应生成亚硝酸钠,所以X可以是空气,但不能过量,过量会使NO2的量增加,从而有NaNO3生成,故B项错误;气体2
22、的成分为N2和CO,因此捕获剂所捕获的气体主要是CO,故C项正确;含N废水用NaNO2溶液处理后得到无污染的气体,因此会生成N2,其反应的离子方程式为N+NN2+2H2O,故D项正确。【加固训练】(2021温州模拟)取某固体样品,进行如下实验:取一定量的样品,加足量水充分溶解,过滤得到滤液和滤渣;取一定量的滤液分成二份。一份加入NaOH溶液并加热,产生能使湿润的pH试纸变蓝的气体,另外一份加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生;取少量滤渣,加入稀盐酸,滤渣全部溶解,再加入新制氯水和KSCN溶液,溶液显血红色。根据上述实验现象,该固体样品的成分可能是()A.Fe2O3、(NH4)2CO3、CaCl2
23、B.Fe、AgNO3、NH4NO3C.FeO、NH4Cl、BaCO3D.(NH4)2SO4、SiO2、FeCl2【解析】选A。取一定量的样品,加足量水充分溶解,过滤得到滤液和滤渣;说明混合物中有不溶于水的固体,或在水中反应生成沉淀;取一定量的滤液分成二份。一份加入NaOH溶液并加热,产生能使湿润的pH试纸变蓝的气体,说明滤液中有铵根离子;另外一份加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,滤液中有碳酸根或亚硫酸根离子;取少量滤渣,加入稀盐酸,滤渣全部溶解,再加入新制氯水和KSCN溶液,溶液显血红色,说明不溶于水的固体中有铁元素。Fe2O3、(NH4)2CO3、CaCl2有铵根离子、碳酸根、有铁元素,A正确;Fe、AgNO3、NH4NO3,没有碳酸根,B错误;FeO、NH4Cl、BaCO3 ,碳酸根离子不在滤液中,C错误;(NH4)2SO4、SiO2、FeCl2滤渣中不含有铁元素,D错误。