1、1专题五 化学实验 2【例1】(常见的鉴别与鉴定原理的正确掌握)(2010天津卷)下列鉴别方法可行的是()A用氨水鉴别Al3+、Mg2+和Ag+B用Ba(NO3)2溶液鉴别Cl-、SO和COC用核磁共振氢谱鉴别1溴丙烷和2溴丙烷D 用 KMnO4 酸 性 溶 液 鉴 别 CH3CHCHCH2OH 和CH3CH2CH2CHO【解析】Al3+和Mg2+与氨水反应都只生成沉淀，不溶解，无法鉴别，故A错；SO42-和CO32-与Ba(NO3)2反应都生成白色沉淀，无法鉴别，故B错；1溴丙烷有三种等效氢，其核磁共振谱有三个峰，而2溴丙烷有两种等效氢原子，其核磁共振谱有两个峰，故可鉴别，C正确；碳碳双键、
2、醛基都能被酸性KMnO4氧化，KMnO4溶液都褪色，故无法鉴别。C3【例2】(考查常见金属离子的检验方法及操作)(2011广州一模)某学习小组在研究水处理问题时，将一定量NaClO溶液与FeSO4溶液相混合，得到含有大量悬浮物的混合液。请完成对反应物剩余情况的探究。(1)提出合理假设：假设1：FeSO4有剩余；假设2：NaClO有剩余；假设3：_。(2)样品初步处理：取少量混合液于试管中，滴加足量稀硫酸得到澄清溶液。此澄清溶液中肯定含有的金属阳离子是_。4(3)设计后续实验方案验证假设，在表格中写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：3 molL1 H2SO4、0.01 molL1KMn
3、O4、20%KSCN、3%H2O2、淀粉KI溶液、紫色石蕊溶液。实验步骤预期现象和结论步骤1：将上述澄清溶液分置于A、B试管中。步骤2：步骤3：5【解析】(1)Fe2+的典型性质是具有还原性，ClO具有氧化性，两者混合会发生氧化还原反应，可能存在有三种情况，FeSO4有剩余；NaClO有剩余；第种情况就是两者恰好完全反应，都没有剩余。(2)Fe2+、ClO两者混合会发生氧化还原反应，生成氯化物和三价铁盐，所以一定存在的阳离子是Na+和Fe3+；(3)检验这三种情况，实际就是检验亚铁离子和次氯酸根离子的存在，根据题目给出的药品，检验亚铁离子可以使用高锰酸钾溶液，检验次氯酸根可以利用它的漂白性。6
4、【答案】(1)NaClO和FeSO4均无剩余(2)Na、Fe3(3)实验步骤预期现象和结论步骤2：向A试管中滴加12滴0.01 molL1 KMnO4溶液。(1)若溶液紫红色褪去，则假设1成立；(2)若溶液呈紫红色，则假设2或3成立。步骤3：向B试管中滴加12滴紫色石蕊溶液。(1)若石蕊先变红后褪色，则假设2成立；(2)若石蕊变红后不褪色，结合步骤2中的(2)，则假设3成立。7【例3】(考查常见气体的检验方法及操作)(2011韶关二模)有一白色固体粉末可能是碳酸钠、亚硫酸钠、硫酸钠中的一种或两种，某兴趣小组拟对该样品进行探究。(1)取少量样品溶解于水，测定溶液的pH，若测得溶液的pH7，则样品
5、中一定含有_，一定不含_；(2)如果要检验该样品是否含有硫酸钠，请简要说明检验的方法、现象和结论：_。8(3)取适量固体样品加入过量盐酸中，有气体放出。若要检验放出气体的组成，从以下限定试剂中选择合适的试剂设计一个组合实验分析该混合气体的组成，简要写出实验方案、现象和结论。限定试剂：品红溶液、澄清石灰水、酸性KMnO4溶液、氢氧化钠浓溶液、饱和NaHCO3溶液。实验方案可能的现象和相应的结论将混合气体依次通过盛有_、_、_ 的洗气瓶。9【解析】(1)利用盐的水解原理，通过测定溶液的pH来确定物质成分，碳酸钠为强碱弱酸盐，水溶液显碱性，亚硫酸钠为强碱弱酸盐，水溶液显碱性，硫酸钠为强酸强碱盐，水溶
6、液显中性；(2)考查硫酸根离子的检验方法；(3)考查SO2、CO2的检验。注意SO2、CO2作为酸性氧化物性质的相似性，所以存在相互干扰。检验时应该先检验SO2，再用足量的酸性高锰酸钾溶液除去SO2，最后检验CO2。10【答案】(1)硫酸钠 碳酸钠、亚硫酸钠(2)取适量固体样品加入过量盐酸中，然后加入BaCl2溶液，若有沉淀出现说明样品中有Na2SO4，若无沉淀，则说明说明样品中没有Na2SO4 11实验方案可能的现象和相应的结论品红溶液、(足量)酸性KMnO4溶液、(足量)澄清石灰水若品红褪色，(酸性KMnO4溶液不完全褪色，)澄清石灰水变浑浊，该气体是SO2、CO2的混合气体；若品红褪色，
7、(酸性KMnO4溶液不完全褪色，)澄清石灰水不变浑浊，该气体是SO2；若品红不褪色，(酸性KMnO4溶液不褪色，)澄清石灰水变浑浊，该气体是CO2。(3)12【例4】(考查常见金属单质及氧化物的检验方法及操作)三草酸合铁酸钾晶体K3Fe(C2O4)33H2O可用于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。限选试剂：浓硫酸、1.0 molL-1 HNO3、1.0molL-1盐酸、1.0 molL-1 NaOH、3%H2O2、0.1molL-1 KI、0.1 molL-1 Cu
8、SO4、20%KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。13 (1)将气体产物依次通过澄清石灰水(A)、浓硫酸、灼热氧化铜(B)、澄清石灰水(C)，观察到A、C中澄清石灰水都变 浑 浊，B 中 有 红 色 固 体 生 成，则 气 体 产 物 是_。(2)该小组同学查阅资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K2CO3。验证固体产物中钾元素存在的方法是_，现象是_。(3)固体产物中铁元素存在形式的探究。提出合理假设假设1：_；假设2：_；假设3：_。14设计实验方案证明你的假设实验过程根据中方案进行实验。在答题卡上按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论。实验步骤预期现象与结论步
9、骤1：步骤2：步骤3：15【解析】(1)物质鉴别的一般方法是：原理(选择试剂)操作(滴加顺序)试剂用量。例如本题中气体的检验，CO的检验通常先用CO与灼热的CuO反应生成CO2，然后再将生成的CO2通过澄清的石灰水。而由于混合气体中本身存在CO2，CO2的存在又会干扰CO的检验，因而操作的顺序应先检验混合气体中的CO2，然后在除去CO2后再检验CO。(2)K、Na元素的检验一般采用焰色反应来检验。(3)由题意，固体成分除K2CO3外，含铁元素的形式只能是Fe和FeO，这两种物质的检验方案同样也要分析各自的检验原理是什么？它们之间有没有相互干扰？如何排除干扰？16【解析】所以在本题的实验方案设计
10、中，如果直接用稀盐酸来检验Fe就会造成对FeO检验的干扰，故要通过CuSO4溶液检验并除去Fe，然后再检验FeO，FeO的检验可借助于Fe3+的检验方法。【答案】(1)CO2和CO(2)焰色反应；透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色(3)假设1：铁元素的存在形式为Fe单质；假设2：铁元素的存在形式为FeO；假设3：铁元素的存在形式为Fe与FeO的混合物17实验步骤预期现象与结论步骤1：取适量固体产物于试管中，加入足量蒸馏水，充分振荡使K2CO3完全溶解。分离不溶固体与溶液，用蒸馏水充分洗涤不溶固体固体产物部分溶解步骤2：向试管中加入适量CuSO4溶液，再加入少量上述不溶固体，充分振荡(1)若蓝色溶液颜
11、色及加入的不溶固体无明显变化，则假设2成立(2)若蓝色溶液颜色明显改变，且有暗红色固体物质生成，则证明有铁单质存在【答案】18实验步骤预期现象与结论步骤3：继续步骤2中的(2)，进行固液分离，用蒸馏水洗涤固体至洗涤液无色。取少量固体于试管中，滴加过量HCl后，静置，取上层清液，滴加适量H2O2，充分振荡后滴加KSCN结合步骤2中的(2)：(1)若溶液基本无色，则假设1成立(2)若溶液呈血红色，则假设3成立【答案】19【例5】(考查常见物质的检验及推断)(2010全国卷)有A、B、C、D、E和F六瓶无色溶液，它们都是中学化学中常用的无机试剂。纯E为无色油状液体；B、C、D和F是盐溶液，且它们的阴
12、离子均不同。现进行如下实验：A有刺激性气味，用沾有浓盐酸的玻璃棒接近A时产生白色烟雾；将A分别加入其他五种溶液中，只有D、F中有沉淀产生；继续加入过量A时，D中沉淀无变化，F中沉淀完全溶解；20将B分别加入C、D、E、F中，C、D、F中产生沉淀，E中有无色、无味气体逸出；将C分别加入D、E、F中，均有沉淀生成，再加入稀HNO3，沉淀均不溶。根据上述实验信息，请回答下列问题：(1)能确定的溶液是(写出溶液标号与相应溶质的化学式)：(2)不能确定的溶液，写出其标号、溶质可能的化学式及进一步鉴别的方法：21【解析】()由题干表述可知A和E不是盐，又由纯E为无色油状液体，推知E为硫酸(步操作进一步确定
13、)；()由题干和步操作可知A为氨水；()再由步操作可知F中阳离子为Ag+，发生的反 应 为：Ag+NH3H2OAgOH+NH；AgOH+2NH3H2OAg(NH3)2+OH-+2H2O；而常见的盐中只有AgNO3可溶于水，故F为AgNO3；()由步操作可知B中阴离子应为CO，由于此无色无味的气体只能是CO2，B、C、D中能生成沉淀说明不能是HCO，而阳离子可是常见的K+、Na+、NH等；22()同样由步操作D中能与氨水生成沉淀的无色溶液中常见的阳离子为Mg2+或Al3+，而阴离子需待下步反应再确定；()由步操作生成的沉淀可能为AgCl、AgBr、AgI、BaSO4、H2SiO3(不合理)等，但
14、限于题干所述中学常用试剂，则沉淀应为AgCl和BaSO4，才不溶于HNO3，一个是与AgNO3结合生成的沉淀，一个是与硫酸结合形成的沉淀，故C应该同时含有Ba2+和Cl-，即C为BaCl2，进而推出D中阴离子应该为SO，因为题干所述盐溶液中阴离子均不同，故D为Al2(SO4)3或MgSO4，其他解析见答案。23【答案】(1)A为NH3H2O或NH3 E为H2SO4 F为AgNO3 C为BaCl2若C作为不能确定的溶液，进一步鉴别的方法合理，同样可以(2)B Na2CO3或K2CO3 用洁净的铂丝沾取少量B，在酒精灯火焰中灼烧，若焰色呈黄色则B为Na2CO3溶液；若透过蓝色钴玻璃观察焰色呈紫色，
15、则B为K2CO3溶液D Al2(SO4)3或MgSO4 取少量D，向其中滴加NaOH溶液有沉淀生成，继续滴 加 过 量 的 NaOH 溶 液，若 沉 淀 溶 解，则 D 为Al2(SO4)3溶液，若沉淀不溶解，则D为MgSO4溶液241在物质的鉴定时对杂质的干扰而引起的对结果的判断的系列问题的认识不足；2对混合物中含有多种物质或离子时对某些检验的同时怎么排除其他物质或离子的干扰的问题；3对多种路径的最佳路径的选择的问题。易错点分析251.(2011重庆卷)不能鉴别AgNO3、BaCl2、K2SO3和Mg(NO3)2四种溶液(不考虑它们间的相互反应)的试剂组是()A盐酸、硫酸B盐酸、氢氧化钠溶液
16、C氨水、硫酸D氨水、氢氧化钠溶液D26【解析】本题考查物质的鉴别和试剂的选择。物质的鉴别可用其物理性质如颜色、状态、气味及溶解性等。四种物质均属于无色无味的溶液，因此利用其物理性质无法鉴别，只能利用其化学性质的差别进行检验。盐酸、硫酸均与K2SO3反应生成刺激性气体SO2，盐酸、硫酸也均与AgNO3反应生成白色沉淀，但硫酸可与BaCl2反应生成白色沉淀。氨水、氢氧化钠溶液均与AgNO3、Mg(NO3)2反应生成白色沉淀氢氧化银和氢氧化镁，氢氧化银不稳定，会分解生成黑色的Ag2O，但如果氨水过量氢氧化银会溶解生成银氨溶液，由以上分析不难看出选项D是无法鉴别的，故答案是D。272有两个分别装有Na
17、2CO3和NaHCO3的试剂瓶，因标签失落而无法区分。有4位同学为鉴别它们，分别设计了下列四种不同的方法，其中可行的是()A分别取样配成溶液，再加入澄清石灰水，观察是否有沉淀生成B分别取样后，加入相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸，观察反应的快慢C分别取样加盐酸，再检验是否有使澄清石灰水变浑浊的气体产生D分别取样配成溶液，在火焰上灼烧，观察火焰的颜色28【解析】Na2CO3和NaHCO3的检验通常是通过加入Ba2+或Ca2+产生沉淀，或加入H+产生气体来检验CO32-和HCO3-。但由于CO32-的存在会干扰HCO3-的检验，故一般采用先检验CO32-并除掉CO32-后再检验HCO3-，或利用
18、二者与酸反应时的现象不同来检验。由于二者都存在Na+，故不能用焰色反应来检验它们。【答案】B293今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：NH+、Cl-、Mg2+、Ba2+、K+、CO32-、SO42-，现取三份100 mL溶液进行如下实验：第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生；第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04mol第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀6.27 g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33 g。根据上述实验，以下推测正确的是()AK+一定存在B该溶液中含CO32-的浓度为0.1 mol/LCCl-一定存在DBa2+一定不存在，Mg2+可能存在3
19、0【解析】在溶液中加入AgNO3溶液有沉淀产生，不能说明有Cl-存在，因为CO32-、SO42-等离子也能产生沉淀；加入NaOH溶液加热后产生气体，该气体一定是NH3，说明有NH+。加BaCl2溶液产生沉淀，则溶液中CO32-和SO52-至少有一种，故Mg2+和Ba2+一定不存在。而通过沉淀与足量盐酸反应后的质量变化，说明既有CO32-又有SO42-，然后再利用溶液呈电中性确定是否有Cl-和K+。【答案】A314(2011深圳二模).下列实验正确的是（）(填序号，双选)。A向沸腾的NaOH稀溶液中滴加FeCl3饱和溶液，制取Fe(OH)3胶体B苯酚沾到皮肤上，先用酒精清洗，再用水冲洗C将10
20、g ZnSO47H2O溶解在90 g水中，配制10%ZnSO4溶液D向稀硫酸中加几滴CuSO4溶液，可提高纯锌与稀硫酸的反应速率BD32.Na2SO3是抗氧剂。向烧碱和Na2SO3混合溶液中加入少许溴水，振荡后溶液变为无色。(1)写出在碱性溶液中Br2氧化Na2SO3的离子方程式：223224SOBr2OHH OSO2Br 2234241112421133422SOSOBrOHSOBr()2 mol L HCl 1 mol L H SO 1 mol L BaCl1 mol L Ba NO0.1 mol L AgNOCCl反应后的溶液含有、等阴离子，请填写鉴定其中和的实验报告 步骤可增减。限选试
21、剂：；新制饱和氯水。3334【解析】.A选项中向沸腾的NaOH稀溶液中滴加FeCl3饱和溶液，只能得到Fe(OH)3沉淀，不能得到Fe(OH)3胶体；C选项ZnSO47H2O中含有结晶水，所以10 gZnSO47H2O溶解在90 g水中，配制的溶液中溶质的质量分数低于10%。.(2)本题设计的实验步骤实际就是SO和Br的检验方法。SO的检验试剂是盐酸和氯化钡溶液，Br的检验试剂可以是氯水和四氯化碳，也可以用AgNO3溶液。355.某白色粉末可能含有K2SO4、NH4Cl、NaCl。请设计合理实验探究该白色粉末的组成。限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、量筒、胶头滴管、药匙、酒精灯、火柴、试
22、管夹、镊子；红色石蕊试纸、1molL-1硫酸、1molL-1硝酸、1molL-1盐酸、2molL-1 NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、AgNO3溶液、蒸馏水。完成以下实验探究过程：(1)提出假设：根据题意，该白色粉末的组成有4种可能的情况。(2)设计实验方案基于该粉末中上述三种盐均存在这一假设，设计出实验方案(不需要作答)。36实验操作预期现象和结论步骤1：用药匙取少量白色粉末于试管A底部，点燃酒精灯，充分加热试管 白色粉末减少，有白烟生成，试管上部有白色固体凝结，说明原白色粉末含有NH4Cl 步骤2：用药匙取少量试管A中的残留固体于试管B中，滴加适量蒸馏水，振荡 固体溶解得无色溶液 步骤3：向试管B中滴加过量的Ba(NO3)2溶液和1molL-1硝酸，充分振荡后静置 有白色沉淀生成，证明原白色粉末含有K2SO4 步骤4：取试管B中上层清液少量于试管C中，滴加AgNO3溶液和1 molL-1硝酸 有白色沉淀生成，证明原白色粉末含有NaCl(3)根据的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论