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2010届高三化学一轮考点精讲精析(56):物质的检验


2010 届高三化学一轮考点精讲精析
考点 56 物质的检验
考点聚焦
1、 掌握常见离子和官能团的检验方法 2、 掌握离子检验的一般程序和基本操作,初步掌握有机物官能团检验的一般思路和程序 3、 能够设计离子检验和官能团检验的实验方案并能对实验过程进行评价。

知识梳理
知识点 1 常见阳离子的检验方法 离子 H+ N

a+ Ba2+ Mg2+ Al3+ Fe2+ Fe3+ Cu2+ Ag+ NH4+ 知识点 2 离子 常见阴离子的检验方法: 检验试剂 实验现象 检验试剂 实验现象 离子方程式

OH ? Cl ?

Br ? I?
2 SO4 ?

SO32 ?

CO32?
知识点 3 常见气体的检验:

⑴H2,无色、无味有还原性。可点燃。火焰呈浅蓝色。 (不纯氢气点燃有爆鸣声) ⑵O2,无色、无味,用带火星的木条检验,使木条复燃。 ⑶CO, 无色、无味有还原性。可点燃,火焰呈浅蓝色,产物可使石灰水变浑浊。 ⑷CO2,无色,①燃着的木条放入集气瓶,木条熄灭。②气体通入石灰水,石灰水变浑浊。 ⑸Cl2,黄绿色、有刺激性气味,溶于水,有漂白性、氧化性,可使湿润的淀粉 KI 试纸变蓝。 ⑹HCl,无色、有刺激性气味的气体。①可使沾有浓氨水的玻璃棒产生白烟。②可使湿润的 蓝色石蕊试纸变红。③将少量硝酸银和稀硝酸加入集气瓶,产生白色沉淀。 ⑺SO2,无色有刺激性气味,通入品红溶液红色退去,再加热。又出现红色。 ⑻NH3,无色有刺激性气味,①可使沾有浓盐酸的玻璃棒产生白烟。②可使湿润的红色石蕊 试纸变蓝。 ⑼ NO,无色气体,打开瓶口与空气接触,立即变为红棕色气体。 ⑽ NO2,红棕色、刺激性气味,易溶于水并反应。①溶于水,溶液无色但能使紫色石蕊试 液变红。②可使湿润的淀粉 KI 试纸变蓝。 ⑾CH4,无色无味,①点燃,为淡蓝色的火焰,产物为 H2O 和 CO2. ⑿C2H4, 无色,①点燃,火焰明亮,略有黑烟。②可使溴水或酸性 KMnO4 溶液退色。 ⒀C2H2,无色无味,①点燃,火焰明亮,有大量黑烟。②可使溴水或酸性 KMnO4 溶液退色。 知识点 4 重要有机物的检验 物质 甲苯 卤代烃 R-X 乙醇 C2H5OH 使用的试剂 操作方法和现象 化学反应方程式

苯酚

蛋白质 淀粉 葡萄糖 (醛)

知识点 5

物质检验的一般程序及答题要领

⑴实验操作: 通常分两步进行,第一部取少量试样(如试样是固体的要先配制成溶液)放入容器(通 常用试管) 。第二步各取少许溶液,根据要求在试样中加入已知成分和性质的试剂,并根据 所发生的现象,进行分析、判断,作出结论。 ⑵答题要领: ①不许用原瓶操作:鉴别的目的是为了以后的使用,若用原瓶操作,污染了原瓶中的试 剂。要有“各取少许”字样。 ②不许“指名道姓” :结论的得出,来自实验现象,在加入试剂之前,该物质是未知的, 应该叙述为“若??(现象) ,则证明有??” ,叙述时不可出现“取某某物质加入某某试 剂??”的字样,一般间答顺序为:各取少许→溶解→加入试剂→描述现象→得出结论。 知识点 6 气体检验方法和思路: ⑴检验气体的思路一般从以下几个方面考虑: ①气体的颜色和气味; ②水溶液的酸碱性; ③助燃、可燃及燃烧现象和产物;④遇空气的变化;⑤其它特性。 ⑵方法: ①观察法:对于有特殊颜色的气体如 Cl2(黄绿色)、NO2(红棕色)、I2 蒸汽(紫色)科举颜 色辨别。 ②溶解法:根据溶于水现象不同区分。如 NO2 和 Br2 蒸汽均为红棕色,但溶于水后 NO2 形成无色溶液,Br2 形成橙色溶液。 ③退色法:如 SO2 和 CO2 克用品红溶液区分。 ④氧化法:被空气氧化看变化,如 NO 的检验。 ⑤试纸法:利用各种试纸来检验。 ⑥星火法:适用于由助燃性或可燃性的气体的检验。如 O2 使带火星的木条复燃; 知识点 7 有机物官能团的检验 结构决定性质, 官能团体现结构, 选取典型试剂检验对应的官能团是有机物检验的关键, 常用试剂如下: ①KMnO4 酸性溶液:烯烃、炔烃、苯的同系物、醇、酚、醛、甲酸、等均可使酸性高 锰酸钾溶液退色。 ②溴水:烯烃、炔烃等一切不饱和有机物、酚、醛、甲酸、等均可使溴水退色(加成或 氧化反应) 。 ③银氨溶液:凡含有-CHO 的有机物如醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖均可发生银 镜反应。 ④新制的 Cu(OH)2 碱性悬浊液:含 -CHO 的物质与新制的 Cu(OH)2 碱性悬浊液加热煮 沸有砖红色的 Cu2O 沉淀生成。

⑤FeCl3 溶液:与苯酚反应生成紫色溶液。

试题枚举
【例 1】现有一瓶由 NH4+、Cl-、NO3-、CO32-、SO42-、SO32-、OH-等离子中的某几种组成的 混合物。用 A、B、C 三支试管,各取少量该混合液,分别进行如下实验: (1)向试管 A 中滴加 Ba(NO3)2 溶液,有白色沉淀析出。 (2)向试管 B 中加入稀 HNO3 至溶液呈酸性,有无色气体冒出。继续加入 AgNO3 溶液或 Ba(NO3)2 溶液,均无沉淀生成。 (3)取试管 C 滴加几滴酚酞试液,溶液呈红色,再加入 Cu 片和浓 H2SO4 共热,一 段时间后,试管口冒红棕色的气体。 根据上述实验现象推断,原溶液中可能含有 离子。 解析 这是一道考查离子鉴定知识的分析推断题。试题给出了一些离子和实验过程, 要求学生能从离子的特征反应和离子大量共存的条件入手,进行分析、推断。既考查了学生 对有关离子反应和现象特征的掌握,又考查了学生分析、推理、判断能力。首先应该分析题 中给出的离子是否能大量共存,其中 NH4+和 OH-之间能发生反应:NH4++OH-=NH3·H2O, 所以不能大量共存。根据(3)酚酞红色,说明溶液呈碱性,即含有 OH-而不应含有 NH4+。 又据(3)中加浓 H2SO4 和 Cu 共热,生成红棕色 NO2 气体,因此推知含有 NO3-。根据(2) 加 HNO3 生成气体,说明可能有 CO2 和 SO2。当 HNO3 过量时,加 AgNO3 或 Ba(NO3)2 溶液 无沉淀,说明无 Cl-和 SO4 ,也可推知不含 SO3 (因 SO3 与 HNO3 反应生成 SO4 ) 。最 后由(1)推知原混合物中还有 CO3 ,因 Ba2+和 CO3 生成 BaCO3 沉淀。 答案:OH-, CO3 -,NO3-;Cl-,NH4+, SO4 , SO3 。 【变式】对某酸性溶液(可能含有 Br-、 SO4 、H2SO3、NH4+)分别进行如下实验: (1)加热时放出的气体可以使品红溶液褪色。 (2)加碱调至碱性后,加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 (3)加入氯水时,溶液略显黄色,再加入 BaCl2 溶液,产生的白色沉淀不溶于稀 HNO3。 对于下列物质不能确认其在原溶液中是否存在的是( A.Br答案:B 【例 2】Cu+在酸性溶液性质不稳定,可发生自身氧化还原生成 Cu2+和 Cu。现有浓硫酸、浓 硝酸、稀硫酸、稀硝酸、FeCl3 溶液及 pH 试纸,而没有其它试剂,简述如何用最简便的方 法来检验 CuO 经 H2 还原所得的红色产物是否含有碱性氧化物 Cu2O。 解析 该题是利用信息对还原产物组成的证明,关键是理解 Cu2O 发生自身氧化还原反 应而生成 Cu2+和 Cu,故不能选浓硫酸、硝酸、FeCl3 溶液。应利用信息检验产物能否在酸性 溶液中产生 Cu2+,但不能是被氧化剂氧化而生成的 Cu2+。 B.SO42C.H2SO3 ) D.NH4+
2?
2?
2? 2?

离子,一定不可能含有

2?

2?

2?

2?

2?

2?

答案:取少许红色产物,加入稀硫酸振荡,若溶液变为蓝色,说明产物中有 Cu2O; 若 溶液不变色,说明产物中无 Cu2O。 【例 3】消除碘缺乏病的有效措施之一,就是在食盐中加入一定量的 KIO3。已知在溶液中 IO3-可与 I-发生反应:IO3-+ I-+6H =3I2+3H2O.根据此反应,可用试纸和一些生活中常见的物 质进行检验,证明食盐中存在 IO3-。可供选用的物质有:①自来水,②蓝色石蕊试纸,③碘 化钾淀粉试纸,④淀粉,⑤食糖,⑥食醋,⑦白酒,⑧食用油。请写出证明食盐中存在 IO3的实验步骤(仪器部分免述) 。 解析:这是一道涉及日常生活的设计性实验题,根据题意及化学方程式可知,该实验除 需提供食盐样品外,还应供给水、淀粉、I-及 H+等。 能满足上述要求的玄宫物质有①自来水、③碘化钾淀粉试纸、④淀粉、⑥食醋。但自来 水中含有 Cl2、HClO 等氧化性杂质,易将 I-氧化为 I2,造成判断失误,故自来水不能使用。 碘化钾淀粉试纸能提供 I-及淀粉。食醋的主要成分是含 3%~5%醋酸的溶液,既含水,又 含 H+,一举两得。因此实验时,必须使用的物质是:碘化钾淀粉试纸、食醋、何食盐(样 品) 。 答案: ①将少量食盐溶解在食醋中,制成溶液;②用玻璃棒蘸取上述溶液,滴在碘化钾 淀粉试纸上,若试纸变蓝色,说明食盐中含有 IO3-。 【例 4】有 7 瓶有机物 A、B、C、D、E、F、G,它们可能是苯、甲苯、己烯、苯酚、乙醇、 乙醛、乙酸,为确定每瓶成分,进行下列实验: ①取 7 种少量有机物,分别加水,振荡后与水分层的是 A、D、G; ②取少量 A、D、G 分别加入溴水,振荡后,只有 D 不仅能使溴水退色,而且油层也无 色; ③取少量 A、G,分别加入酸性 KMnO4 溶液,振荡后,G 能使酸性 KMnO4 溶液退色; ④取 A 少量,加浓 H2SO4 和浓 HNO3,加热后倒入水中,有苦杏仁味油状液体生成; ⑤取少量 B、C、E、F,分别加入银氨溶液,经水浴加热后,只有 B 出现银镜; ⑥取少量 C、E、F,若分别加入金属 Na,均有 H2 放出;若分别加入 Na2CO3 溶液;只 有 F 有气体放出; ⑦取少量 C、E,滴入 FeCl3 溶液,E 溶液呈紫色; ⑧取少量 C、F,混合后加浓 H2SO4,加热后有果香味的油状液体生成。 试推断 A、B、C、D、E、F、G 各是什么物质? 解析:物质的实验推断,也属于物质的检验类试题。对于较大的实验推断题,不可能每 一步都能得出结论,因此需要将每一步的结论写出,最后组合各步结论,可以得出答案。 由①可知:A、D、G 可能是苯、甲苯和己烯,不可能为苯酚,因为所取有机物为少量。 由②可知:D 应是己烯,因烯烃可与溴水发生加成反应。 由③④可知:G 为甲苯,而 A 则为苯。
+

由⑤可知:B 中含有-CHO,所以 B 是乙醛。 由⑥可知:F 是乙酸,因为只有乙酸可与 Na2CO3 反应,而放出气体。 由⑦⑧可知:E 为苯酚,因苯酚遇 FeCl3 溶液而呈紫色,C 则为乙醇。 答案:A、B、C、D、E、F、G 分别为苯、乙醛、乙醇、己烯、苯酚、乙酸、甲苯。


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