初中化学物质鉴别与除杂专题及典型例题

一对一个性化辅导教案教师科目化学时间2014年5月17日学生年级初三学校重难点常见物质的鉴别和分离难度星级☆☆☆☆☆校区教学内容上堂课知识回顾（教师安排）：1.化学推断题的方法2.化学推断题的技巧和突破口本次课教学安排：1.掌握常见物质的鉴别2.掌握常见物质的分离常见物质的鉴别和分离一、复习内容和要求：1．掌握常见气体：O2、H2、CO2、CO和水蒸气等气体的鉴别和分离；2．掌握常见物质盐酸、硫酸、氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、硫酸铜等物质的鉴别；3．在混合物分离和提纯中，记住常见物质的溶解性，强化溶解、过滤、蒸发等操作。二、物质检验的试剂和装置（一）常见气体的检验和吸收1、常用的气体检验和吸收试剂：（验气先验水，除杂后除水）气体验证试剂吸收试剂氧气带火星的木条灼热的铜二氧化碳石灰水氢氧化钠溶液二氧化硫氢氧化钠溶液水蒸气无水硫酸铜浓硫酸或氢氧化钠固体氯化氢气体硝酸银溶液硝酸银或氢氧化钠溶液2、检验和吸收上述气体的一般装置：图1为多功能瓶（盛放液体）图2为U型管洗气（除杂）：长进短出（盛放固体）验气：长进短出3、CO、H2的检验常常先通过灼热的氧化铜看见固体由黑色变成红色，再通过证明其另一生成物CO2和H2O，以达到检验这两种气体的目的。右图3为检验和吸收上述气体的一般装置：例1．某无色气体可能含有H2、CO、CO2中的一种或多种。现将该气体依次经过下列装置处理后（假设每步作用均完全）。有关的实验事实是：①A装置质量增重；②B装置中的固体由黑变红；③C装置中无水硫酸铜变蓝；④D装置中石灰水变浑浊。请回答下列问题：（1）原混合气体中肯定含，可能含有。为确认可能含有的气体是否存在，请在和之间（填装置编号）添加框图中的装置，装置中试剂名称是。（2）B装置中的固体由黑变红说明氧化铜发生了__________（填“氧化”、“还原”）反应，写出B处硬质玻璃管中无水CuSO4Ca(OH)2溶液NaOH溶液图3图2图1肯定发生反应的化学方程式：。解析：此题是2010年松江区模拟卷中一题属于检验常见气体的一道难度较高的一题，在选择检验装置时，不但要能通过现象判断气体是否存在，同时还要考虑前面带出的气体对后面气体的检验是否存在干扰，本题的难点在于混合气体中原本不存在水蒸气，但混合气体通过氢氧化钠溶液后会带出水蒸气从而对氢气的检验造成干扰，这一点往往是最容易被忽略的。（答案：（1）CO2、CO，H2。B和A浓硫酸。（2）还原CO+CuO→Cu+CO2）练习：1、为鉴别氢气、氧气、二氧化碳三瓶气体，可选用的方法是（）A．将水倒入三瓶气体中B．将澄清石灰水倒入三瓶气体中C．将紫色石蕊试液滴入三瓶气体中D．将燃着的木条分别伸入三瓶气体中2、如右图所示，该装置有洗气、检验及储气等多种用途。（1）洗气：除去ＣＯ２中的水蒸气，装置内应盛的物质是________，气体应从________端通入。（2）检验：证明ＣＯ中含有ＣＯ２，装置内应盛________，要除去ＣＯ２最好盛________。（3）贮气：排空气法收集Ｈ2时，气体从_____端通入；排水法收集Ｏ2时，瓶内先装满水，气体从_____端通入；若要用水将装置中的Ｏ２排出进行实验，水应从_____端通入。（4）量气：要测量气体体积，还需要用到的一种仪器是________，测量时瓶内先装满水，气体从________端通入，该法适用于测量________气体的体积。3、有五种气体，实验步骤与实验现象如图所示：试推断A、B、C、D、E五种代表物（写化学式）A、B、C、D、E、4、如右图，某气体X可能由氢气、一氧化碳、甲烷中的一种或两种组成，将X气体燃烧后生成的气体通过A、B两个洗气瓶，试回答：（1）若A洗气瓶的质量增加，B洗气瓶的质量不变，则X气体是（填化学式，下同）（2）若A洗气瓶的质量不变，B洗气瓶的质量增加，则X气体是（3）若A、B两个洗气瓶的质量都增加，则X气体可能是5、某气体可能是一氧化碳、二氧化碳、水蒸气、氢气的混合物.将其依次进行以下操作(使用上步骤操作后得到的剩余气体进行下步操作,且假定每次处理均完全进行):abB(1)通过固体氢氧化钠,气体体积变小;(2)通过灼热的氧化铜,黑色粉末变成红色;(3)通过白色的硫酸铜粉末,粉末变蓝色;(4)通过紫色石蕊试液,试液变红色.推断原混合气体中,可能的组成有（1）_________________,（2）____________________，（3）。6、正确连接如下图所示的装置进行实验，可以验证某混合气体的成分是CO2和CO（每套装置只能使用一次）。请回答下列问题：（1）连接装置导管口的顺序：混合气体→→→→→→→尾气处理（填导管接口代号），其中装置C的作用是__________________。（2）证明原混合气体中存在CO2的实验现象是；证明CO存在的有关反应的化学方程式是，。【答案：1、D2、（1）浓硫酸，a(2)石灰水氢氧化钠溶液(3)bba(4)量筒b难溶于水3、A、CO2B、CH4C、H2D、COE、O24、(1)H2(2)CO(3)CH4或CO、H2或CH4、CO或CH4、H25、(1)CO2、CO、H2(2)H2O、CO、H2(3)CO2、H2O、CO、H26、（1）④③⑤⑥①②（2）澄清的石灰水变浑浊方程式略】中考链接1、（2008。上海）46．H2、CO都是无色气体，能鉴别它们的方法是（）A．观察燃烧时火焰焰色B．检验燃烧产物C．收集气体，移近火焰，听爆鸣声D．观察它们燃烧时的热量变化2、（2009。上海）53．为了探究氧化铜与碳反应生成的气体产物，甲同学设计并进行了如下实验：取一定量氧化铜和碳的混合粉末，在不含氧气的高温条件下反应，将生成的气体通入澄清石灰水，发现石灰水变浑浊。由此得出结论，生成的气体产物一定是CO2。①甲同学加热混合粉末时观察到的现象是：黑色粉末（5）。②澄清石灰水变浑浊时发生反应的化学方程式是（6）。③检验气体产物是CO2的另一种方法是：将生成的气体通入石蕊溶液中，溶液变（7）色。④乙同学认为，甲同学的实验不能证明反应的气体产物只有CO2，乙同学推测气体产物中可能还有CO。请你从下列A、B、C中选择实验装置，用于验证乙同学的推测。将所选装置的编号填人方框，并在方括号内写出相应装置内盛放的化学试剂【答案：1、B2、（5）变红色（6）Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O（7）红色（8）A（9）氢氧化钠溶液（氢氧化钾溶液、氢氧化钡溶液等）（10）石灰水】（二）常见酸、碱、盐的检验1、常见酸、碱、盐检验的试剂及对应现象物质验证试剂对应现象酸（H）石蕊试液/活泼金属等变红/产生气泡碱（OH）石蕊/酚酞试剂/可溶性铜盐等变蓝/变红/产生蓝色沉淀盐酸盐（Cl）硝酸银和稀硝酸产生白色沉淀硫酸盐（SO4）Ba(OH)2、BaCl2、Ba(NO3)2和稀硝酸产生白色沉淀碳酸盐（CO3）HCl和石灰水产生气泡且石灰水变浑浊铜盐（Cu）看颜色蓝色铁盐（Fe）看颜色黄色钠盐和钾盐焰色反应黄色/紫色2、酸、碱、盐溶液检验的常用方法（1）用一种试剂鉴别三种不同物质解题思路：选择的试剂针对三种物质要有三种不同的现象，（一般的现象有沉淀、气泡或变色等现象）例1.下列四种物质中能将AgNO3、Na2CO3、MgCl2三种无色溶液一次区别开的是（）A．NaNO3溶液B．NaCl溶液C．Na2SO4溶液D．稀盐酸（选择D稀盐酸能与AgNO3反应产生沉淀，与Na2CO3反应产生气泡，与MgCl2无明显现象）练习1、只用一种试剂鉴别下列物质1）、H2SO4、Na2CO3、NaCl2）、Na2CO3、BaCl2、KNO33）、H2SO4、NaOH、Ca(OH)24）、白色粉末Na2CO3、CaO、BaSO4（2）多种试剂分步鉴别法解题思路：（1）先根据物质的酸碱性先用指示剂将物质分为三类，（2）再根据每组物质各自酸根或正价原子的特征选择合适的试剂进行证明。例2.请鉴别NaOH、Ca(OH)2、KNO3、HCl、H2SO4五种无色溶液解题过程：NaOH、Ca(OH)2、KNO3、HCl、H2SO4紫色石蕊试液溶液变蓝色仍为紫色溶液变红色NaOHCa(OH)2KNO3HClH2SO4NaOHCa(OH)2HClH2SO4Na2CO3溶液BaCl2溶液无现象产生白色沉淀无现象练习2、按下列添加试剂顺序，即可将盐酸、硫酸、硫酸钾、氢氧化钠和硝酸钾五种无色透明溶液鉴别开来的是（）A．石蕊溶液、AgNO3溶液、稀稀硝酸B．氯化钡溶液、酚酞试液、AgNO3溶液C．石蕊试液、氯化钡溶液D．酚酞试液、氯化钡溶液、AgNO3溶液（3）组内物质相互鉴别法解题思路：（1）先找出有色溶液，再用其与其它溶液反应产生现象，逐一鉴别试剂（2）利用组内物质相互反应产生不同的现象进行鉴别例3.不外借别的试剂，只用组内物质相互反应就能鉴别出下列物质，请写出下列物质鉴别出来的先后次序（填序号）①NaOH②MgSO4③FeCl3④KNO3⑤BaCl2(答案：③黄色①产生红褐色沉淀②产生白色沉淀⑤产生白色沉淀④无现象)例4．现有稀盐酸、稀硫酸、氢氧化钡、碳酸钠4瓶失去标签的溶液，分别编号为A、B、C、D。每次取少量溶液两两混合，所观察到的现象记录在下表中（“—”表示无明显现象，“↓”表示有沉淀生成；“↑”表示有气体生成）。由此推断4瓶溶液中的溶质的化学式分别为：A：____________B：___________C：___________D：_______________（答案：A：H2SO4B：Na2CO3C：Ba(OH)2D：HCl）练习3、下列几组溶液只用组内溶液相互混合就能鉴别出来的一组试剂是（）A．Na2CO3、HCl、Na2SO4、HNO3B．K2CO3、H2SO4、HNO3、BaCl2C．HNO3、HCl、NaCl、AgNO3D．Na2SO4、NaOH、CuSO4、NaCl(提示：组内物质相互反应有沉淀和气泡现象产生，就能把各种溶液一一鉴别出来，而D中虽然CuSO4有颜色，它也能把NaOH鉴别出来，但是无法鉴别出Na2SO4和NaCl的，因此不要上当。)3、酸、碱、盐固体检验解题思路：（1）熟知有关物质的特征：如特殊的颜色，物质的溶解性及相关物质的化学性质等；（2）审题：审物质的特殊现象、审检验试剂的选择、审干扰物质。（3）需特别关注：固体混合物之间的相互反应及其生成物例1．有一包白色粉末可能由CaCO3、K2SO4、CuSO4、BaCl2、NaNO3、K2CO3中的一种或几种组成，进行实验得以下结果：（每步都恰好反应）回答下列问题：产生白色沉淀（1）通过操作①及现象可知白色粉末中一定无____________。（2）通过操作②及现象可知白色粉末中一定无____________。（3）通过操作③及现象可知白色粉末中一定无_____________。（4）结论：白色沉淀是_________；白色粉末中一定有_________，可能含有。（5）若想知道可能含有的物质是否存在，证明方法是。解析：分析六种盐的物理性质，CaCO3不溶于水；CuSO4的水溶液呈蓝色；剩余盐的水溶液均为无色。操作（1）得无色溶液a，从此信息可推知白色粉末中一定没有CaCO3粉末；也没有CuSO4粉末；且可以根据复分解反应规律将剩余的四种盐分成两种情况，甲：BaCl2或兼含有NaNO3；乙：K2SO4、K2CO3中的一种或两种。由操作（2）的现象可以确定溶液中一定不会含有BaCl2，应含有K2SO4、K2CO3中的一种或两种。由操作（3）的现象可以确定白色沉淀中一定不含有BaSO4而含有的是BaCO3，并可以推知无色溶液a中一定不含有K2SO4，进而推知白色粉末中一定不含有K2SO4，一定含有K2CO3。整个流程中无法证明NaNO3的存在，但因为所有白色粉末中只有一种钠盐，若想证明是否存NaNO3在可通过焰色反应。答案：（1）通过操作①及现象可知白色粉末中一定无CaCO3、CuSO4粉末。（2）通过操作②及现象可知白色粉末中一定无BaCl2粉末。（3）通过操作③及现象可知白色粉末中一定无K2