高中化学专题三物质的检验与鉴别专题测试三苏教版高二选修60315318.docx
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高中化学专题三物质的检验与鉴别专题测试三苏教版高二选修60315318
专题三物质的检验与鉴别
专题测试(三)
(时间:
90分钟 满分:
100分)
一、选择题(每小题3分,共36分。
每小题只有一个选项符合题意)
1.白酒、食醋、蔗糖、淀粉等均为家庭厨房中常用的物质,利用这些物质能完成的实验是( )
①检验自来水中是否含有Cl- ②鉴别食盐和小苏打 ③蛋壳能否溶于酸 ④白酒中是否有甲醇
A.①②B.①④C.②③D.③④
解析 醋酸酸性强于碳酸,食醋与小苏打反应放出气体,蛋壳主要成分为CaCO3,也能溶于食醋中。
答案 C
2.亚硝酸钠的水溶液呈碱性,亚硝酸钠能将Fe2+氧化为Fe3+,因此一些不法奸商为使腌肉制品的色泽更吸引顾客,用超量的亚硝酸钠(NaNO2)腌制。
亚硝酸钠是一种潜在的致癌物质,过量或长期食用会对人体产生危害。
由于亚硝酸钠有咸味,外观与氯化钠相似,也曾多次发生过因误食导致中毒的事件。
下列能用来区别NaNO2与NaCl固体的方法是( )
A.观察颜色B.品尝味道
C.用水溶解D.分别溶于水测其pH
答案 D
3.下列离子方程式的书写正确的是( )
A.ClO
+2NO
+Ag+===AgCl↓+2NO
B.NO
+2Fe2++2H+===NO↑+2Fe3++H2O
C.IO
+5I-+6H+===3I2+3H2O
D.4MnO
+5HCHO+10H+===4Mn2++5CO2↑+10H2O
答案 C
4.以下实验或操作不能达到目的的是( )
A.用溴水鉴别苯、乙醇、四氯化碳
B.用托盘天平准确称取0.4000g的NaOH固体配成1000mL浓度为0.01000mol·L-1的溶液
C.为除去苯中的少量苯酚,向混合物中加入NaOH溶液后蒸馏
D.用激光笔检验淀粉溶液的丁达尔效应
解析 本题主要考查试剂鉴别与除杂、仪器使用等基础实验知识。
A项溴水分别加到苯和四氯化碳中,溶液都会分层,但在苯中加入溴水摇匀静置后,上层为溶有溴的苯,下层为水层,而在四氯化碳中加入溴水摇匀静置后,下层为溶有溴的四氯化碳,上层为水,B项托盘天平只能精确到0.1g。
答案 B
5.下列各组气体或溶液用括号内的试剂加以鉴别,其中不合理的是( )
A.二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳(品红溶液)
B.氯化钠溶液、亚硝酸钠溶液、硝酸钠溶液(硝酸银和稀硝酸)
C.酒精、醋酸、醋酸钠溶液(石蕊溶液)
D.稀硫酸、硝酸钡溶液、氯化钾溶液(碳酸钠溶液)
解析 A项,品红溶液只能鉴别出SO2,而无法鉴别CO2和CO;B项,先加入AgNO3溶液,无明显现象的为NaNO3,有白色沉淀产生的为NaCl和NaNO2,再加入稀硝酸后,白色沉淀溶解消失的为NaNO2溶液,合理;C项,加入石蕊溶液后,溶液变红的是CH3COOH,变蓝的是CH3COONa,无明显现象的为酒精,合理;D项,加入Na2CO3溶液后,产生无色气体的是稀硫酸,产生白色沉淀的是Ba(NO3)2溶液,无明显现象的是KCl溶液,合理。
答案 A
6.有关溶液中所含离子的检验,下列判断中正确的是( )
A.加入硝酸酸化,再滴加KSCN溶液后有红色物质生成,则原溶液中一定有Fe3+存在
B.加入盐酸,有能使澄清石灰水变浑浊的气体生成,则原溶液中一定有大量的CO
存在
C.用某溶液做焰色反应实验时,火焰为黄色,则该溶液中一定有钠离子,可能有钾离子
D.分别含有Mg2+、Cu2+、Fe2+和Na+的四种盐酸盐溶液,只用NaOH溶液是不能一次鉴别开的
解析 A项,原溶液中也可能只含有Fe2+而不含Fe3+,因为硝酸具有氧化性,能将Fe2+氧化为Fe3+;B项,原溶液中可能含有HCO
等离子;C项,确定是否含有钾离子要透过蓝色的钴玻璃观察;D项,有颜色的离子为Cu2+和Fe2+,加入NaOH,CuCl2溶液中出现蓝色沉淀,FeCl2溶液中出现白色沉淀,且沉淀逐渐变成灰绿色,最后变成红褐色,MgCl2溶液中出现白色沉淀,NaCl溶液没有明显现象。
答案 C
7.无色溶液可能由K2CO3、MgCl2、NaHCO3、BaCl2溶液中的一种或几种组成。
向溶液中加入烧碱溶液出现白色沉淀,加入稀硫酸也出现白色沉淀并放出气体。
据此分析,下列判断中正确的是( )
①肯定有BaCl2 ②肯定有MgCl2 ③肯定有NaHCO3 ④肯定有K2CO3或NaHCO3 ⑤肯定没有MgCl2
A.①②③B.②④C.①③D.①③⑤
解析 由特征现象:
“加入稀硫酸也出现白色沉淀并放出气体”,说明原溶液含BaCl2,因此可以否定K2CO3,因为K2CO3和BaCl2不能共存,又据有气体放出,可判定溶液中肯定含NaHCO3。
加入NaOH溶液产生白色沉淀,白色沉淀可能是Mg(OH)2或BaCO3或二者的混合物,由于NaHCO3一定存在,故无法判断MgCl2是否存在。
故原溶液中一定有BaCl2和NaHCO3,可能含MgCl2,一定没有K2CO3。
答案 C
8.根据下列实验事实得出的结论正确的是( )
A.试液
白色沉淀
沉淀不溶解
结论:
试液中一定含有SO
B.气体
气体
白色沉淀
结论:
原气体一定是烃
C.某溶液
冒白雾
白烟
结论:
证明原溶液中一定是浓硫酸
D.某有色溶液
紫色
结论:
证明原溶液中一定含有Fe3+
解析 A中可能为SO
,B中可能含硫元素(H2S)可能不是烃,C中应为浓盐酸或浓硝酸。
答案 D
9.市场上销售的一种“加碘盐”,包装袋上的部分文字说明如下表:
配料表
精制海盐、碘酸钾
储藏方式
密封、避光、防潮
食用方法
烹调时待食品熟后加入碘盐
由以上说明得出的结论不正确的是( )
A.“加碘盐”属于混合物
B.碘酸钾见光、受热易分解
C.碘酸钾的性质很稳定不易发生化学变化
D.“加碘盐”的推行是为了防止人体缺碘,缺碘能引起“大脖子病”
解析 “加碘盐”中含有海盐、碘酸钾等物质,属于混合物。
说明中的密封避光保存、食品熟后再加入碘盐说明碘酸钾见光、受热时容易分解。
答案 C
10.向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,结论正确的是( )
操作
现象
结论
A
滴加BaCl2溶液
生成白色沉淀
原溶液中有SO
B
滴加氯水和CCl4,振荡、静置
下层溶液显紫红色
原溶液中有I-
C
用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应
火焰呈黄色
原溶液中有Na+,无K+
D
滴加稀NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口
试纸不变蓝
原溶液中无NH
解析 能与BaCl2溶液反应生成白色沉淀的除了SO
以外,还可以是SO
、CO
以及Ag+等,因此选项A不正确;CCl4的密度大于水的,而单质碘易溶于有机溶剂中,溶液显紫红色说明有单质碘生成,所以只能是原溶液中的I-被氯水氧化成单质碘,即选项B正确;因为在观察钾元素的焰色反应时,需要透过蓝色的钴玻璃滤去黄光,而在实验中并没有通过蓝色的钴玻璃观察,所以不能判断没有K+,选项C不正确;由于氨气极易溶于水,因此如果铵盐和强碱在稀溶液中反应且不加热时,产生的氨气不会挥发出来,红色石蕊试纸就不会变蓝色,所以选项D也不正确。
答案 B
11.用如图所示装置进行实验,将少量液体甲逐滴加入到固体乙中,试管中试剂为丙,则下表中对应的选项正确的是( )
甲
乙
丙
试管中的现象
A
浓盐酸
二氧化锰
石蕊试液
先变红后褪色
B
醋酸
粉末状贝壳
BaCl2溶液
变浑浊
C
浓硝酸
铜
KI-淀粉溶液
溶液变蓝色
D
浓氨水
生石灰
AgNO3溶液
无明显现象
解析 在A中,常温下浓盐酸与二氧化锰不反应;醋酸与粉末状贝壳反应产生的二氧化碳,不与BaCl2溶液反应;浓硝酸与铜反应生成的二氧化氮,能与KI反应生成碘,与淀粉作用使溶液变蓝色;浓氨水挥发出来的氨气与AgNO3溶液反应先产生沉淀,后被过量的氨水溶解。
答案 C
12.某同学想用实验证明高锰酸钾溶液的紫红色是MnO
的颜色,而不是K+的颜色,他设计的下列实验步骤中没有意义的是( )
A.将高锰酸钾晶体加热分解,所得固体质量减少
B.观察氯化钾溶液没有颜色,表明溶液中K+无色
C.在氯化钾溶液中加入适量锌粉振荡,静置后未见明显变化,表明锌与K+不反应
D.在高锰酸钾溶液中加入适量锌粉振荡,静置后紫红色褪去,表明MnO
为紫红色
解析 首先高锰酸钾溶液中存在两种离子:
K+和MnO
,选项B、C表明K+无色且不与锌反应,再由选项D进一步说明MnO
能与锌反应,静置后紫红色褪去,表明MnO
为紫红色。
答案 A
二、非选择题(共64分)
13.(6分)现有五种离子化合物A、B、C、D和E,都是由下表中的离子形成的:
阳离子
Ag+
Ba2+
Al3+
阴离子
OH-
Cl-
SO
为鉴别它们,分别完成以下实验,其结果是:
a.B和D都不溶于水,也不溶于酸;
b.A溶于水后,与上述某阳离子反应可生成B,且A溶液与过量氨水反应生成白色沉淀;
c.C溶于水后,与上述某阳离子反应可生成D,且C溶液与过量氨水反应生成白色沉淀;
d.E溶于水后,与上述某阴离子反应可生成B;
e.A溶液与适量E溶液反应生成沉淀,再加过量E溶液,沉淀量减少,但不消失。
请根据上述实验结果,填空:
(1)写出化合物的化学式:
A__________,C__________,D________,E________。
(2)A溶液与过量E溶液反应后,最终得到的沉淀的化学式是________________________________________________________。
解析 阴、阳离子组成的常见的沉淀物有AgCl、Al(OH)3、BaSO4,其中AgCl、BaSO4不溶于酸。
实验e是本题的突破口:
“再加过量E溶液,沉淀量减少”,说明E溶液能溶解某一种沉淀,则在这里E只能是一种强碱,被溶解的沉淀也只能是Al(OH)3,组成E的阴离子是OH-,则阳离子只能是Ba2+(因为OH-与Ag+、Al3+都反应),即E为Ba(OH)2;组成A的阳离子是Al3+,组成A的阴离子只有是SO
时,才符合“沉淀量减少,但不消失”,即A为Al2(SO4)3。
接下来,由实验b、d知B为BaSO4,则D为另一种不溶于酸的AgCl。
再由实验c和余下的离子可判断C为AlCl3。
答案
(1)Al2(SO4)3 AlCl3 AgCl Ba(OH)2
(2)BaSO4
14.(6分)化学兴趣小组对某品牌牙膏中磨擦剂成分及其含量进行以下探究:
查得资料:
该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成;牙膏中其他成分遇到盐酸时无气体产生。
Ⅰ.磨擦剂中氢氧化铝的定性检验
取适量牙膏样品,加水充分搅拌,过滤。
(1)往滤渣中加入过量NaOH溶液,过滤。
氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是_________________________________________________
_____________________________________________________________。
(2)往
(1)所得滤液中先通入过量二氧化碳,再加入过量稀盐酸。
观察到的现象是_________________________________________________________
________________________________________________________________。
Ⅱ.牙膏样品中碳酸钙的定量测定
利用下图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验,充分反应后,测定C中生成BaCO3沉淀的质量,以确定碳酸钙的质量分数。
依据实验过程回答下列问题:
(3)实验过程中需持续缓缓通入空气。
其作用除了可搅拌B、C中的反应物外,还有_____________________________________________________________
______________________________________________________________。
(4)下列各项措施中,不能提高测定准确度的是________(填标号)。
a.在加入盐酸之前,应排净装置内的CO2气体
b.滴加盐酸不宜过快
c.在A~B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置
d.在B~C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置
(5)实验中准确称取8.00g样品三份,进行三次测定,测得BaCO3的平均质量为3.94g。
则样品中碳酸钙的质量分数为________。
解析
(1)该反应为Al(OH)3+NaOH===Na[Al(OH)4]。
(2)由于上面得到的溶液是Na[Al(OH)4]溶液,在先通入过量CO2,再加入过量稀盐酸时,发生反应:
Na[Al(OH)4]+CO2===Al(OH)3↓+NaHCO3;Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O;NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,所以现象为通入CO2时有白色沉淀产生,加入稀盐酸后,沉淀溶解,且有无色气体产生。
(3)持续缓缓通入空气的目的是将生成的CO2尽量全部排出,同时起搅拌作用。
(4)通空气的目的是排出CO2,空气是否干燥不影响实验结果,c不正确。
由于HCl与NaHCO3也可反应产生CO2,故增添盛有饱和碳酸氢钠的洗气瓶会影响实验结果,d也不正确。
(5)n(BaCO3)=3.94g/197g·mol-1=0.02mol,由C原子守恒得m(CaCO3)为0.02mol×100g·mol-1=2g,所以CaCO3的质量分数为25%。
答案
(1)Al(OH)3+OH-===Al(OH)
(2)通入CO2气体有白色沉淀生成 加入盐酸有气体产生且沉淀溶解
(3)把生成的CO2气体全部排入C中,使之完全被Ba(OH)2溶液吸收 (4)cd (5)25%
15.(8分)工业盐中含有NaNO2,外观和食盐相似,有咸味,人若误食会引起中毒。
已知NaNO2能发生如下反应(反应离子方程式已配平):
2NO
+xI-+yH+===2NO↑+I2+zH2O
请回答下列问题:
(1)上述反应中,x的数值是________,y的数值是________。
(2)上述反应,可用化学试纸和生活中常见物质进行实验来鉴别工业盐和食盐,现有碘化钾淀粉试纸,则还需选用的生活中常见物质的名称为________。
(3)某工厂废切削液中含有2%~5%的NaNO2,直接排放会造成水污染,但加入下列物质中的某一种就能使NaNO2转化为不引起污染的N2,该物质是________(填字母编号)。
a.NaClb.H2O2
c.NH4Cld.浓H2SO4
所发生反应的离子方程式为_______________________________________
_____________________________________________________________。
(4)为了测定某样品中NaNO2的含量,可以使用标准KMnO4溶液进行滴定,试回答:
①KMnO4溶液在滴定过程中作________(填“氧化剂”或“还原剂”)。
②若在接近终点时,用少量蒸馏水将锥形瓶冲洗一下,再继续滴定至终点,则所测结果________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
③若滴定终点读数时目光俯视,则所得结果________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
解析
(1)根据碘原子守恒:
x=2;根据电荷守恒:
-2-x+y=0,解得y=4。
(2)由题干信息知生成I2的反应是在酸性条件下进行的,应选择食醋(含有醋酸)。
(3)NaNO2→N2,N的化合价降低,NaNO2作氧化剂,选择还原剂。
故选择NH4Cl,NaNO2与NH4Cl发生氧化还原反应(归中反应)。
(4)①高锰酸钾溶液具有强氧化性。
②水的加入不影响NaNO2的物质的量。
③滴定终点读数俯视所记录数值偏小,结果偏小。
答案
(1)2 4
(2)食醋 (3)c NH
+NO
===N2↑+2H2O (4)①氧化剂 ②无影响 ③偏小
16.(9分)已知火柴头上的物质一般是KClO3、MnO2等氧化剂和易燃物如硫等。
请设计合理实验探究氯酸钾中各元素的存在,完成以下实验探究过程:
(1)提出假设:
假设1:
氯酸钾中只含有________和钾两种元素。
假设2:
氯酸钾中除含有氯和钾元素外还含有________元素。
(2)设计实验方案:
基于假设2,设计出实验方案。
(3)实验过程:
根据
(2)的实验方案填写实验操作、预期现象与结论。
实验操作
预期现象与结论
步骤1:
步骤2:
步骤3:
解析 本题基于O2的制取但高于O2的制取,考查思维的条理性,每一步实验都是需要掌握的:
O2的检验、Cl-的检验、K元素的检验等。
解决本题的关键是将ClO
转化为Cl-。
答案
(1)氯 氧
(3)
实验操作
预期现象与结论
步骤1:
混入少量MnO2后加热并用带火星的木条检验生成的气体
带火星的木条复燃证明KClO3中含有O元素
步骤2:
将加热后的固体溶于水并过滤以除去MnO2,得澄清滤液备用
步骤3:
用一根洁净的铂丝蘸取滤液在无色火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色
火焰呈紫色,证明KClO3中含有K元素
步骤4:
取滤液少许,向其中加入用稀HNO3酸化的AgNO3溶液
有白色沉淀,证明KClO3中含有Cl元素
(注:
氯元素的检验也可用下述方法:
取KClO3固体少许置于试管中,加入蒸馏水溶解后,滴加AgNO3溶液、稀HNO3和NaNO2溶液,若出现白色沉淀,证明KClO3中含有Cl元素)
17.(6分)贮气袋中贮有有色气体,可能由NO2、CH4、CO2、HCl、NH3、Br2(蒸气)等气体中的几种混合而成。
现分别进行如下实验:
①通入少许水中,得无色溶液;②通入少许AgNO3溶液中,有沉淀析出;③通入少许澄清石灰水中,无浑浊现象;④通过盛水的洗气瓶后,导出的气体再通入澄清的石灰水,石灰水变浑浊。
试回答:
(1)由①可判断一定存在______________________________________,
一定不存在_______________________________________________;
(2)由②可判断一定存在______________________________________,
一定不存在_____________________________________________;
(3)由③④可判断一定存在___________________________________,
可能存在______________________________________________。
解析 NO2与Br2的颜色接近,但通入水中,溴水是橙色的,而3NO2+H2O===2HNO3+NO得到溶液是无色的,故由①断定NO2存在,Br2不存在。
通入少量AgNO3溶液中,因有HNO3生成又生成白色沉淀,故一定有HCl,从而确定无NH3。
由③并不能说明无CO2,因为混合气体产生的HNO3及HCl都可与Ca(OH)2反应,通过④说明有CO2。
CH4是否存在由以上实验不能确定。
答案
(1)NO2 Br2
(2)HCl NH3 (3)CO2 CH4
18.(6分)某化学兴趣小组设计以下实验来定性检验茶叶中含有的少量钙、铁、铝三种元素。
已知Ca2+、Al3+、Fe3+完全沉淀的pH:
Ca(OH)2:
pH≥13;Al(OH)3:
pH≥5.2;Fe(OH)3:
pH≥4.1。
检验茶叶中三种元素的实验过程如下:
(1)①中加盐酸的作用是_________________________________________。
(2)②中调节pH至6~7的目的是__________________________。
(3)写出沉淀X所含主要物质的化学式________。
(4)写出③发生反应的离子方程式__________________________。
(5)试剂A为________;试剂B为铝试剂,加入该试剂的现象是___________________________________________________________。
解析
(1)由于茶叶中含有少量钙、铁、铝等盐,因此加入盐酸能使茶叶中的钙、铁、铝元素转化为离子(Ca2+、Fe3+、Al3+),便于检验这些元素。
(2)(3)根据题目信息可知,步骤②用浓氨水调节pH至6~7的目的是使Fe3+、Al3+转化为氢氧化物沉淀,故沉淀X所含主要物质的化学式为Fe(OH)3、Al(OH)3。
(4)由于滤液中剩下的是Ca2+,所以加入(NH4)2C2O4所发生的离子方程式为Ca2++C2O
===CaC2O4↓。
(5)将沉淀X[Fe(OH)3、Al(OH)3]加盐酸溶解并分为两份,一份中加铝试剂是检验Al3+,其现象是生成玫瑰红色物质,另一份应加KSCN检验Fe3+,其现象是溶液变红色。
答案
(1)使茶叶中的钙、铁、铝元素转化为离子
(2)使Fe3+、Al3+转化为沉淀
(3)Al(OH)3、Fe(OH)3
(4)Ca2++C2O
===CaC2O4↓
(5)硫氰化钾溶液(KSCN) 生成玫瑰红色物质
19.(8分)请回答鉴定(认定)某白色固体样品(可能为NH4HCO3、NaHCO3、Na2CO3和NaCl中的一种)的下列问题
(1)甲同学经分析后,认为以Ba(OH)2试液滴加到样品溶液中(必要时可加热),通过产生的现象即可完成实验。
你认为该同学实验方案的设计________(填写可行、不可行)。
(2)乙同学选用了试管、玻璃棒、酒精灯、试管夹;蒸馏水、pH试纸,通过合理、全面的实验步骤,给出了鉴定(认定)。
①为保证实验方案的顺利实施,乙同学在给固体样品加热时,正确的操作方法是_______________________________________________________
_______________________________________________________________。
(使用酒精灯和试管夹的方法不必叙述)
②乙在实验中可能要两次使用玻璃棒和pH试纸。
第一次是将一小块试纸用蒸馏水润湿后粘在玻璃棒的一端,以便通过玻璃棒将试纸对准加热的试管附近;第二次(测试溶液的pH)的正确方法是___________________________
_______________________________________________________________。
③完成下表中空格部分的填写
固体试样
判断依据(要点)
有关化学方程式(或离子方程式)
碳酸氢铵
NH4HCO3
NH3↑+CO2↑+H2O
碳酸氢钠
pH试纸显示有酸性气体产生
2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O
CO2+H2OH2CO3
碳酸钠
氯化钠
NaCl===Na++Cl-
解析
(1)
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