第三節(jié) 物質的檢驗
【考點說明】
1.學會用實驗方法鑒別氧氣、氫氣、二氧化碳;
2.學會用實驗方法鑒別氫氧化鈣、氫氧化鈉;
3.學會用實驗方法檢驗碳酸鹽;
4.學會用實驗方法檢驗銨鹽。
【知識整理】
1.幾種氣體的檢驗方法
物質
實驗步驟
實驗現象
H2
在試管口點火
純H2點燃,有淺藍色火焰,輕微“噗”的聲音
不純H2點燃,有尖銳的爆鳴聲
O2
將帶有火星的木條放入容器口
帶火星的木條復燃
CO2
將燃著的木條放入容器口
燃著的木條熄滅
將澄清石灰水倒入容器中,振蕩
澄清石灰水變渾濁
2.幾種酸、堿、鹽的檢驗方法
物質
試劑
現象
酸(H+)
紫色石蕊試液
變紅
藍色石蕊試紙
變紅
堿(OH-)
紫色石蕊試液,紅色石蕊試紙
變藍
無色酚酞試液
變紅
碳酸鹽(如碳酸鈉)
鹽酸,澄清石灰水
生成氣體,該氣體能使澄清的石灰水變渾濁
銨鹽
濃NaOH溶液或熟石灰,紅色石蕊試紙或酚酞試紙
產生無色有刺激性氣味的氣體,能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍或使?jié)駶櫟姆犹嚰堊兗t。
物質的檢驗包括鑒別和鑒定。鑒別是利用物質的特性,用物理或化學方法將若干種區(qū)分開來的操作。鑒定是根據物質的某一特性,用化學方法來確定其中的成分。
物質的推斷是根據實驗內容、步驟、現象以及物質的其它特征,通過推理確定未知物的成分。
【經典例題】
例題1 已知草木灰的主要成份是一種含鉀的化合物。取少量的草木灰放入試管中,然后向試管中加入稀鹽酸,有氣泡產生,將產生的氣體通入澄清石灰水中,澄清石灰水中變渾濁,根椐上述現象推斷草木灰的主要成份。并完成相應的化學方程式。
【分析】本題實際是碳酸根離子的檢驗,凡是含有碳酸根的物質都能與稀鹽酸反應放出氣體。根椐產生的無色、無味氣體能使澄清石灰水變渾濁,證明氣體是CO2,從而證明草木灰中含有碳酸根離子。
【答案】草木灰主要成分為K2CO3;瘜W方程式為:K2CO3+2HCl=2KCl+H2O+CO2↑,
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 ↓+ H2O;
例題2 為了檢驗在氫氣和二氧化碳的混合氣體中是否混有一氧化碳,用右圖所示裝置進行實驗。試回答:
(1)裝置B中盛放的試劑是_______,目的是為了_____________________。
(2)當觀察到__________________
時,說明混合氣體中一定混有一氧化碳。
(3)如果混合氣體中混有一氧化碳,為了保護環(huán)境,應在D裝置的排氣管口采取的措施是_____________________________.
【分析】本題的實驗目的是檢驗氫氣和二氧化碳中是否混有一氧化碳。在我們現有的知識中,沒有學過能直接證明一氧化碳存在的方法。要檢驗一氧化碳的存在必須依靠檢驗生成物的方法。根據圖示裝置應該將一氧化碳還原氧化銅的裝置和反應作為核心。用石灰水檢驗一氧化碳還原氧化銅的生成物,從而間接證明一氧化碳的存在。在已知的混合氣體中,氫氣對實驗無影響,可以不必考慮。二氧化碳則能使石灰水變渾濁,影響一氧化碳的檢驗。因此,必須在一氧化碳還原氧化銅的反應發(fā)生前除凈二氧化碳,顯然A裝置起的是這個作用。但A裝置是否除凈了二氧化碳還需要進一步檢驗,B裝置所起的就是這個作用。
【答案】(1)氫氧化鈣溶液 檢驗二氧化碳是否已除凈 (2)D中石灰水渾濁而B中石灰水澄清 (3)將尾氣點燃
【自主檢測】
一、選擇題(每小題只有一個正確選項)
1.為鑒別氫氣、氧氣、二氧化碳三瓶氣體,可選用的方法是 ( )
A.將水倒入三瓶氣體中 B.將澄清石灰水倒入三瓶氣體中
C.將紫色石蕊試液滴入三瓶氣體中 D.將燃著的木條分別伸入三瓶氣體中
2.小強同學為了區(qū)別氫氧化鈉溶液和澄清石灰水,設計了如下圖所示的四組實驗方案,其中能達到目的的是 ( )
3.用一種試劑就能把NaCl、NH4Cl、Na2SO4三種溶液區(qū)別開來,這種試劑是 ( )
A、AgNO3溶液 B、NaOH溶液 C、BaCl2溶液 D、Ba(OH)2溶液
4.食鹽、食醋、純堿等均為家庭廚房中常用的物質,利用這些物質你能做成的實驗是( )
①檢驗自來水中是否含有氯離子②鑒別食鹽和純堿
③檢驗雞蛋殼能否溶于酸 ④除去熱水瓶中的水垢。
A.①②③④ B.①③ C.②④ D.②③④
5.如圖所示,將密閉的相互連通的裝置放在天平上,調節(jié)天平使之平衡。經過一段時間后,下列有關敘述正確的是 ( )
A. 指針偏左,食鹽溶液一定變稀,燒堿潮解
B. 指針偏右,食鹽溶液一定飽和,燒堿潮解
C. 指針偏左,食鹽溶液一定變濃,燒堿潮解
D. 指針偏右,食鹽溶液一定變濃,燒堿潮解
二、簡答題
6.食鹽、白糖、醬油、醋、石堿(碳酸鈉晶體)、味精等是常見的烹調用品。在廚房里:
(1)若要鑒別失去標簽的食鹽和白糖,你認為簡便、可行的方法是 。
(2)若要鑒別失去標簽的醬油和醋,你認為簡便、可行的方法是 。
(3)若要除去熱水瓶中的水垢(主要成分中含有CaCO3),可選用上述物質中的 。
(4)若油鍋里的油燒著了,你認為最好的滅火措施是 (填序號)。
(A)用嘴吹 (B)澆點水 (C)加點食鹽 (D)蓋緊鍋蓋,停止加熱
7.小明對媽媽殺魚時從魚肚內取出的鰾(見下圖)產生了興趣,他確定了“探究鰾內氣體體積和成分”作為研究性學習的課題。小明通過查閱有關資料獲知:這種魚鰾內氧氣約占1/4,其余主要是二氧化碳和氮氣。探究分兩步進行。
(1)測量鰾內氣體體積。小明設計了兩種方法∶
A:用醫(yī)用注射器抽取鰾內氣體,測量其體積;
B:在水下剌破鰾,用排水集氣法收集鰾內氣體并測量其體積(如右圖)。
你認為這兩種方法中不合理的是_____,理由:________________
__________________。寫出與理由相關的化學方程式______________________________。
(2)探究鰾內氣體的成分。給你兩集氣瓶的鰾內氣體,請你幫助他設計實驗驗證假設。
方法
現象
驗證鰾內含O2
驗證鰾內含CO2
8.老師請小剛幫助他將失去標簽的鹽酸、氯化鈉、氫氧化鈉三瓶溶液鑒別出來,重新貼好標簽。為了鑒別這三種溶液,小剛取這三種溶液各少許,分別編號為A,B,C,按下圖步驟進行實驗,同時觀察到以下現象:
由此小剛能推測出三種溶液分別是;
A為 溶液;B為 溶液;C為 溶液。
9.做中和反應實驗時,我將稀鹽酸滴入氫氧化鈉溶液中,意外看到有氣泡產生。小偉提醒:是不是拿錯了藥品?我查驗后確認藥品沒錯,只是在瓶口發(fā)現有白色粉末狀物質。我認為是氫氧化鈉溶液變質了。
⑴氫氧化鈉溶液變質的原因是 。
⑵利用與上述實驗不同的原理,我又設計了一個實驗再次確認該氫氧化鈉溶液已變質。
實驗步驟
實驗現象
實驗結論
取少量氧氧化鈉溶液于試管中,滴加
該氫氧化鈉溶液
已變質
⑶ 該氫氧化鈉溶液是部分變質還是全部變質?
實驗步驟
實驗現象
實驗結論
該氫氧化鈉溶液 變質
寫出(3)中所涉及到的一個化學方程式
⑷ 如何用該變質的溶液來制取氫氧化鈉溶液? 簡述實驗步驟。
10.為了檢驗某石材是否含有碳酸鹽,進行如下實驗(裝置如下圖所示):先在錐形瓶中加入石材樣品碎塊,再加入一定量的稀鹽酸,觀察現象,得出結論。試回答以下問題:
⑴為達到實驗目的,右邊試管中應加入 。
⑵如果觀察到錐形瓶中有 ,試管中有 的現象現時,
證明該石材中含有碳酸鹽。
⑶請寫出右邊試管中反應的化學方程式 。
⑷如何檢驗左邊氣體發(fā)生裝置的氣密性?請寫出兩種方法。
方法一 。
方法二 。
⑸若該碳酸鹽是碳酸鈣,取
答案:1.D 2.D 3.D 4.D 5.D
6.(1)嘗味道(甜的為糖,咸的為食鹽) (2)取樣分別加入石堿,有氣泡放出的為食醋(嘗味道也可以)
(3)醋 (4)D
7.(1)B 鰾內的二氧化碳氣體能溶于水,收集的氣體體積比實際體積小。
CO2 + H2O = H2CO3
(2)
實驗目的
方法
現象
驗證鰾內含O2
將燃著的木條放入含有鰾內氣體的集氣瓶中
木條能繼續(xù)燃燒
驗證鰾內含CO2
在含有鰾內氣體的集氣瓶中加入少量澄清石灰水
石灰水變渾濁
8.A.鹽酸(或HCl) B. 氫氧化鈉(或NaOH) C. 氯化鈉(或NaCl)
9.⑴ 與空氣中的CO2反應[其化學方程式是:CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O]
⑵ Ba(OH)2 [ 或BaCl2 或Ba(NO3)2或Ca(OH)2 或CaCl2 或Ca(NO3)2] 生成白色沉淀
⑶ 方法一
實驗步驟
實驗現象
實驗結論
① 取少量樣品于試管中,加入足量的BaCl2溶液[或CaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液或Ca(NO3)2溶液……]
② 過濾,在濾液中滴加幾滴無色酚酞溶液
① 生成白色沉淀
② 酚酞溶液變紅
[或酚酞溶液不變紅]
氫氧化鈉部分變質
[或氫氧化鈉全部變質]
方法二
① 同上
② 過濾,在濾液中滴加氯化鐵溶液[或滴加硫酸銅溶液、硫酸鎂溶液……]
產生紅褐色沉淀 [產生藍色沉淀、白色沉淀……]
[或不產生紅褐色沉淀……]
氫氧化鈉部分變質
[或氫氧化鈉全部變質]
BaCl2+Na2CO3==BaCO3↓+2NaCl[或 CaCl2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaCl、
或Ba(NO3)2+Na2CO3==BaCO3↓+2NaNO3、或Ca(NO3)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaNO3]
⑷ 取原變質的溶液,加入適量的Ba(OH)2溶液[或Ca(OH)2溶液],過濾,所得濾液即為氫氧化鈉溶液。
10.⑴澄清石灰水;⑵氣泡,白色渾濁;⑶Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 ↓+ H2O;
⑷方法一:左手堵住長頸漏斗上口,右手捂住錐型瓶外壁,觀察放入水中的導管口有氣泡冒出,則不漏氣。
方法二:堵住導管出口,然后向錐型瓶中倒水,在長頸漏斗下端浸沒在水中后若能在導管內形成一段高于瓶內液面的穩(wěn)定的水柱,則不漏氣。
⑸解:設
CaCO3 高溫 CaO + CO2↑
100 44
x (12.5-8.1)g
x =
石材中,碳酸鹽(CaCO3)的質量分數=
答:石材中,碳酸鹽(CaCO3)的質量分數為80%
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