2022届高考化学一轮复习全程跟踪检测59实验方法2__物质的检验与鉴别含解析

实验方法（2）——物质的检验与鉴别

1．(2021·衡阳一模)南朝陶弘景在《本草经集注》中记载有鉴别消石(KNO3)与朴消(Na2SO4)之法：“强烧之，紫青烟起，云是真消石也”。该鉴别方法利用的原理是(　　)

A．受热升华　　　　　　　 B．颜色反应

C．焰色反应   D．丁达尔效应

解析：选C　含有钾元素的物质在火焰上灼烧，火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)，该原理为焰色反应，C正确。

2．下列有关叙述正确的是(　　)

A．将木炭和浓硫酸在加热条件下反应生成的气体通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成，该气体一定是CO2

B．能使品红溶液褪色的气体一定是SO2

C．某红棕色气体溶于水形成溶液，该气体一定是NO2

D．某物质燃烧后的产物既能使白色硫酸铜粉末变蓝，又能使澄清石灰水变浑浊，该物质可能是碳氢化合物

解析：选D　木炭和浓硫酸在加热条件下反应可生成CO2和SO2，而SO2和CO2均可以使澄清石灰水变浑浊，A项错误；能使品红溶液褪色的气体可能是SO2，还可能为具有漂白性的其他气体，如Cl2等，B项错误；NO2、溴蒸气均为红棕色气体且溶于水均能形成溶液，C项错误；D项中的现象只能说明该物质一定含有碳、氢元素，则该物质既可能为碳氢化合物，也可能为含有碳、氢、氧元素的化合物，D项正确。

3．下列实验能达到目的的是(　　)

A．只滴加氨水鉴别NaCl、AlCl3、MgCl2、Na2SO4四种溶液

B．将NH4Cl溶液蒸干制备NH4Cl固体

C．用萃取分液的方法除去酒精中的水

D．用排饱和食盐水法收集KMnO4与浓盐酸反应产生的Cl2

解析：选D　A项中氨水与NaCl和Na2SO4均不反应，与AlCl3和MgCl2反应均生成白色沉淀，不能鉴别，A项错误；B项中NH4Cl能发生水解生成NH3和HCl，最终得不到NH4Cl固体，B项错误；酒精和水互溶，不能用分液的方法分离，C项错误。

4．根据实验操作和现象所得出的结论正确的是(　　)

解析：选A　A项，说明生成了NO2，则原溶液中一定有NO，正确；B项，要检验溶液中一定有Fe2＋，应该先滴加KSCN溶液，无明显变化 ，再滴入氯水，溶液显红色，错误；C项，原溶液中可能含有SO，错误；D项，HCl气体在瓶口遇水蒸气变成白雾，错误。

5．根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是(　　)

解析：选D　A．能使澄清石灰水变浑浊的气体可能是CO2或SO2，该溶液中可能含有CO、HCO或SO、HSO，错误；B.常温下，铁在浓硫酸中发生钝化，发生了化学反应，错误；C.淀粉溶液遇碘变蓝，遇KIO3不发生变化，该食盐中可能含有KIO3，错误；D.硅酸钠和乙酸反应生成硅酸和乙酸钠，说明乙酸的酸性比硅酸强，正确。

6．(2021·天津高考)下列关于物质或离子检验的叙述正确的是(　　)

A．在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3＋，无Fe2＋

B．气体通过无水CuSO4，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气

C．灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na＋，无K＋

D．将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是CO2

解析：选B　A项，在溶液中加KSCN，溶液显红色，只能证明一定存在Fe3＋，不能证明是否含有Fe2＋，错误；B项，无水CuSO4遇水生成CuSO4·5H2O，固体由无色变为蓝色，正确；C项，灼烧白色粉末，火焰呈黄色，能够证明原粉末中含有Na＋，无法证明是否含有K＋，因为要观察钾的火焰颜色，必须透过蓝色钴玻璃滤去黄光，排除钠的干扰，错误；D项，能使澄清石灰水变浑浊的气体不一定是CO2，SO2也可以，错误。

7．用如图所示装置进行相关实验，能实现目的的是(　　)

解析：选B　SO2、CO2都能与澄清石灰水反应，应先通过酸性KMnO4溶液除去SO2再检验CO2，A项错误；乙烯与溴水发生加成反应，溴水褪色，可用溴水检验乙烯，B项正确；CO2和HCl都与饱和Na2CO3溶液反应，应用饱和NaHCO3溶液除杂，C项错误；不能用CuSO4溶液检验混合气体中是否含有水蒸气，正确的检验方法是先将混合气体通过盛有无水硫酸铜的干燥管，然后将气体通入澄清石灰水中，D项错误。

8．现有①K2SO4　②Ba(NO3)2　③Al2(SO4)3　④KOH　⑤CuCl2五种物质的溶液。不用其他任何试剂就能把它们一一鉴别出来，其鉴别出来的顺序是(　　)

A．⑤④③②①   B．②③④①⑤

C．⑤④①②③   D．①②③④⑤

解析：选A　首先根据CuCl2溶液呈蓝色，鉴别出CuCl2溶液；再用CuCl2溶液鉴别出KOH溶液；用KOH溶液鉴别出Al2(SO4)3溶液；再用Al2(SO4)3溶液鉴别出Ba(NO3)2溶液；最后鉴别出K2SO4溶液。

9．某同学为检验溶液中是否含有常见的几种无机离子，进行了如图所示的实验操作。其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的正确结论是(　　)

A．原溶液中一定含有SO   B．原溶液中一定含有NH

C．原溶液中一定含有Cl－   D．原溶液中一定含有Fe3＋

解析：选B　原溶液中加入Ba(NO3)2和HCl生成白色沉淀，原溶液中可能存在SO、SO或Ag＋，A错误；因检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明原溶液中一定含有NH，B正确；加AgNO3溶液产生白色沉淀，可能是加入的HCl引起的，C错误；加入KSCN溶液得到红色溶液，Fe3＋可能是由原溶液中的Fe2＋被H＋、NO氧化而来的，故原溶液中不一定含有Fe3＋，D错误。

10.用如图所示装置及表中的试剂(装置Ⅰ中的试剂足量)并依据装置Ⅱ中的现象，检验混合气体中的某种成分，方案合理的是(　　)

解析：选C　A项，将混合气体通入澄清石灰水中，CO2能使澄清石灰水变浑浊，而溴水中无现象，无法证明CO2中混有CH4，不符合题意；B项，将混合气体通入酸性高锰酸钾溶液，H2S、SO2均可被吸收，使酸性高锰酸钾溶液褪色，品红溶液中无现象，无法证明H2S中混有SO2，不符合题意；C项，将混合气体通入CCl4中，溴蒸气被吸收，溶液呈橙色，将剩余气体通入石蕊溶液中，石蕊溶液变红，说明溴蒸气中混有NO2，符合题意；D项，将混合气体通入饱和食盐水中，HI、HCl都被吸收，无剩余气体进入AgNO3溶液中，无法证明HI中混有HCl，不符合题意。

11．根据下列实验内容得出的结论正确的是(　　)

解析：选D　显碱性的盐溶液也能使红色石蕊试纸变蓝，如Na2CO3溶液，A项错误；若废液呈酸性，即使含Cu2＋，加入少量的葡萄糖溶液也无砖红色沉淀产生，B项错误；若该溶液中含有HCO，加入盐酸也能产生无色无味气体，C项错误。

12．(2021·皖南八校第二次联考)实验室在500 ℃时隔绝空气加热硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]至分解完全并确定分解产物成分的装置如图所示(已知分解的固体产物中可能有FeO、Fe2O3和Fe3O4，气体产物中可能有NH3、N2、H2O、SO3和SO2)。下列说法正确的是(　　)

A．装置②用于检验分解产物中是否有水蒸气生成，试剂X最好选用碱石灰

B．装置③用于检验分解产物中是否有SO3气体生成并除去SO3和NH3

C．取①中固体残留物与稀硫酸反应并滴加KSCN溶液，溶液变红，则残留物一定为Fe2O3

D．装置④用于检验分解产物中是否有SO2气体生成，装置⑤用于收集生成的NH3和N2

解析：选B　装置②的作用是检验分解产物中是否有水蒸气生成，故试剂X应选用无水CuSO4，A错误；装置③用于检验分解产物中是否有SO3气体生成，若有SO3气体生成，则装置③中产生白色沉淀硫酸钡，并用氯化钡和盐酸除去SO3和NH3，B正确；①中固体残留物中可能还含有FeO，可能不含有Fe2O3而含有Fe3O4，不一定为Fe2O3，C错误；NH3极易溶于水，若分解产物中有NH3，则NH3被装置③中的溶液吸收，装置⑤中不可能收集到NH3，D错误。

13．有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：K＋、Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、Ba2＋、NO、SO、Cl－、I－、HCO，实验如下：

由此判断：

(1)溶液中一定存在的离子是__________；溶液中肯定不存在的离子是______________。

(2)写出实验步骤②中所发生反应的离子方程式：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)为了进一步确定其他离子，应该补充的实验及对应欲检验离子的名称：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：本题要求为无色透明溶液，则Fe2＋不能大量存在。

步骤①pH试纸变红，说明溶液显酸性，HCO不能大量存在；

步骤②说明有NO，在酸性条件下NO有强氧化性，因此还原性的离子I－就不能大量存在；

步骤③说明有SO，Ba2＋就不能大量存在；

步骤④不能说明有Cl－，因为步骤③中引入了Cl－；

步骤⑤说明有Mg2＋和Al3＋。

答案：(1)NO、SO、Mg2＋、Al3＋　Fe2＋、HCO、I－、Ba2＋

(2)3Cu＋8H＋＋2NO3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O

(3)K＋的检验可以用焰色反应；Cl－的检验：向溶液中加足量的Ba(NO3)2溶液，过滤后向滤液中加AgNO3溶液，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解，可证明有Cl－存在

14．某学习小组通过下列装置探究MnO2与FeCl3·6H2O能否反应产生Cl2，FeCl3的升华温度为315 ℃。

实验操作和现象：

(1)现象ⅰ中的白雾是________。

(2)分析现象ⅱ，该小组探究黄色气体的成分，实验如下：

a．加热FeCl3·6H2O，产生白雾和黄色气体。

b．用KSCN溶液检验现象ⅱ和a中的黄色气体，溶液均变红。

通过该实验说明现象ⅱ中黄色气体含有________。

(3)除了氯气可使B中溶液变蓝外，推测还可能的原因是①实验b检出的气体使之变蓝，反应的离子方程式是_______________________________________________________

________________________________________________________________________。

经实验证实推测成立。

②溶液变蓝的另一种原因：在酸性条件下，装置中的空气使之变蓝。通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是________________________________________________________________________。

(4)为进一步确定黄色气体中是否含有Cl2，该小组提出两种方案，均证实了Cl2的存在。

方案1：在A、B间增加盛有某种试剂的洗气瓶C。

方案2：将B中淀粉­KI溶液替换为NaBr溶液；检验Fe2＋。

现象如下：

①方案1的C中盛放的试剂是________(填字母)。

A．NaCl饱和溶液　 　B．NaOH溶液　　C．NaClO溶液

②方案2中检验Fe2＋的原因是____________________________________________。

③综合方案1、2的现象，说明选择NaBr溶液的依据：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(5)将A中的产物分离得到Fe2O3和MnCl2，A中产生Cl2的化学方程式是________________________________________________________________________。

解析：(1)FeCl3·6H2O受热失去结晶水：FeCl3·6H2O△,FeCl3＋6H2O，生成的FeCl3水解：FeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3HCl，生成HCl气体，HCl和H2O结合形成盐酸小液滴，可观察到白雾。

(2)向FeCl3溶液中滴入KSCN溶液，发生络合反应：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，生成血红色的硫氰化铁，用KSCN溶液检验现象ⅱ和a中的黄色气体，溶液均变红，说明ⅱ中黄色气体含有FeCl3。

(3)①碘离子具有还原性，氯化铁具有强氧化性，碘离子可被氧化为碘单质，反应的离子方程式为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。

②题述实验B装置中有HCl，设计实验方案时需要加入盐酸酸化。

(4)①根据以上分析，已经确定FeCl3、酸性条件下的O2均可氧化I－，则方案1中必须排除FeCl3、O2(H＋)的干扰，在A、B间增加盛有饱和食盐水的洗气瓶C，可以吸收FeCl3、HCl，O2只有在酸性条件下才能氧化I－，则氧化I－的只能为Cl2。②若B中观察到溶液呈浅橙红色，证明Br－被氧化为Br2，若未检出Fe2＋，说明Fe3＋未被Br－还原为Fe2＋，只能是Cl2将Br－氧化为Br2；另外，因为还原剂用的不是I－，所以不用考虑O2(H＋)的影响。③选择NaBr溶液的依据是氧化性：Cl2>Br2>Fe3＋，Cl2可以氧化Br－，Fe3＋不能氧化Br－。

(5)二氧化锰与FeCl3·6H2O反应生成Fe2O3、MnCl2、Cl2及水，根据得失电子守恒、原子守恒可配平反应的化学方程式为3MnO2＋4FeCl3·6H2O2Fe2O3＋3MnCl2＋3Cl2↑＋24H2O。

答案：(1)盐酸小液滴

(2)FeCl3

(3)①2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2　②另取一支试管，向其中加入淀粉­KI溶液，再滴入几滴HCl溶液，在空气中放置，观察溶液是否变蓝

(4)①A　②排除Fe3＋将Br－氧化成Br2的可能性　③该实验条件下，Br－可以被Cl2氧化成Br2，但不会被Fe3＋氧化为Br2

(5)3MnO2＋4FeCl3·6H2O2Fe2O3＋3MnCl2＋3Cl2↑＋24H2O