浙教版科学2022-2023学年上学期九年级“冲刺重高”讲义（十七）：小专题1：物质的检验与鉴别【word，含解析】

一、常见离子的检验
离子 检验方法 实验现象
H＋ ①取少量试剂滴加紫色石蕊溶液 石蕊溶液变红
②用玻璃棒蘸取少量试剂滴在pH试纸上 与标准比色卡对照pH<7
③取少量试剂加入Zn粒 有气泡产生
④取少量试剂加入碳酸钠 有气泡产生
OH－ ①取少量试剂滴加紫色石蕊溶液 石蕊溶液变蓝
②取少量试剂滴加无色酚酞溶液 酚酞溶液变红
③用玻璃棒蘸取少量试剂滴在pH试纸上 与标准比色卡对照pH>7
④取少量试剂加入可溶性铜盐 有蓝色絮状沉淀生成
Cl－ 取少量试剂滴加少量AgNO3溶液和稀HNO3 产生白色沉淀，且沉淀不消失
SO42－ 取少量试剂滴加少量Ba(NO3)2溶液和稀HNO3 产生白色沉淀，且沉淀不消失
CO32－ 取少量试剂滴加稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水中 产生气泡，澄清石灰水变浑浊
二、常见气体的检验
气体 检验方法 实验现象
O2 将带火星的木条伸入集气瓶内 木条复燃
CO2 将气体通入澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊
H2 点燃，在火焰上方罩一个干冷的烧杯 烧杯内壁有水雾(或水珠)生成
CH4 点燃，在火焰上方罩一个干冷的烧杯；一段时间后，迅速倒转烧杯，向烧杯中加入澄清石灰水，振荡 烧杯内壁有水雾(或水珠)生成；澄清石灰水变浑浊
CO 点燃，在火焰上方罩一个涂有澄清石灰水的烧杯 澄清石灰水变浑浊
水蒸气 通过无水硫酸铜 无水硫酸铜由白色变成蓝色
HCl 先通入硝酸银溶液，再滴加稀HNO3 有白色沉淀生成，且沉淀不溶解
三、物质的鉴别
1．物质的鉴别原则：操作简单、试剂种类少、现象明显。
2．物质鉴别的方法：应先简后繁，先用物理方法后用化学方法。
(1)物理方法：依据物质特殊的物理性质(如颜色、状态、气味、溶解性、溶解时的吸放热现象)进行观察、分析、判断，得出结论。
(2)化学方法：依据物质间反应时所产生的特殊反应现象(如变色、放出气体、生成沉淀、放热等)进行鉴别。
3．物质鉴别的形式
(1)一种试剂鉴别：选择一种试剂，分别加入待测物质中，观察实验现象。
(2)多种试剂鉴别：选择多种试剂，依次加入待测物质中，会出现明显不同现象。
(3)无试剂鉴别：先利用物质物理性质不同或物质间的相互反应(包括与生成物反应)而产生不同现象把物质鉴别出来。
例1、下列关于物质的鉴别、除杂所选用的试剂或方法正确的是（ ）
选项 实验目的 试剂或方法
A 鉴别Na2CO3、NaCl两种固体 水
B 鉴别FeCl3、NaCl、NaOH、MgCl2四种溶液 不另加试剂
C 鉴别KCl、CaCl2两种溶液 分别通入二氧化碳
D 除去N2中的少量CO 点燃
A.A B.B C.C D.D
例2、试剂的正确选择和使用是实验成功的关键。下列实验所选用的试剂中，能达到实验目的的是
实验名称 所用试剂
A 检验硫酸根离子 硝酸钡溶液
B 检验三价铁离子的存在 硫氰化钾溶液
C 除去氯化钡中混杂的硝酸镁 适量的氢氧化钡溶液
D 区分氢氧化钠溶液和硝酸铵溶液 适量的蒸馏水
A.A B.B C.C D.D
例3、某混合气体X由CO2、CO、H2O（水蒸气）、H2中的两种或两种以上组成，X气体依次通过如图1装置（假定每步反应均完全），现象分别为：A中溶液变浑浊；B中固体变为红色；C中粉末变为蓝色；D中溶液变浑浊。
完成下列问题：
（1）该实验能得出CO气体一定存在的证据是 　 　；
（2）只要在图1中加装一个图2装置，就能确定原混合气体X中是否含有H2。
①写出图2装置中试剂名称 　 　；
②该装置连接在图1中哪两个装置之间 　 　（用字母表示）。
1.下列各组物质鉴别方法不正确的是（ ）
A.用碳酸钠溶液鉴别稀盐酸和氯化钠溶液
B.用稀硫酸区分铁粉和氧化铜粉末
C.用紫色石蕊溶液区分氯化钠溶液和稀盐酸
D.用氢氧化钠溶液区分稀盐酸和稀硫酸
2.下列关于科学实验的“目的-操作-现象-结论”的描述正确的是( )
实验组别 实验目的 所加试剂（或操作） 实验现象 实验结论
A 检验氯离子存在 待测溶液滴加硝酸银 有白色沉淀产生 该溶液中一定含有氯离子
B 检验硫酸根离子的存在 待测溶液中加入氯化钡溶液和稀硝酸 有产生白色沉淀 该溶液中一定含有硫酸根离子
C 区别羊毛和涤纶 灼烧闻气味 产生烧焦羽毛气味 为涤纶
D 除去KCl中的少量K2CO3 滴加稀盐酸至刚好无气泡产生 有气泡产生，最后一滴盐酸滴入无气泡 K2CO3已被除尽
A.A B.B C.C D.D
3.下列各组物质的溶液，不需要外加试剂就能鉴别出来的是（ ）
A.NaOH，FeCl3，NaCl，KCl B.Na2SO4，NaCl，BaCl2，KNO3
C.Na2SO4，BaCl2，Na2CO3，HCl D.Na2CO3，H2SO4，HCl，KCl
4.鉴别失去标签的五瓶溶液：稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、CuSO4溶液和BaCl2溶液．
（1）根据溶液颜色即可确定CuSO4溶液．取少量四种无色溶液分别放入四支试管中，再分别滴加CuSO4溶液，可鉴别出NaOH溶液和BaCl2溶液．鉴别出NaOH溶液的现象是________ ；
（2）另取少量剩余的两种溶液分别放入两支试管中，再分别滴加BaCl2溶液，其中一支试管内产生白色沉淀，该反应可用化学方程式表示为________，至此，五瓶溶液已全部鉴别出来；
（3）实验结束后，将所有试管中的物质充分混合，过滤除去沉淀，得到无色滤液；取少量无色滤液滴加Na2SO4溶液，无明显现象，另取少量无色滤液分别与下列物质混合时，一定无明显现象的是________ ．
A.酚酞溶液 B.Mg C.CuO D.Ba（OH）2溶液 E.AgNO3溶液．
5．小金在学习甲烷的性质时，发现甲烷与氢气在性质上有许多相似之处，如密度比空气小，难溶于水，具有可燃性等。氢气具有还原性，那么甲烷是否也具有还原性呢？
【建立假设】小金猜测甲烷有还原性，并对甲烷还原氧化铜的产物提出了下列假设：
假设1：Cu、CO2、H2O；
假设2：Cu、CO、H2O；
假设3：Cu、CO、CO2、H2O
【设计实验】为了确定产物，小金设计了如下装置：
已知装置B、C、D、E中分别盛有浓硫酸、无水硫酸铜、碱石灰、澄清石灰水
①分别称量装置A、B、D的质量；
②持续通入CH4；
③加热装置A，使其充分反应；
④停止加热，继续通入CH4至冷却到室温；
⑤再次分别称量装置A、B、D的质量。
实验过程中通入甲烷的作用各不相同，停止加热后继续通入甲烷的作用是 　 　。
老师提醒小金该实验还缺少 　 　装置，存在安全隐患，小金随即修改实验方案。
【进行实验】小金按照正确的步骤进行实验，并记录了实验现象和数据。
①装置A中的黑色粉末变红；装置C中白色粉末不变色；装置E中石灰水不变浑浊。
②称量数据如表所示：
A中玻璃管（含药品）质量 装置B的质量 装置D的质量
反应前 150.0g 156.6g 256.8g
反应后 146.8g 158.4g 259.0g
【实验结论】
甲烷 　 　（选填“具有”或“不具有”）还原性，CH4与CuO充分反应后的产物是 　 　。
1.用下列方法鉴别物质不能达到实验目的是（ ）
序号 物质 鉴别方法或试剂
A 浓盐酸与蒸馏水 闻气味
B 浓硫酸与稀硫酸 水
C 稀H2SO4与AgNO3溶液 BaCl2溶液
D NaOH溶液与稀盐酸 无色酚酞溶液
A.A B.B C.C D.D
2.下列鉴别物质的方法中，切实可行的是( )
①用酚酞试液鉴别NaCl溶液和盐酸； ②用硝酸钡溶液鉴别稀盐酸和稀硫酸
③用氯化钡溶液鉴别烧碱溶液和纯碱溶液； ④用水鉴别NaOH和CaCO3固体
A.①②③④ B.②③ C.②③④ D.③④
3.下面的四种溶液，不用其它任何试剂，只需组内两两物质间反应，其中不能鉴别的是( )
A.HCl、Na2CO3、CaCl2、NaNO3 B.Ba(OH)2、NH4Cl、K2CO3、NaNO3
C.K2SO4、CuSO4、NaOH、NaNO3 D.FeCl3、NaOH、H2SO4、Ba(OH)2
4.某钠盐溶液中含有Cl 、OH 、CO32 三种阴离子，仅用一份样品溶液，利用下面的试剂与操作就可将溶液中的三种阴离子依次检验出来，正确的实验操作顺序是（ ）
①滴加Mg（NO3）2溶液 ②过滤 ③滴加AgNO3溶液 ④滴加Ba（NO3）2溶液。
A.①②④②③ B.④②①②③ C.③②①②④ D.④②③②①
5.我们在做“物质的鉴别”实验时，曾对硫酸铜、氯化钠、硝酸钾三种白色粉末进行鉴别．以下是某同学设计的鉴别方案，请你沿着该同学的思路回答相关问题．
①________；②________；③________.
6．随着人们对于清洁能源的需求日益上升，天然气的使用越来越普及。氧气较少时，天然气燃烧后的气体成分为CO2、CH4、CO、水蒸气中的一种或几种。查阅资料发现CH4也能与CuO反应生成Cu、CO2和H2O。为了确定燃烧后的气体成分，某兴趣小组设计了如图装置进行探究：
（1）A装置中盛放的液体是 　 　。
（2）老师告诉小明点燃酒精灯前，需要“待G装置中澄清石灰水下降至安全线以下”，这样做的原因是 　 　。
（3）小明在实际操作中发现无水硫酸铜粉末变为蓝色，G中澄清石灰水变浑浊。由此他认为该气体中一定含有CH4和CO。你认为小明的结论是否正确？请说明理由 　
　 。
答案及解析
例1、【答案】B
【解析】对于物质鉴别题，首先要掌握各物质的性质，然后根据物质的性质选择所需物质，再利用反应的不同现象加以区分，鉴别题时各物质的现象必须不能相同，否则无法区分。
A、碳酸钠和氯化钠都易溶于水，且都形成无色溶液，不能用水鉴别，不符合题意；
B、先观察颜色，溶液呈黄色的为氯化铁，将氯化铁滴入另三种溶液中，产生红褐色沉淀的为氢氧化钠，将氢氧化钠滴入另两种溶液中，产生白色沉淀的为氯化镁，无明显现象的为氯化钠，可以鉴别，符合题意；
C、氯化钾和氯化钙都不能与二氧化碳反应，不能鉴别，不符合题意；
D、氮气为灭火性气体，少量一氧化碳不能用点燃的方法除去，且一氧化碳燃烧生成二氧化碳会引入新杂质，不符合题意；
例2、【答案】B
【解析】（1）硫酸钡和碳酸钡同为白色沉淀，不同在于硫酸钡不溶于酸；
（2）硫氰化钾只有遇到三价铁离子才会变红色；
（3）除杂的原则：不能引入新的杂质；
（4）区分两种物质，那么加入试剂后至少有一种物质出现明显的现象才行。
B、根据含有三价的铁离子的溶液中加入硫氰化钾，会出现红色进行分析；
C、根据硝酸镁和氢氧化钡生成硝酸钡对于氯化钡也是杂质进行分析；
D、根据氢氧化钠和硝酸镁都易溶于水进行分析．
【解答】A.鉴别硫酸根离子应该用硝酸酸化的硝酸钡鉴别，故A错误；
B.含有三价的铁离子的溶液中加入硫氰化钾，会出现红色，而二价的铁离子不能使其变色，故B正确；
C.硝酸镁和氢氧化钡生成硝酸钡，在除杂的同时引入新的杂质，故C错误；
D.氢氧化钠和硝酸镁都易溶于水，使用蒸馏水不能达到鉴别的目的，故D错误。
例3、【解答】解：（1）一氧化碳与氧化铜反应后生成二氧化碳，因此在A中去除二氧化碳后，D中溶液变浑浊，说明有二氧化碳生成，从而说明气体存在一氧化碳；
故答案为：D中溶液变浑浊。
（2）①为了确定是否含有氢气，需要通过氢气与氧化铜反应生成水来确定氢气是否存在，因此先将混合气体干燥，所以需要去除水蒸气，而浓硫酸具有吸水性，故加入浓硫酸即可；
故答案为：浓硫酸。
②为了确保干燥气体进入B中，所以在A和B之间加入图2装置，氢气与氧化铜反应生成水，使C中无水硫酸铜变色，证明水的存在，由此可以验证氢气的存在；
故答案为：A和B。
1.【答案】D
【解析】根据所给各组试剂的性质分析，由加入物质与各物质反应的现象确定是否可以鉴别。
A、加入碳酸钠，产生气泡的为盐酸，无明显现象的为氯化钠溶液，可以鉴别，不符合题意；
B、加入稀硫酸，产生气泡的为铁粉，固体溶解溶液呈蓝色的为氧化铜，可以鉴别，不符合题意；
C、加入紫色石蕊试液，溶液呈紫色的为氯化钠溶液，呈红色的为稀盐酸，可以鉴别，不符合题意；
D、氢氧化钠与稀盐酸和稀硫酸反应都无明显现象，不能鉴别，符合题意；
2.【答案】D
【解析】A、根据氯离子的验证方法需加入硝酸银溶液和稀硝酸分析；
B、根据加入氯化钡溶液产生不溶于硝酸白色沉淀可能是硫酸钡也可能是氯化银分析；
C、根据羊毛灼烧有烧焦羽毛气味分析；
D、根据碳酸钾与盐酸反应及除杂原则分析。
【解答】A、检验氯离子需用硝酸银和稀硝酸，产生不溶硝酸的白色沉淀才能证明含氯离子，不符合题意；
B、加入氯化钡溶液和稀硝酸，产生不溶于硝酸白色沉淀时则证明溶液中可能含硫酸根离子也可能含银离子，不符合题意；
C、羊毛成分为蛋白质，灼烧时会有烧焦羽毛的气味，不符合题意；
D、加入稀盐酸，杂质碳酸钾与盐酸反应产生氯化钾、水和二氧化碳，可以除去杂质，符合题意；
3.【答案】C
【解析】先观察所给试剂的颜色，将有特殊颜色的溶液鉴别出来，再用该试剂鉴别出其它物质，或两两物质反应，凭现象的不同加以鉴别。
A、先通过颜色观察出溶液呈黄色的氯化铁溶液，然后将氯化铁加入另三种溶液中，产生红褐色沉淀的为氢氧化钠，但氯化钠和氯化钾无法鉴别，不符合题意；
B、硫酸钠与氯化钡反应会产生白色沉淀，但鉴别不出哪一种是硫酸钠，哪一种是氯化钡，且氯化钠和硝酸钾也无法鉴别，不符合题意；
C、将四种物质两两混合，出现的现象为一种沉淀，三种无明显现象的为硫酸钠，两种沉淀，一种无明显现象的为氯化钡，一种气体、一种沉淀、一种无明显现象的为碳酸钠，只一种气体，三种无明显现象的为盐酸，不需加试剂可以鉴别，符合题意；
D、两两物质反应，只能鉴别出碳酸钠和氯化钾，无法鉴别硫酸和盐酸，不符合题意；
4.【答案】（1）产生蓝色沉淀 （2）H2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2HCl （3）B,C
【解析】（1）氢氧化钠和硫酸铜反应，生成蓝色沉淀氢氧化铜和硫酸钠；
（2）氯化钡和稀硫酸反应，生成白色的硫酸钡沉淀和稀盐酸，据此写出反应的方程式；
（3）含有铜离子的溶液呈蓝色；氢氧化铜与酸能够反应；硫酸钡和氯化银为白色沉淀，据此分析判断即可。
【解答】（1）分别滴加CuSO4溶液，可鉴别出NaOH溶液和BaCl2溶液．鉴别出NaOH溶液的现象是：产生蓝色沉淀；
（2）氯化钡和稀硫酸反应，生成白色的硫酸钡沉淀和稀盐酸，方程式为： H2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2HCl ；
（3）①过滤除去沉淀，得到无色滤液，说明不含有铜离子，即氢氧化铜全部被过滤出去；因为氢氧化铜与酸反应，因此滤液中不含有稀盐酸和稀硫酸；
②取少量无色滤液滴加Na2SO4溶液，无明显现象，说明不含有钡离子。
无法确定滤液中是否存在氢氧化钠，而含有氢氧化钠，能使酚酞变红，故A不合题意；
溶液中不含有盐酸和硫酸，就不能与镁或是氧化铜反应，没有现象，故B、C符合题意；
硫酸根离子加氢氧化钡会生成沉淀，而无法确定硫酸根离子是否存在，故D不合题意；
溶液中含有氯离子，加入硝酸银溶液会产生白色沉淀，故E不合题意
5．【解答】解：【设计实验】反应后若直接停止加热，内部温度降低，造成压强减小，外界大气压会将液体时间压入导管，造成倒吸，而持续通入甲烷，可以避免该现象发生；实验过程可能产生一氧化碳、还有未反应的甲烷，都属于易燃易爆气体，不能直接排空，需要增加尾气处理装置；
故答案为：避免温度降低，内部压强减小后，防止发生倒吸；尾气处理。
【实验结论】有红色固体产生，说明氧化铜被还原生成了铜，因此说明甲烷具有还原性；A减小的质量为氧化铜中氧元素质量，所以此时氧化铜中氧元素质量＝150.0g﹣146.8g＝3.2g，B中增加质量为水的质量，D中增加质量为二氧化碳质量，而这两种物质中氧元素都来自于氧化铜中的氧元素，所以反应后氧元素质量＝（158.4g﹣156.6g）（259.0g﹣256.8g）100%＝3.2g，与反应前氧元素质量相等，所以反应后气体只有水蒸气和二氧化碳，所以反应后产物为铜、水和二氧化碳；
故答案为：具有；Cu、H2O、CO2。
1.【答案】C
【解析】对于物质鉴别题，首先要掌握各物质的性质，然后根据物质的性质选择所需物质，再利用反应的不同现象加以区分，鉴别题时各物质的现象必须不能相同，否则无法区分。
A、浓盐酸有刺激性气味，蒸馏水没有，可用闻气味方法鉴别，不符合题意；
B、浓硫酸加水会放出热量，而稀硫酸加水则不能，可用加水的方法鉴别，不符合题意；
C、稀硫酸和硝酸银溶液加入氯化钡溶液时都会产生白色沉淀，不能鉴别，符合题意；
D、氢氧化钠溶液能使酚酞溶液变红，稀盐酸不能使酚酞变色，可以鉴别，不符合题意；
2.【答案】C
【解析】①酚酞试液遇到氯化钠溶液和盐酸都不变色，无法鉴别，故①不可行；
②硝酸钡和稀盐酸不发生反应，而与稀硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀，可以鉴别，故②可行；
③氯化钡与烧碱溶液不发生反应，而与纯碱反应生成碳酸钡白色沉淀，可以鉴别，故③可行；
④氢氧化钠溶于水，而碳酸钙不溶于水，故④可行。
因此可行的是②③④。
3.【答案】C
【解析】先将有颜色的识别出来，若物质都是没有颜色，则让溶液之间两两混合，根据不同的实验现象加以鉴别。
A.碳酸钠能和盐酸反应生成气体、与氯化钙反应生成白色沉淀，所以既有气体又有沉淀生成的为碳酸钠，只有气体生成的为盐酸，只有沉淀生成的为氯化钙，无现象的为硝酸钠，不加任何试剂可以鉴别，故A正确不合题意；
B.氢氧化钡能与氯化铵混合产生有刺激性气味的气体氨气，能与碳酸钾混合产生白色沉淀，不能与硝酸钠反应，故既能产生刺激性气味的气体又能产生白色沉淀的是氢氧化钡，只能产生刺激性气味气体的是氯化铵，只能产生沉淀的是碳酸钾，无现象的是硝酸钠，故B正确不合题意；
C.硫酸铜溶液为蓝色，根据溶液颜色，首先鉴别出硫酸铜，然后将硫酸铜与其他三种物质混合，能产生蓝色沉淀的是氢氧化钠，但不能鉴别硫酸钾和硝酸钠，故C错误符合题意；
D.氯化铁溶液为黄色，根据溶液颜色，首先鉴别出氯化铁，然后将氯化铁与其他三种物质混合，能产生红褐色沉淀的是氢氧化钠和氢氧化钡，无现象的为硫酸，最后将硫酸滴加氢氧化钠和氢氧化钡溶液中，有白色沉淀生成的为氢氧化钡，无现象的为氢氧化钠，故D正确不合题意。
4.【答案】B
【解析】实验时，每次加入试剂只能和一种离子反应生成沉淀，这样才能逐步检验所有的离子，据此解答。
（1）Ba2+只能和CO32 离子生成沉淀，所以应该先滴加Ba（NO3）2溶液，然后通过过滤，将得到的沉淀碳酸钡除去；
（2）因为Mg2+只能和剩余的OH-离子生成沉淀，所以接下来应该滴加Mg（NO3）2溶液，然后将得到的沉淀通过过滤除去；
（3）最后加入AgNO3溶液，观察是否有沉淀生成，从而检验剩余的Cl-是否存在。
那么正确的操作顺序为：④②①②③。
5.【答案】蓝色；AgNO3；白色沉淀
【解析】硫酸铜溶液呈蓝色，氯化银为白色沉淀，据此分析判断即可。
【解答】（1）将白色粉末加水溶解后，A试管中溶液呈蓝色，则为硫酸铜；
（2）在B、C试管中加入硝酸银，由于氯化钠和硝酸银反应，生成氯化银白色沉淀和硝酸钠，而硝酸银和硝酸钾不反应，所以无现象的B中为硝酸钾，有沉淀生成的C试管内为氯化钠。
6．【解答】解：（1）氧气较少时，天然气燃烧后的气体成分为CO2、CH4、CO、水蒸气中的一种或几种，检验水要放在最前面，所以A装置中盛放的液体是浓硫酸；
（2）一氧化碳具有可燃性，和空气混合，加热时可能发生爆炸，所以点燃酒精灯前，需要“待G装置中澄清石灰水下降至安全线以下”，这样做的原因是：排尽装置内的空气，防止点燃酒精灯进行加热时发生爆炸；
（3）小明在实际操作中发现无水硫酸铜粉末变为蓝色，G中澄清石灰水变浑浊。由此他认为该气体中一定含有CH4和CO。小明的结论是不正确，理由是：甲烷和氧化铜加热会生成二氧化碳和水，气体中不一定含有一氧化碳。
故答案为：（1）浓硫酸；
（2）排尽装置内的空气，防止点燃酒精灯进行加热时发生爆炸；
（3）不正确，甲烷和氧化铜加热会生成二氧化碳和水，气体中不一定含有一氧化碳。
2022-2023学年上学期浙教版科学九年级“冲刺重高”讲义（十七）
物质的检验与鉴别