高三化学苏教版选修6单元测试：专题三 物质的检验与鉴别

一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分)
1．用石灰水、小苏打、淀粉和食醋等不能完成的实验是(　　)
A．碘盐中碘的检验
B．暖瓶中水垢的除去
C．食盐和纯碱的鉴别
D．鸡蛋壳主要成分的检验
解析：选A。选项A中，食盐中的碘以碘酸根(IO)的形式存在，若要检验，可用I－、淀粉，但现缺少I－，不能完成。B项，水垢的主要成分为CaCO3、Mg(OH)2，可用食醋溶解。选项C中，食盐、纯碱分别是NaCl、Na2CO3，可利用Na2CO3能与食醋中的酸反应产生气体(CO2)而与食盐鉴别开，也可直接用澄清石灰水鉴别。选项D中鸡蛋壳的主要成分为CaCO3，可与食醋反应产生气体。
2．(2011年杭州高二检测)对于某些离子的检验及结论一定正确的是(　　)
A．通入Cl2后，溶液变为黄色，加淀粉液后溶液变蓝，则原溶液中一定有I－
B．加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失，则原溶液中一定有SO
C．加入稀盐酸产生无色无味气体，将气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，则原溶液中一定有CO
D．加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加盐酸白色沉淀消失，一定有Ba2＋
解析：选A。使淀粉变蓝的物质是I2，而通入Cl2后，溶液变为黄色，则说明原溶液中一定含有I－；B项中Ag＋干扰；C项中HCO干扰；D项中Ca2＋干扰。
3．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：选C。“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。
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0.4000 g的NaOH固体配成1000 mL浓度为0.01000 mol·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：选B。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0.1 g。
5．(2011年厦门高二检测)下列各组物质，只用水不能鉴别的是(　　)
A．白色粉末：CuSO4、Na2CO3、CaCO3
B．无色液体：乙醇、苯、四氯化碳
C．白色粉末：NaOH、NaCl、NH4NO3
D．无色液体：苯、甲苯、乙醛
解析：选D。 A中CuSO4溶于水得到蓝色溶液，Na2CO3溶于水得到无色溶液，CaCO3不溶于水；B中乙醇与水混溶，苯不溶于水浮于水面，CCl4不溶于水沉于水底；C中NaOH溶于水，溶液温度升高；NH4NO3溶于水，溶液温度降低，NaCl溶于水温度变化不明显。因此A、B、C三个选项中的物质均可通过水进行鉴别。D中苯和甲苯无法用水鉴别。
6．只用一种试剂，一次就能区别Na2SO4、AgNO3和Na2CO3三种溶液，这种试剂是(　　)
A．BaCl2溶液　　　　　　 B．KOH溶液
C．稀硝酸 D．稀盐酸
解析：选D。鉴别Ag＋用Cl－，鉴别CO、SO可用Ba2＋，CO也可用H＋加以鉴别。若将BaCl2溶液加入到待测的三种溶液中，则三种溶液都出现白色沉淀，因现象相同而无法鉴别开；所以要用含有H＋和Cl－的盐酸来鉴别，产生的现象分别为无明显变化、白色沉淀、气体放出。
7．下列各组溶液中，不用任何其他试剂就能鉴别的是(　　)
A．Na2SO4　H2SO4　 AlCl3　 BaCl2
B．HCl　 NaOH　 K2SO4 NaHCO3
C．AlCl3　 KHCO3　 NaCl　 NaHSO4
D．NaOH　 FeCl3　 MgCl2　 K2SO4
解析：选D。对各组溶液，分别采用两两混合法进行区分。选项D中首先观察出FeCl3溶液，然后利用FeCl3溶液鉴别出NaOH溶液，再用NaOH溶液鉴别出MgCl2溶液，剩下的为K2SO4溶液。
8．利用下列试剂，运用化学方法鉴别Na2SO4、Na2SO3、Na2CO3、NaCl溶液，其中的最佳试剂组是(　　)
A．BaCl2、AgNO3 B．AgNO3、HNO3
C．BaCl2、HCl、品红 D．HCl、BaCl2、石蕊
解析：选C。取四种溶液少量于试管中加水溶解，滴加BaCl2溶液，没有现象的是NaCl，其余三种溶液都有白色沉淀，再滴加盐酸，沉淀不溶解的是BaSO4，原溶液是Na2SO4，沉淀溶解，且能够产生使品红溶液褪色的气体是BaSO3，原溶液是Na2SO3，最后一种是Na2CO3。
9．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：选D。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。
10．(2011年莆田高二检测)下列四个实验中，结论正确的是(　　)
A．有一澄清的碱性溶液，做离子鉴定时得出的结论是含有：Al(OH)、Fe3＋、HCO
B．某一固体溶于水后，检验出含有K＋、NO、Na＋、Cl－等离子，则该固体混合物是KNO3和NaCl的混合物或KCl和NaNO3的混合物
C．固体NaOH吸收了空气中的二氧化碳并溶于水后，则溶液中就一定大量存在碳酸根离子
D．加热碳酸氢铵固体，将生成的气体通过碱石灰能制备NH3
解析：选D。A中几种离子不能共存；B组中也有可能是四种物质KNO3、NaCl、KCl、NaNO3的混合物；C中的二氧化碳的量不能确定，结论是错误的。
11. 要检验溴乙烷中的溴元素，正确的实验方法是(　　)
A．加入新制的氯水振荡，再加入少量CCl4振荡，观察下层是否变为橙红色
B．滴入硝酸银溶液，再加入稀硝酸使溶液呈酸性，观察有无浅黄色沉淀生成
C．加入NaOH溶液共热，冷却后加入硝酸银溶液，观察有无浅黄色沉淀生成
D．加入NaOH溶液共热，冷却后加入稀硝酸使溶液呈酸性，再滴入硝酸银溶液，观察有无浅黄色沉淀生成
解析：选D。本题将卤代烃水解知识与卤素离子的检验知识融为一体，培养学生思维的深刻性和全面性。溴乙烷分子中虽然有溴原子，但溴乙烷既不溶于水，在水中又不能电离出Br－(不同于HBr)，所以溴乙烷不能直接与新制氯水或硝酸银溶液反应。可见选项A、B是错误的。但溴乙烷在NaOH的水溶液存在下可以发生水解反应(卤代烃的重要化学性质之一)，并且生成物中有Br－生成。这样可通过Ag＋与Br－反应生成浅黄色的AgBr沉淀来检验溴元素的存在。但还要注意，AgNO3溶液还能与NaOH溶液反应生成沉淀而干扰对Br－的检验。因此在检验Br－前还必须先中和溶液中的NaOH。由上述分析可知，只有选项D正确。
12．亚硝酸钠外观酷似食盐，有咸味，加热会分解，放出有臭味的气体。请结合下表信息，判断以下区别亚硝酸钠和氯化钠的方法正确的是(双选)(　　)
亚硝酸钠(NaNO2)
氯化钠(NaCl)
跟H＋作用
放出红棕色气体
无反应
跟Ag＋溶液作用
生成白色沉淀
生成白色沉淀
A.滴加硝酸酸化的硝酸银溶液
B．加水
C．品尝味道
D．加热(或加稀盐酸等)
解析：选AD。亚硝酸钠与可溶性银盐能产生白色沉淀，此沉淀能溶于稀硝酸，而氯化钠与可溶性银盐生成的为不溶于稀硝酸的白色沉淀，所以选项A滴加硝酸银的方法可以区分两种盐；再由亚硝酸钠受热可以分解放出有臭味的气体，而氯化钠受热不分解，可通过加热两种盐的方法区分；两种盐在与酸混合时，亚硝酸钠可放出红棕色气体，而氯化钠与酸不反应，可通过滴加稀盐酸的方法进行区分；故答案为A、D。
13．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
14．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：选C。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。
15．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：选A。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。
二、非选择题(本题包括5小题，共55分)
16．(9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
17．(10分)某固体混合物可能含有MgCO3、Al2(SO4)3、Na2SO4、Ba(NO3)2、AgNO3和CuSO4。将该混合物进行如下实验，根据所给实验现象完成表格(对于能确定的物质在相应位置写化学式，暂不能确定的物质在相应位置填“无”)。
(1)将少许混合物放入水中得到无色溶液和白色沉淀。
肯定存在的物质
肯定不存在的物质
理由
(2)取溶液进行焰色反应，火焰呈黄色。
肯定存在的物质
肯定不存在的物质
理由
(3)取白色沉淀加入稀盐酸，沉淀完全溶解并放出气体。
肯定存在的物质
肯定不存在的物质
理由
(4)通过上述实验仍无法确定的物质是______________。
解析：混合物溶于水得到无色溶液，说明混合物中没有CuSO4；焰色反应呈黄色，说明含有Na2SO4；白色沉淀加入稀盐酸，沉淀完全溶解，并放出气体说明无不溶于稀盐酸的白色沉淀BaSO4和AgCl，则白色沉淀是MgCO3，原溶液中没有Ba(NO3)2和AgNO3。
答案：(1)
无
CuSO4
溶液无色，而CuSO4溶液为蓝色
(2)
Na2SO4
无
钠的焰色反应呈黄色
(3)
MgCO3
Ba(NO3)2
AgNO3
MgCO3沉淀溶于盐酸，有气体放出；如有Ba(NO3)2，生成的BaSO4沉淀不溶于稀盐酸；如有AgNO3，生成的沉淀在稀盐酸中不消失
(4)Al2(SO4)3
18．(11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)
19．(12分)某校学生课外活动小组的同学设计了如图所示实验装置，用来验证一氧化碳具有还原性。回答下列问题。
(1)写出装置A中所发生反应的离子方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)装置B中最适宜的试剂是__________________。
(3)若实验中没有装置C，使装置B与装置D直接相连，会对实验造成的影响是：________________________。
(4)装置D中黑色固体为________________(填名称)，反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(5)按照如图装置进行实验时，首先进行的操作是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)根据实验中的________________现象，可证明CO具有还原性，有关反应的化学方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(7)若要根据装置F中澄清石灰水变浑浊的现象确认一氧化碳具有还原性，应在上图装置________与________之间连接下图中的________装置(填序号)。
解析：A是实验室制取CO2的装置，B装置的作用是除去CO2中的HCl，用饱和的碳酸氢钠溶液，C装置的作用是干燥CO2气体，D是产生CO的装置，黑色固体为碳单质，E中发生的反应为：CO＋CuOCu＋CO2，现象是出现红色物质，F装置的作用是检验生成的CO2和除去尾气。
答案：(1)CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑
(2)饱和碳酸氢钠溶液
(3)造成实验不准确，因为没有除去气体中水蒸气，高温下水蒸气与炭反应生成H2和CO，H2也能还原CuO
(4)炭　C＋CO22CO
(5)检查装置的气密性
(6)E装置中黑色固体变成红色　CuO＋COCu＋CO2
(7)D　E　②
20．(13分)由于NaNO2有毒，将含该物质的废水直接排放会引起水体的严重污染，所以这种废水必须经处理后才能排放。处理方法之一的原理如下：
NaNO2＋KI＋―→NO↑＋I2＋K2SO4＋Na2SO4＋
(1)请完成并配平该化学方程式。
(2)在上述反应中，若要生成50.8 g I2，则电子转移了________个。
(3)用上述反应来处理NaNO2并不是最佳方法，其原因是
________________________________________________________________________。
从环保角度来讲，要处理NaNO2，所用物质的________(填“还原性”或“氧化性”)应该比KI更______(填“强”或“弱”)。
(4)亚硝酸钠可以与酸反应生成亚硝酸，亚硝酸是不稳定的弱酸，它只存在于冷的稀溶液中，易发生分解反应：3HNO2===2NO↑＋HNO3＋H2O。
请从浓醋酸、氨水、纯碱、稀盐酸、碘化钾溶液、淀粉溶液中选择适当的物质，设计两个简单的实验鉴别NaNO2和NaCl。
方案1：所加试剂是__________________(限用一种试剂)，现象是
________________________________________________________________________。
方案2：所加试剂是______________，现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)根据元素守恒可以判断缺少的反应物为H2SO4，缺少的生成物为H2O，然后利用化合价升降法配平上述方程式：2NaNO2＋2KI＋2H2SO4===2NO↑＋I2＋K2SO4＋Na2SO4＋2H2O。
(2) I2　～　 2 mol e－
254 g 2 mol
50.8 g 0.4 mol
转移电子：0.4 mol×6.02×1023 mol－1＝2.408×1023。
(3)上述反应中生成了污染环境的NO，故不是最佳方法，要处理NaNO2应选用还原性更强的物质，将NaNO2中的氮还原到更低价态的N2，从而可减少污染。
(4)根据NaNO2的性质结合题给信息，可利用向亚硝酸钠溶液中加入浓醋酸反应生成HNO2，HNO2分解产生的NO在空气中变为红棕色这一现象进行鉴别。也可利用在酸性条件下NO的氧化性，使淀粉碘化钾溶液变蓝这一现象来鉴别。
答案：(1)NaNO2＋KI＋===
NO↑＋I2＋K2SO4＋Na2SO4＋
(2)2.408×1023(或0.4NA)
(3)反应生成了NO，该物质会造成大气污染
还原性　强
(4)浓醋酸　生成无色气体，遇到空气立即变成红棕色的是NaNO2　碘化钾溶液、淀粉溶液、稀盐酸　溶液变蓝的是NaNO2