2.1.2 物质的检验 物质性质和变化的探究 学案（含答案）

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1、第第 2 2 课时课时 物质的检验物质的检验 物质性质和变化的探究物质性质和变化的探究 核心素养发展目标 1.学会 Cl 、SO2 4、NH 4等离子的检验方法。2.会用焰色反应检验金属 或金属离子的存在。3.能设计简单的实验方案，确定常见物质的组成成分。4.发展对化学实验 探究的兴趣，养成严谨求实的科学态度，增强合作探究和勇于创新的意识。 一、物质的检验 1物质检验的方法 (1)特征反应法 (2)仪器分析法 特别提示 特征反应检验法多用于验证性检验，即特征反应法更多的是验证是否存在该物质；而仪器分 析法常用来研究物质的元素组成及其结构。 2几种常见离子的检验 所选物质 被检验 的离子 所用试

2、剂 实验操作或现象 NH4Cl 溶液 (NH4)2SO4溶液 NH 4 浓氢氧化钠溶液、 湿润 的红色石蕊试纸 与浓氢氧化钠溶液共热，产生能使 湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体 NH4Cl 溶液 KCl 溶液 Cl 硝酸银溶液、稀硝酸 滴加硝酸银溶液，产生不溶于稀硝 酸的白色沉淀 (NH4)2SO4溶液 K2SO4溶液 SO2 4 稀盐酸、氯化钡溶液 滴加稀盐酸无明显现象，加氯化钡 溶液产生白色沉淀 相关反应的化学方程式： NH4ClNaOH= NaClH2ONH3； NH4ClAgNO3=AgClNH4NO3； (NH4)2SO4BaCl2=BaSO42NH4Cl。 3焰色反应 (1)定义 很

3、多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色。这在化学上称为焰色反应。 (2)操作 (3)几种金属的焰色 钠元素的焰色反应呈黄色。 钾元素的焰色反应呈紫色(透过蓝色的钴玻璃观察)。 (4)应用 检验金属元素的存在，如鉴别 NaCl 和 KCl 溶液。 利用焰色反应制节日烟花。 (1)向某溶液中加入氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，则溶液中一定含有 SO2 4( ) (2)某溶液中加入 NaOH 溶液，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，说明原溶液中存在 NH 4( ) (3)某溶液中加入 AgNO3溶液时，产生白色沉淀，说明原溶液中含有 Cl ( ) (4)某溶液中滴加 Ba(NO3)2

4、溶液出现白色沉淀，说明原溶液中有 SO2 4( ) (5)检验 NH 4时，红色石蕊试纸需要先湿润( ) (6)做焰色反应实验时，可以用盐酸清洗铂丝，但不可以用硫酸( ) (7)对某溶液做焰色反应实验时，未看到紫色，证明无 K ( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 1某同学设计了如下实验检验某溶液中是否含有 SO2 4： 溶液 BaCl2溶液 白色沉淀 稀盐酸 白色沉淀不溶解。 结论：试液中有 SO2 4。 (1)该方案是否严谨？_。 (2)请说明理由：_。 (3)严谨的方案为_； 此方案的优点是_。 答案 (1)不严谨 (2)如果该溶液中含有 Ag 而不含 S

5、O2 4， 溶液中的 Ag 与 Cl反应生成的氯化银也是不溶于酸 的白色沉淀 (3)溶液 稀盐酸 无明显现象 BaCl2溶液 白色沉淀 先加盐酸无明显现象，就排除了 CO2 3、SO 2 3、 Ag 等离子的干扰 2有 5 瓶白色固体试剂，分别是氯化钡、氢氧化钠、硫酸钠、硫酸铵、无水硫酸铜。现只提 供蒸馏水，通过下面的实验步骤即可鉴别它们。请填写下列空白： (1)取适量固体试剂，分别加入 5 支试管中，加入适量蒸馏水，振荡试管，观察到的现象是 _， 被检出的化学物质是_。 (2)分别取未检出的溶液，向其中加入上述已检出的溶液，根据观察到的现象写出相应的化学 方程式： 第 1 支试管中有白色沉淀

6、生成：_； 第 2 支试管中有蓝色沉淀生成：_。 被检出物质的化学式分别是_、_。 (3)鉴别余下未检出物质的方法和观察到的现象是_。 答案 (1)5 种固体全部溶解， 4 支试管中得到无色溶液， 1 支试管中得到蓝色溶液 CuSO4(或 无水硫酸铜) (2)BaCl2CuSO4=BaSO4CuCl2 2NaOHCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4 BaCl2 NaOH (3)分别另取少量未检出的溶液， 向其中加入浓 NaOH 溶液并加热， 若产生刺激性气味的气体， 说明该物质是(NH4)2SO4，另一瓶为 Na2SO4 解析 将 BaCl2、 NaOH、 Na2SO4、 (NH4)2SO4

7、、 CuSO4(无水)这五种物质分别加入蒸馏水溶解， 这五种物质都能溶于水，且 CuSO4溶于水后形成蓝色溶液，其他四种物质溶于水都形成无色 溶液，由此可检验出 CuSO4；再将 CuSO4溶液滴加到其余四种物质的溶液中：BaCl2 CuSO4=BaSO4(白)CuCl2，2NaOHCuSO4=Cu(OH)2(蓝)Na2SO4，Na2SO4 CuSO4(不反应)，(NH4)2SO4CuSO4(不反应)，从而又可检验出 BaCl2和 NaOH。剩余的为 Na2SO4、 (NH4)2SO4， 可利用浓 NaOH 溶液再检验出(NH4)2SO4， 因为(NH4)2SO42NaOH= Na2SO42H

8、2O2NH3，会产生有刺激性气味的气体。 二、物质性质和变化的探究 1设计实验探究铝的性质 实验操作 主要现象 结论 打磨铝片，观察 打磨后为银白色 铝是银白色金属，铝在空气中易被 氧化，形成一层氧化膜 4Al3O2=2Al2O3 加热未打磨的铝片 铝片内部熔融但不下滴 表层有一层 Al2O3，且熔点高于 Al 单质 铝片均溶解，且均有气 泡产生 Al既能与盐酸反应又能与NaOH溶 液反应 2Al6HCl=2AlCl33H2、 2Al2NaOH2H2O=2NaAlO2 3H2 方法总结 化学问题 根据已有知识 经验 提出假设 设计实验 方案 实验验证 得出结论 2设计实验方案探究影响双氧水分解

9、速率的因素(提示：控制单一变量) 实验 序号 实验方案 现象 结论 气泡产生较慢 浓度越大，H2O2分解 速率越快 温度越高，H2O2分解 速率越快 加催化剂，H2O2分解 速率加快 气泡产生非常慢 气泡产生较快 气泡产生非常快 认识物质的性质和变化的一般思路 (1)化学实验是探究物质性质和变化的主要方法( ) (2)确定要研究的化学问题之后，提出假设，假设是有化学原理作为依据的，不是凭空臆测 ( ) (3)将 CO2通入水中，滴入几滴紫色石蕊溶液，溶液变红色，说明 CO2的水溶液显酸性( ) (4)铝虽然是金属，但它既可以与酸反应，又可以与强碱反应放出 H2( ) 答案 (1) (2) (3

10、) (4) 草木灰是草本和木本植物燃烧后的残余物， 含有碳酸钾， 可用作肥料。 现有一份草木灰样品， 请设计实验检验其中含有碳酸钾。 答案 实验步骤 实验现象 结论 (1)将草木灰样品溶于蒸馏水中 液体浑浊 (2)将(1)得到的浑浊液体过滤 得到澄清滤液 (3)将滤液加热浓缩 (4)用铂丝蘸取溶液，在酒精灯火 焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察 火焰呈紫色 溶液中含 K (5)取适量溶液于一个小烧杯中， 倒入足量的 CaCl2溶液，过滤取 滤渣，加入足量的稀盐酸并在烧 杯口盖上涂有澄清石灰水的玻 璃片 产生白色沉淀，产生大量无 色无味的气体，澄清石灰水 变浑浊 溶液中含 CO2 3，草木 灰中含 K

11、2CO3 解析 本题考查了 CO2 3和 K 的检验方法，实验证实草木灰的主要成分是 K 2CO3，主要是证 明 CO2 3和 K 的存在，根据钙的碳酸盐为沉淀，且与酸反应生成气体，且该气体能够使澄清 的石灰水变浑浊来解答。 1下列溶液中离子检验的结论正确的是( ) A加稀盐酸产生无色无味气体，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，原溶液可能含有 CO2 3 B加入 BaCl2溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不溶解，原溶液一定含有 SO2 4 C加入 AgNO3溶液有白色沉淀产生，原溶液一定含有 Cl D加入 Na2CO3溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，白色沉淀消失，原溶液一定含有 Ba2 答案

12、 A 解析 A 项，原溶液中含有 CO2 3、HCO 3均会出现题述现象；B 项，原溶液中可能含有 SO 2 4 或 Ag ； C 项， 含 Cl、 CO2 3等的溶液均可与 AgNO3溶液中的 Ag 反应产生白色沉淀； D 项， 含 Ca2 、 Ba2、 Mg2的溶液均可与 Na 2CO3溶液中的 CO 2 3反应生成能溶于盐酸的白色沉淀。 2某物质灼烧时，焰色反应为黄色，下列判断正确的是( ) A该物质一定是钠的化合物 B该物质一定含钠元素 C该物质一定是金属钠 D该物质中不含钾元素 答案 B 解析 焰色反应是某些金属或它们的化合物在灼烧时，使火焰呈现特殊的颜色的反应。焰色 反应为黄色，说

13、明该物质一定含钠元素，既可能是金属钠，也可能是钠的化合物，B 正确。 3检验实验室存放的蒸馏水中是否含有氯离子，可选用的试剂是( ) A硝酸银溶液 B稀盐酸酸化的硝酸银溶液 C稀硝酸酸化的硝酸银溶液 D稀硫酸酸化的硝酸银溶液 答案 C 解析 检验氯离子的试剂是硝酸酸化的硝酸银溶液，硝酸酸化的目的是排除碳酸根等离子的 干扰。 【考点】蒸馏 【题点】氯离子的检验 4检验某未知溶液中是否含有 SO2 4，下列操作最合理的是( ) A先加稀硫酸酸化，再加氯化钡溶液 B加入氯化钡溶液 C加入盐酸酸化的氯化钡溶液 D先用盐酸酸化，若有沉淀，则过滤，滤液中再加氯化钡溶液 答案 D 解析 检验某溶液中是否含有

14、 SO2 4的方法：先用盐酸酸化(若有沉淀，过滤)，再加氯化钡溶 液，若有白色沉淀，说明有 SO2 4。 【考点】粗盐的提纯实验 【题点】硫酸根离子的检验 5下列实验可实现鉴别目的的是( ) A用稀硫酸鉴别银和铝两种金属 B用硝酸银溶液鉴别氯化钾溶液和氯化钠溶液 C用二氧化碳鉴别氢氧化钠溶液和氯化钠溶液 D用氯化钡溶液鉴别硝酸银溶液和碳酸钠溶液 答案 A 解析 用稀硫酸能鉴别银(不溶解，无气体产生)和铝(能溶解，产生气体)；用硝酸银溶液不能 鉴别氯化钾溶液(产生白色沉淀)和氯化钠溶液(产生白色沉淀)； 用二氧化碳不能鉴别氢氧化钠 溶液(无明显现象)和氯化钠溶液(无明显现象)；用氯化钡溶液不能鉴

15、别硝酸银溶液(产生白色 沉淀)和碳酸钠溶液(产生白色沉淀)。 6有一包白色固体，它可能是 KCl、K2CO3、KNO3中的一种或几种，进行下列实验： 溶于水，得到无色溶液； 在所得溶液中滴入 AgNO3溶液，生成白色沉淀； 再滴加稀硝酸，沉淀量减少但不完全消失，同时有气泡生成。 根据上述现象判断： (1)白色固体中一定含有的成分是_，可能含有的成分是_。 (2)请写出上述实验中有关反应的离子方程式：_。 答案 (1)KCl 和 K2CO3 KNO3 (2)Ag Cl=AgCl、2AgCO2 3 =Ag2CO3、 Ag2CO32H =2AgH 2OCO2 解析 三种物质溶于水均得到无色溶液， 且相互之间不反应； 加入 AgNO3溶液生成白色沉淀， 说明固体中可能含 KCl、K2CO3或两者中的一种；滴加稀 HNO3，沉淀量减少说明固体中含 有 K2CO3，沉淀不完全消失说明固体中含有 KCl。