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文档介绍
中考总复习物质检验和推断的思想方法基础知识讲解
中考总复习:物质检验和推断的思想方法(基础) 【考纲要求】 1.学会物质鉴别的一般方法,综合运用物质的性质来检验物质、推断物质。 2.掌握一些常见离子的检验方法,掌握物质推断的一般思维方法和技巧。 【知识网络】 气体的检验与推断 物质检验与推断 离子的检验与推断 【考点梳理】 考点一、物质的鉴定、鉴别和推断 1.相同点:均需根据物质的特征反应,选择恰当的试剂与方法,准确观察反应中的颜色变化、沉淀的生成或溶解、气体的生成与气味,加以判定,得出结论,必要时写出化学方程式。 2.不同点:(1)鉴定是根据物质的某些特征,用实验方法分别检出阴、阳离子及有关成分来确定是某种物质。(2)鉴别是根据几种物质的不同特性,用实验方法将它们一一区别。(3)推断是通过已知实验事实,根据性质进行分析,然后推理出被检验物质的组成或名称(肯定有什么,可能有什么,肯定没有什么)。 3.物质检验的操作步骤: (1)物理方法:依据特殊性质进行观察、分析、判断,得出结论。(2)化学方法:分别取少量待鉴别的溶液(如是固体,先取少量配成溶液)加入试管中;分别加入试剂充分反应;观察反应现象;根据图像分析、判断,得出结论;写出有关反应的化学方程式。 可归纳为:物质——方法——现象。 4.物质推断的操作步骤:是根据实验现象,运用物质的特征反应来推断所检验的物质是什么,或判断什么物质可能存在,什么物质一定不存在等。 可归纳为:方法——现象——物质。 考点二、常见物质的主要化学特征及重要反应现象 1.常见气体的检验方法及现象: 物质 检验试剂或方法或装置 反应现象 结论或化学方程式 O2 带火星的木条 木条复燃 氧气能支持燃烧 H2O 无水CuSO4 无水CuSO4由白变蓝 CuSO4+5H2O==CuSO4·5H2O H2 氧化铜由黑色变成红色,无水CuSO4由白色变成蓝色 H2+CuOH2O+Cu CuSO4+5H2O==CuSO4·5H2O CO2 澄清的石灰水 澄清的石灰水变浑浊 Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O CO 氧化铜由黑色变成红色,澄清的石灰水变浑浊 CO+CuOCu+CO2 Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O 2.常见离子的检验方法及现象: 物质 检验试剂 反应现象 结论或化学方程式 酸(H+) 紫色石蕊试液 有H+ 紫色石蕊试液变成红色 加入锌粒 产生大量气泡,气体能燃烧 Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑ 2H2+O22H2O 碱(OH-) 无色酚酞试液 无色酚酞试液变成红色 有OH- 紫色石蕊试液 紫色石蕊试液变成蓝色 有OH- 盐酸及可溶性盐酸盐(即Cl-的检验) AgNO3和稀HNO3 白色沉淀 AgNO3+HCl==AgCl↓+HNO3 硫酸及可溶性硫酸盐(即SO42-的检验) BaCl2[或Ba(OH)2或Ba(NO3)2]溶液和稀HNO3 白色沉淀 BaCl2+H2SO4==BaSO4↓+2HCl 碳酸盐(即CO32-的检验) 稀盐酸 产生大量的气泡,生成的气体使澄清石灰水变浑浊 CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑ Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O 可溶性铜盐(Cu2+) 氢氧化钠溶液 蓝色沉淀 CuSO4+2NaOH==Cu(OH)2↓+Na2SO4 可溶性铁盐(Fe3+) 氢氧化钠溶液 红褐色沉淀 FeCl3+3NaOH==Fe(OH)3↓+3NaCl 【要点诠释】 1.初中常见有特征现象的物质: (1)固体 红色:铜(Cu)、氧化铁(Fe2O3)、红磷(P) 黄色:硫磺(S) 蓝色:胆矾(CuSO4·5H2O) 黑色:炭粉(C)、氧化铜(CuO)、二氧化锰(MnO2)、四氧化三铁(Fe3O4)、铁粉(Fe) 白色:无水硫酸铜(CuSO4)、CaO、MgO、Na2CO3 、Na H CO3、Na OH、Ca(OH)2 浅绿色:绿矾(FeSO4·7H2O) 溶于稀酸的红褐色沉淀:Fe(OH)3 溶于稀酸的蓝色沉淀:Cu(OH)2 溶于稀酸的白色沉淀:CaCO3、MgCO3、BaCO3、Al(OH)3、Mg(OH)2 不溶于稀酸的白色沉淀:AgCl、BaSO4 (2)液体 黄色:氯化铁(FeCl3)等三价铁盐溶液(Fe3+) 蓝色:铜盐溶液(Cu2+) 浅绿色:亚铁盐溶液(Fe2+) 紫红色:KMnO4溶液 无色液体:钠盐(Na+)、钾盐(K+)、铵盐(NH4+)、可溶性碱的溶液及酸溶液 (3)气体 有刺激性气味的气体:HCl、NH3、SO2 、Cl2 有毒气体:CO、Cl2、SO2 形成酸雾:HCl、HNO3 无色气体:H2、O2、N2、CO2、CO、SO2、HCl、NH3、CH4 黄绿色气体:Cl2 红棕色气体:NO2 气体的溶解性特征:CO2 (1∶1)、Cl2(1∶2)、SO2 (1∶40)、HCl (1∶500)、NH3 (1∶700) 极易溶于水的气体:HCl、NH3 难溶于水的气体:H2、O2、N2、CO、CH4 2.气体检验的顺序: (1)若要同时验证CO2和H2O,一般要先用无水CuSO4来验证H2O,后用澄清石灰水验证CO2。 (2)要验证H2和CO等还原性气体,可先将其通过灼热的CuO,再依次用无水CuSO4和澄清石灰水检验其还原的产物(或者将其点燃,再检验燃烧后的产物)。 考点三、物质鉴别的类型和解题方法 1.物质鉴别的常用方法: (1)指示剂测试法:被鉴别的物质可各取少许,分别加入石蕊或酚酞,即可将酸性溶液或碱性溶液区分开。用pH试纸也能区分酸性溶液和碱性溶液。 (2)沉淀法:例如,欲鉴别Na2SO4和NaCl两种溶液,可各取少许分别加入BaCl2试剂,能产生白色沉淀的就是Na2SO4,另一个无现象的是NaCl溶液。 (3)产生气体法:例如,欲鉴别Na2CO3、Na2SO4两种溶液,可各取少量分别加入盐酸,有气泡放出的是Na2CO3溶液。 (4)加热法:加热法能区分许多物质。例如:利用加热可区分碳酸氢钠、碳酸氢铵(等分解的物质)和其他难分解的物质。 (5)点燃法:主要用于鉴别气体。将被鉴别的几种气体点燃,根据它们能否燃烧,燃烧后的产物是什么来区分它们是哪一种气体。如氧气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氢气等气体就可以考虑用燃烧的方法来区分它们。 (6)洗气法:鉴别几种气体时,可将它们分别通过盛有某种溶液的洗气瓶,根据产生的现象,确定是哪一种物质。如鉴别CO和CO2时,可将它们分别通过盛有澄清石灰水的洗气瓶,根据是否能使石灰水变浑浊即可确定。 2.一剂鉴别(限用一种试剂来鉴别多种物质): (1)原理:选择一种试剂,分别加入到待测物质中,会出现明显不同的现象。 (2)方法: a.若物质间有明显的溶解性差异、溶解时的热效应差异以及水溶液的颜色差异时,可用“水”来鉴别。如:CaCO3、NaOH、CuSO4、NaCl。 b.若物质问有明显的酸碱性差异,可选用紫色石蕊试液或pH试纸来鉴别。如:HCl、NaCl、NaOH。 c.鉴别一组溶液时: 若溶液中有酸,可选用Na2CO3等可溶性碳酸盐来检验;如HCl、Ca(NO3)2、NaCl。 若溶液中有碳酸盐时,可从酸入手;有含Ag+的化合物时,选用盐酸,如Na2CO3、NaCl、AgNO3;有含Ba2+的化合物时,选用硫酸,如Na2CO3、BaCl2、NaNO3。 若阴离子相同而阳离子不同,可用强碱溶液[NaOH、Ba(OH)2]来鉴别。如CuCl2、MgCl2、FeCl3、NH4Cl。 可根据不共存离子对选出阴、阳离子再组合试剂来鉴别。如(NH4)2SO4、NaNO3、NH4Cl、K2SO4可用Ba(OH)2溶液来鉴别;NaOH、BaCl2、KNO3可用CuSO4溶液来鉴别。 d.若被鉴别的物质为金属单质、非金属单质和金属氧化物时,可选用强酸作为试剂来鉴别。如Fe粉、C粉、CuO。 3.无剂鉴别(不用任何其他试剂鉴别多种物质): (1)特征现象法:利用物质的物理性质(如颜色等)不同,通过感观找到突破口,然后利用已鉴别出来的物质作为试剂将剩余物质连环鉴别出。如鉴别NaOH、Na2SO4、CuSO4、NH4 Cl四种溶液,观察发现,只有CuSO4溶液为蓝色,其余均为无色,我们就以CuSO4溶液为已知试剂,来鉴别本组另三组物质。鉴别顺序为:CuSO4→NaOH→NH4Cl→Na2SO4。 (2)两两混合法:当无法通过物理性质人手时,采用两两混合的方法,若能产生各自不同现象,即可加以区别。如鉴别A组溶液Na2SO4、Na2CO3、BaCl2、HCl和B组溶液KNO3、BaCl2、AgNO3、NaCl时,用两两混合反应的方法分析,通常采用列表的方法统计现象,见下表: A组: Na2SO4 Na2CO3 BaCl2 HCl Na2SO4 — ↓ — Na2CO3 — ↓ ↑ BaCl2 ↓ ↓ — HCl — ↑ — B组: KNO3 BaCl2 AgNO3 NaCl KNO3 — — — BaCl2 — ↓ — AgNO3 — ↓ ↓ NaCl — — ↓ (注:表中“↑”表示产生气体,“↓”表示产生沉淀,“—”表示不反应或反应无明显现象) 通过表中的信息,可得出A组四种溶液两两混合得到四种不同现象,故不加其他试剂可进行组内鉴别。B组表中第二、四横行现象相同,即本组溶液如果不另加试剂不可鉴别。 (3)借助产物法:若用以上两种方法还不能将组内的一种或两种物质鉴别开来,可借用相关反应产物和酸反应加以鉴别(组内物质一般含有酸)。如鉴别FeCl3、HCl、NaCl、NaOH四种溶液时,HCl和NaCl溶液的鉴别是利用FeCl3与NaOH的反应产物Fe(OH)3来实现的,能使沉淀溶解的是HCl溶液,不能使沉淀溶解的是NaCl溶液。 4.不限制试剂鉴别一组物质的方法:鉴别组内物质的方法可以有多种,最好选最简单的方法加以鉴别。 5.逐一检出同一溶液中不同阴离子的方法:若某一溶液中含有CO32-、SO42-、OH-、NO3-、Cl-,将它们逐一检出的顺序是:OH-、CO32-、SO42-、Cl-、NO3-,所用的试剂分别是:酚酞试液、硝酸、硝酸钡溶液、硝酸银溶液(注意:前面加进去的试剂不能干扰后面离子的检验)。 考点四、推断题的类型和解题方法 1.推断题的类型: (1)语言叙述型;(2)反应式表达型;(3)反应流程型;(4)图表型;(5)网络框图型。 2.解题思路: 3.突破口的选择: (1)颜色特征:根据物质的特殊颜色进行判断;(2)反应特征(常见离子的检验)。 4.物质推断的一般方法: (1)一点击破,顺逆推断:抓住“突破口”,直接得出结论,然后用顺向或逆向或两边向中间推断,逐一推导出其他结论。 (2)相遇组合,对比推断:采用类似数学中的“相遇”方法用图中列出的各物质反应次数,再由各物质的性质及反应规律列出各物质反应次数,然后对号入座推断出各物质。 (3)提出假设,讨论推断:在分析题目所给条件的基础上,提出假设后进行反复验证,逐步缩小范围,排除不合题意的结论。 【典型例题】 类型一、考查物质的检验和推断 1. (2012贵州)下列各组气体,不能用燃着的木条区分的是( ) A.二氧化碳和氮气 B.一氧化碳和二氧化碳 C.甲烷和二氧化碳 D.氢气和氮气 【思路点拨】根据二氧化碳、氮气、一氧化碳、甲烷、氢气、氮气的化学性质异同点解答。 【答案】A 【解析】 A、二氧化碳和氮气都不能支持燃烧,都能使燃着的木条熄灭,故选A;; B、一氧化碳可以燃烧,而二氧化碳不支持燃烧,可以用燃着的木条区分,故B不符合题意; C、甲烷可以燃烧,而二氧化碳不支持燃烧,可以用燃着的木条区分,故C不符合题意; D、氢气可以燃烧,而氮气不支持燃烧,可以用燃着的木条区分,故D不符合题意。 【总结升华】解答好这类题目,首先,要熟记常见气体的检验与除杂方法,还有氧气、氢气、二氧化碳、一氧化碳等气体的性质,然后,结合实验细致地分析题意,并完成解答。 2. (2012广东)鉴别O2、CO、CO2三种气体,可行简便的方法是( ) A.将气体分别通入澄清石灰水 B.将气体分别通入石蕊试液 C.试验三种气体在水中溶解性 D.用燃着的木条分别伸入瓶内 【思路点拨】根据三种气体的性质差别以及操作是否简便可行,逐项分析解答。 【答案】D 【解析】 A、将气体分别通入澄清石灰水,只能鉴别出CO2;不能将O2、CO鉴别开来,所以此方法不可行; B、将气体分别通入石蕊试液,只能鉴别出CO2;不能将O2、CO鉴别开来,所以此方法不可行; C、用实验测定气体在水中的溶解程度能够鉴别三种物质,但是比较麻烦,所以此方法不可行; D、将燃烧的木条分别伸入三瓶气体中,木条燃烧更剧烈的是O2,木条火焰熄灭的是CO2,气体能燃烧的是CO。此方法方便可行,故选D。 【总结升华】区别O2、CO、CO2三瓶无色气体,要根据三种气体性质差别,所设计的方案能出现三种明显不同的实验现象,达到鉴别气体的目的。 3. (2012内蒙)下列试剂:①pH试纸、②无色酚酞溶液、③紫色石蕊溶液、④碳酸钠溶液,其中能将稀盐酸、氯化钠溶液和澄清石灰水鉴别出来的是( ) A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①②④ 【思路点拨】 ①根据pH试纸能测出溶液的pH,pH<7的溶液呈酸性,pH=7的溶液呈中性,pH>7的溶液呈碱性分析。 ②根据稀盐酸、氯化钠溶液不能使酚酞变色,碱能使酚酞变红色分析。 ③根据稀盐酸能使紫色石蕊试液变红色,氯化钠溶液不能使紫色石蕊试液变色,碱能使紫色石蕊试液变蓝色分析。 ④根据稀盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体,氯化钠和碳酸钠不反应,碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀分析。 【答案】B 【解析】 ①稀盐酸是酸,pH<7;氯化钠溶液呈中性,pH=7;氢氧化钠溶液呈碱性,pH>7,故该方法可行。 ②稀盐酸、氯化钠溶液不能使酚酞变色,碱能使酚酞变红色,只能鉴别出氢氧化钠,稀盐酸和氯化钠溶液不能鉴别,该方法不可行。 ③能使石蕊溶液变红色的就是盐酸,不能使石蕊变色的就是氯化钠溶液,使石蕊变蓝色的就是澄清的石灰水,故该方法可行。 ④稀盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体,氯化钠和碳酸钠不反应,碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠,该方法可行。故选B。 【总结升华】鉴别物质就是根据物质不同的性质设计实验,现象要明显不同,才能区分。 4. (2012山东)丰富的化学知识能帮你识别伪劣商品,下列“打假”方法中错误的是( ) 选项 (A) (B) (C) (D) 假商品 假戒指 假药 假化肥 假羊毛衫 替代产品 用铝制作戒指代替银戒指 用BaCO3代替BaSO4做钡餐 用氯化铵代替尿素 用合成纤维代替羊毛 鉴别方法 用盐酸浸泡观察是否有气泡 加水观察是否溶解 与氢氧化钠混合研磨闻味 点燃观察现象并闻味 A.A B.B C.C D.D 【思路点拨】给出待鉴别物质以及拟采取的检验试剂和方法,只需要从拟采用试剂分析对应的物质的性质上是否存在明显的差异,现象对比是否明显即可。 【答案】B 【解析】 A、用盐酸浸泡戒指,戒指表面有气泡生成,则是假的;如果没有明显现象,则为银戒指。 B、碳酸钡和硫酸钡都难溶解于水,所以无法区别。 C、将样品和氢氧化钠混合研磨,若生成刺激性气味的气体则为氯化铵,没有明显的气味则为尿素。 D、点燃样品,产生毛发烧焦的气味的是羊毛,而无该气味的是合成纤维。故选B。 【总结升华】熟悉常见物质的性质差异以及常见物质的检验方法,记住物质的特征颜色和特征反应是解题的关键。 5.(2012山东)如图A、B、C三种物质都含有同一种元素,B是单质,A、C都是氧化物,C是一种黑色固体物质。 请回答: (1)写出C的化学式 ; (2)写出反应①的化学方程式 ; (3)指明反应②基本反映类型 。 【思路点拨】 框图推断题要注意解题的突破口。单质B和氧气反应生成黑色固体氧化物,可知B是金属铁,C是四氧化三铁。 【答案】(1)Fe3O4 (2)Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑ (3)化合反应 【解析】 (1)根据题意,单质B和氧气反应生成黑色固体氧化物C,可知B是金属铁,C是四氧化三铁; (2)金属铁可以和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,原理是:Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑; (3)单质Fe和O2反应生成黑色固体氧化物Fe3O4的反应,是两种反应物生成一种产物的反应,属于化合反应。 【总结升华】框图推断题要求学生根据物质的性质来寻找解题的突破口,并依据物质的性质及转化规律进行解答。 6. (2012四川)A、B、C、D、E、F、G都是初中化学常见的物质,其中C、D、E都是无色气体,C能供给动植物的呼吸,F是一种红色粉末。图中→表示物质间存在转化关系(部分生成物和部分反应条件已略去),它们之间的关系如图所示: (1)写出A的化学式: ; (2)写出反应①的化学方程式 ; (3)写出反应②的化学方程式 。 【思路点拨】首先通过C能供给动植物的呼吸,可确定C是氧气;A能生成氧气和另一种物质,确定A是三种制取氧气常用的物质中的哪一种;然后确定B;B确定后根据B可生成氧气和D可确定D,根据酸能和金属反应生成D,再结合题中信息分析得出E和G。 【答案】(1)H2O2 (2)2H2O2H2↑+O2↑ (3)3CO+Fe2O32Fe+3CO2 【解析】突破口是C能供给动植物的呼吸,可确定C是氧气。A能得到氧气和B,A可能是氯酸钾、高锰酸钾或双氧水;高锰酸钾制氧气生成物有三种,而这里A生成B和氧气,所以A不是高锰酸钾;氯酸钾制取氧气生成氯化钾和氧气,氯化钾不能再得到氧气,但B能生成氧气,所以A不是氯酸钾,而是双氧水,则B是水。C能生成E,E能和F(一种红色粉末)反应得到G,G和酸反应生成氢气,即可确定E为氧化铁,F为一氧化碳,G为铁。 【总结升华】解答框图推断题的关键是找好突破口,缩小范围之后根据已推出的物质,结合题中信息推导出其它的物质。 举一反三: 【变式1】下列能鉴别氧气和二氧化碳的物质(或方法)是 。 A.闻气味 B.观察颜色 C.燃着的木条 D.带火星的木条(或澄清石灰水或紫色石蕊试液或湿润的PH试纸等合理) 【答案】C、D 【变式2】(2012四川)下列物质不能用于鉴别氢氧化钠溶液和稀盐酸的是( ) A.紫色石蕊溶液 B.氯化钠溶液 C.铁粉 D.pH试纸 【答案】B 【解析】 A、紫色石蕊遇稀盐酸变红,遇氢氧化钠溶液变蓝,故A可以区分出氢氧化钠溶液和稀盐酸; B、氯化钠与氢氧化钠溶液及稀盐酸都不能反应,故B不能用于鉴别氢氧化钠溶液和稀盐酸; C、铁粉可以和稀盐酸反应,而氢氧化钠溶液不能和铁粉反应,故C能用于鉴别氢氧化钠溶液和稀盐酸; D、稀盐酸呈酸性,而氢氧化钠呈碱性,所以可以用pH试纸来鉴别,故D能用于鉴别氢氧化钠溶液和稀盐酸。 【变式3】(2012云南)实验室有两瓶失去标签的无色溶液,分别是澄清石灰水和氢氧化钠溶液。请你用实验方法区别它们: (1)取适量的两种溶液于两支试管中,分别加入适量碳酸钠溶液,观察到其中一种溶液中产生白色沉淀,则该反应的化学方程式为 。 (2)另取适量的两种溶液于两支试管中,分别加入适量紫色石蕊溶液,结果发现无法区别出两种溶液,原因是 。 (3)下列物质中,也可以区别这两种溶液的是 (填序号)。 ①氯化钠溶液 ②二氧化碳 ③酚酞试液 【答案】 (1)Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH (2)澄清石灰水和氢氧化钠溶液都显碱性,都能使紫色石蕊溶液变蓝色 (3)② 【解析】 (1)氢氧化钙能与碳酸钠溶液反应产生碳酸钙的白色沉淀,而氢氧化钠与碳酸钠不能发生反应,因此分别滴加碳酸钠溶液时,出现浑浊的为氢氧化钙溶液,无明显现象的为氢氧化钠溶液;反应的化学方程式为:Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH。 (2)氢氧化钙溶液和氢氧化钠溶液都是碱溶液,都可以使紫色石蕊溶液变蓝色,故无法区分。 (3)①氯化钠与两种溶液都不反应;②氢氧化钠与二氧化碳反应生成可溶于水的碳酸钠和水,无明显现象;而氢氧化钙溶液中通入二氧化碳气体会形成碳酸钙白色沉淀;可以鉴别两种溶液;③两种溶液都是碱溶液,都能使酚酞溶液变红,不能区分。 【变式4】(2012贵州)A~E均为初中化学常见物质,A、B、C、D、E均含有同一种元素,B常用于改良酸性土壤。它们之间的相互转化关系如图所示:(图中“→”表示物质间存在转化关系,部分生成物已略去)。请回答下列问题: (1)写出下列物质的化学式:A 、C 。 (2)有关反应的化学方程式为: C→D 。 E→A 。 【答案】 (1)CaO CaCl2 (2)2AgNO3+CaCl2= Ca(NO3)2+2AgCl↓ CaCO3CaO+CO2↑ 【解析】 (1)B常用于改良酸性土壤可确定为氢氧化钙;A加水可生成B则可知A是氧化钙;E高温可生成A,所以E是碳酸钙;由B加稀盐酸可生成C,C加碳酸钠可生成E可知C是氯化钙。 (2)C是氯化钙加入硝酸银后会生成D,且D加碳酸钾可生成E碳酸钙,所以D是硝酸钙。所以C→D的方程式为2AgNO3+CaCl2= Ca(NO3)2+2AgCl↓;E→A的方程式为CaCO3CaO+CO2↑。查看更多