（浙江专用）2018_2019版高中化学专题3物质的检验与鉴别课题一牙膏和火柴头中某些成分的检验学案苏教版选修6.doc

1、1课题一 牙膏和火柴头中某些成分的检验【学考报告】知识条目 加试要求牙膏的主要成分及其功能检验牙膏中含有的碳酸钙、甘油的化学原理和操作方法火柴起火的原理火柴头中硫元素、氯元素的检验原理和操作方法物质检验的方案设计ababc一、牙膏中某些成分的检验1.牙膏的主要成分及其功能2.牙膏中某些成分的检验(1)牙膏中 CaCO3、甘油的检验化学原理与现象：CaCO32HCl= =CaCl2CO 2H 2O，产生的气体使澄清石灰水变浑浊。2(2)F 、Ca 2 的检验：Ca 2 的检验：CaCl2溶液中滴加(NH 4)2C2O4溶液会产生白色沉淀 Ca2 C 2O =CaC2O4。24思考：检验牙膏中的

2、CaCO3时，能否用稀硫酸代替稀盐酸？提示 不能。因为稀硫酸与 CaCO3反应，生成微溶物质 CaSO4，覆盖在 CaCO3表面，阻止反应的继续进行。二、火柴头成分的检验1.火柴头所含成分安 全火 柴 侧 面 涂 有 红 磷 （ 发 火 剂 ） 和 Sb2S3（ 易 燃 物 ） 等火 柴 头 含 KClO3、 MnO2等 氧 化 剂 和 易 燃 物如 硫 磺 等 )2.火柴头中硫元素及氯元素的检验点拨一、牙膏和火柴头中某些成分的检验注意事项1.牙膏中某些成分的检验3(1)甘油的检验：检验甘油所用的 Cu(OH)2必须新制。配制方法：向 1 mL 0.5 molL1 的 CuSO4溶液中加入几滴

3、 1 molL1 NaOH 溶液，即可生成 Cu(OH)2。在检验醛基时也要用新制 Cu(OH)2，但必须保证 NaOH 过量，否则实验失败。牙膏中甘油的含量较低，所以新制 Cu(OH)2不宜加得太多，否则加热后会生成黑色沉淀。(2)CaCO3的检验：既要检验出阴离子为 CO ，还要检验阳离子为 Ca2 。232.火柴头中某些成分的检验(1)检验火柴头燃烧产物中有 SO2：实验所用的酸性 KMnO4溶液浓度为 0.000 5 molL1 ，浓度小，增强实验效果。在教材方案 1 中为增强实验效果，可将上面的烧杯改为小烧杯；在方案 2 中，点燃火柴头时要在开始的瞬间抽取气体，待火柴梗燃烧时，停止抽

4、取气体。除课本给出方案 1、2 外，用 KMnO4检验 SO2还可设计为：将一滴酸性 KMnO4溶液滴在湿润的滤纸上，在滤纸下方用点燃的火柴头熏一下。(2)火柴头中氯元素的检验：KClO3中无 Cl ，可通过加热或加入还原剂将 ClO 转化为 Cl ，再加入稀硝酸酸化的 3AgNO3来检验。点拨二、物质的检验物质的组成和结构不同，物理性质、化学性质也就不同。因此，物质组成和结构的检测都是从物质的性质入手的。物质的检测就是利用物质的物理性质或化学性质测定其组成、含量和结构，根据不同的检测目的和任务，可分为定性检测、定量检测和结构的测定。物质的定性检测就是物质的检验。物质的检验通常有鉴定、鉴别和推

5、断三类，它们的共同点是：依据物质的特殊性质和特征反应，选择适当的试剂和方法，准确观察反应中的明显现象，如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等，进行判断、推理。物质的特征性质或反应是检验和鉴别的主要依据。三者的不同点见下表：检验类 鉴别 利用不同物质的性质差异，通过实验将它们区别开来4鉴定根据物质的特性，通过实验检验出该物质的成分，确定它是否是这种物质型推断根据已知实验及现象，分析判断，确定被检的是什么物质，并指出可能存在什么，不可能存在什么1.物质检验的基本步骤(1)观察试样确定其状态、颜色、气味等。(2)准备试样不论是固体试样还是液体试样，都只能取少量试样配成溶液，且

6、观察试样是否溶解，溶解过程中有无气体产生等，以初步判断可能为哪种物质。(3)检验在检验配好溶液中的离子时，每次均应移取少量溶液进行检验。2.物质检验的一般程序与思路(1)固体物质的检验(2)液体物质的检验5典例剖析牙膏是生活必需品。下面是牙膏中某些主要成分的检验流程图：请回答下列问题：(1)在中加水、搅拌、静置后，接下来的实验操作名称是_，所需要的主要玻璃仪器有_。(2)在中用 pH 试纸测溶液的 pH 的操作方法是_。(3)写出中发生反应的化学方程式：_。(4)在中检验 Ca2 的存在，除可用焰色反应外，还可利用 Ca2 和_溶液的反应来进行。 6解析 (1)牙膏加蒸馏水混合后可能形成胶状物

7、，搅拌后，要等其分层后再倾析分离固体沉淀物和溶液，也可用过滤法，过滤时所用主要玻璃仪器为玻璃棒、烧杯、漏斗。(2)使用 pH 试纸测溶液 pH 的方法为用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液点试纸中部，再与标准比色卡对比。(3)用新制 Cu(OH)2检验甘油的原理为(4)检验 Ca2 ，通常用(NH 4)2C2O4，发生离子反应为 Ca2 C 2O =CaC2O4。24答案 (1)过滤 玻璃棒、烧杯、漏斗(2)用玻璃棒蘸取少量待测液将其点在洁净干燥表面皿中的 pH 试纸上，再与标准比色卡进行对比(4)草酸铵借题发挥离子的检验要依据离子的特征反应如果待检测的是含有多种不同离子的混合物，在物质中各离子间的特征

8、反应相互间不存在干扰的情况下，可以把待测溶液分成几份后，用与上例类似的方法逐一鉴定。如果各离子间的特征反应相互间存在干扰，则需要先设法使离子分离，例如利用沉淀反应，按性质相近与否将离子逐次分组分离，再分别逐一检测。跟踪训练1.检验某牙膏中不溶于水的成分是否含有 Al(OH)3，可采用的方法是( )A.取滤渣加入稀氨水中，不能溶解B.取滤渣加入 NaOH 溶液中，能溶解C.取滤渣加入稀盐酸中，能溶解D.取滤渣平分成两等份，分别加入 NaOH 溶液和稀盐酸中，均能溶解7解析 物质的检验一般利用物质的特征反应。Al(OH) 3是两性氢氧化物，既能溶于强酸又能溶于强碱。答案 D2.火柴头上通常含有氯酸

9、钾、二氧化锰、硫等物质。某研究性学习小组进行火柴头中有关物质的实验探究：(1)检验火柴头中含有硫：将两根火柴放在如图所示实验装置的漏斗下面，将火柴点燃，慢慢拉动注射器活塞进行抽气，让火柴燃烧后产生的气体通入稀品红溶液中，观察到品红溶液褪色。燃烧产生的气体中一定含有_。某同学提出用如下图所示方法进行实验更为简便。他的操作是：a.当图中所示火柴头燃烧完时，立即移出火柴；b._(2)测定火柴头中 KClO3的含量主要步骤如下：A.刮取火柴头，小心研碎，称得质量为 2.45 g；B.用适量蒸馏水充分浸泡后过滤、洗涤残渣；C.往装有滤液和洗涤液的烧杯中加入过量的 NaNO2溶液、AgNO 3溶液和稀硝酸

10、，搅拌，充分反应后，过滤、洗涤沉淀；D.干燥沉淀物，称得其质量为 1.435 g。实验中发生的反应是 KClO33NaNO 2AgNO 3=AgCl3NaNO 3KNO 3，反应中AgNO3、NaNO 2均需要过量的原因是_。实验测得火柴头中 KClO3的质量分数为_；如果 B 步中未洗涤沉淀残渣，测得 KClO3的质量分数将_(填“偏大” “偏小”或“无影响” ，下同)，如果 C 步中未洗涤 AgCl 沉淀，测得 KClO3的质量分数将_。解析 (1)能使品红溶液褪色的是 SO2。8(2)要使实验减小误差，保证氯元素完全转化为 AgCl 沉淀，必须加入过量的 AgNO3和NaNO2；依原子守

11、恒易得 n(KClO3) n(AgCl)1.435 g/143.5 gmol1 0.01 mol，所以 w(KClO3)(0.01 mol122.5 gmol1 /2.45 g)100%50%；B 步不洗涤沉淀会造成 KClO3损失，从而造成最终的 AgCl 沉淀量减少，故使结果偏小；C 步不洗涤沉淀会造成AgCl 沉淀量增加，故会使结果偏大。答案 (1)SO 2(或二氧化硫) 迅速将甲烧杯扣在乙烧杯上，充分振荡乙烧杯(2)确保 KClO3中氯元素全部转化为 AgCl 沉淀50% 偏小 偏大归纳总结 常见气体和离子的常用鉴别方法类别 方法 现象酸滴加石蕊试液加 Zn、Fe 等金属试液变红产生可

12、燃性气体碱 滴加酚酞试液 试液变红含 Cl 的物质 滴加 AgNO3、HNO 3 白色沉淀含 SO 的物质24 滴加 BaCl2、稀 HCl 白色沉淀含 CO 的物质23 滴加盐酸产生气体，通入澄清石灰水 白色沉淀H2 点燃，火焰上方罩干燥小烧杯 有水珠出现CO 点燃，产生的气体与澄清石灰水反应 白色沉淀CO2 澄清石灰水 变浑浊O2 带火星木条 复燃SO2通入紫色的酸性 KMnO4溶液、红棕色的溴水等氧化剂中通入到红色的品红溶液中褪色褪色，加热，红色又恢复(时间：45 分钟)1.牙膏中含有不溶于水的成分，如碳酸钙、磷酸钙、氢氧化铝、二氧化硅等，它们的主要作用是( )A.着色剂 B.发泡剂C.

13、摩擦剂 D.防腐剂9解析 A 项着色剂的主要成分是二氧化钛、食用色素；B 项发泡剂的主要成分是十二烷基硫酸钠；D 项防腐剂的主要成分是安息香酸钠；C 项摩擦剂的主要成分是磷酸钙和碳酸钙、氢氧化铝、二氧化硅等，占牙膏成分 50%左右，能增强牙膏的摩擦作用和去污效果，能有效去除牙齿表面上污渍、牙斑、食物残渣等。答案 C2.取火柴头浸于水中，片刻之后，检验所得溶液中含有氯元素的试剂是( )A.硝酸银溶液和稀硝酸B.硝酸银溶液、稀硝酸和亚硝酸钠C.硝酸银溶液D.稀硝酸、亚硝酸钠溶液解析 火柴头中含氯物质为 KClO3，检验 ClO 的反应原理为 ClO 3NO 3 3 2Ag =AgCl3NO ，故选

14、项 B 正确。 3答案 B3.关于含氟牙膏的叙述正确的是( )A.含氟牙膏中的氟元素以游离态存在B.含氟牙膏中的氟元素能够与牙齿的成分形成更难溶的物质C.化合态氟元素无毒，含氟量越高越好D.氟元素有毒，最好不要用含氟牙膏答案 B4.某同学欲检验火柴燃烧后的气体中是否含有 CO2，他应采用下列方法中的( )A.通入澄清的石灰水B.先通入足量 NaHCO3溶液，再通入澄清石灰水C.通入品红溶液D.先通入足量溴水，再通入澄清石灰水解析 由于二氧化硫、二氧化碳都能使澄清的石灰水变浑浊，因此，检验二氧化碳前，需要将混合气体中的二氧化硫除尽，最后再用澄清的石灰水检验二氧化碳。答案 D5.通过下列实验可以得

15、出的结论，其中不合理的是( )10A.甲实验中黄铜片能在铜片上刻画出痕迹可以说明黄铜的硬度比铜片大B.乙实验既可以说明分子在不停地运动着，又可以说明氨水显碱性C.丙实验既可以说明二氧化碳易溶于水，又可以说明二氧化碳具有酸性D.丁实验既可以说明一氧化碳具有还原性，又可以说明一氧化碳具有可燃性解析 丙实验，往瓶子中加水，会排出气体，不能说明 CO2溶于水，也不能说明 CO2具有酸性。答案 C6.用试纸检验气体性质是一种重要的实验方法。如图所示的实验中(可加热)，下列试纸的选用、现象、对应结论都正确的一项是( )选项 试剂 B 湿润试纸 A 现象 结论A 碘水 淀粉试纸 变蓝 碘具有氧化性B 浓氨水

16、，生石灰 蓝色石蕊试纸 变红 氨气为碱性气体C Na2SO3，硫酸 品红试纸 褪色 SO2具有漂白性D Cu，浓硝酸 KI淀粉试纸 变蓝 NO2为酸性气体解析 本题考查试纸的选用以及规范使用试纸。答案 C7.下列实验能证明有 SO2存在的是( )能使澄清石灰水变浑浊 能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 能使品红溶液褪色 通入足量的 NaOH 溶液中，再加 BaCl2溶液有白色沉淀生成，该沉淀溶于稀盐酸11通入溴水中能使溴水褪色，再滴加 Ba(NO3)2溶液有白色沉淀生成A.都能证明 B.只有能证明C.能证明 D.都不能证明解析 CO 2也能出现中的现象；HCl 等酸性气体也能产生中的现象；Cl 2也能

17、产生中的现象，该气体能使溴水褪色，且产物能与 Ba(NO3)2溶液反应生成白色沉淀，只有 SO2符合。答案 B8.下列有关实验的描述或操作错误的是( )A.牙膏中含有不溶于水的成分，如碳酸钙、磷酸钙、氢氧化铝、二氧化硅等，它们主要起抑制牙膏中微生物生长的作用B.纸层析法通常以滤纸作为惰性支持物。滤纸纤维上的羟基具有亲水性，它所吸附的水作为固定相C.欲检验火柴头燃烧后的气体中是否含有 SO2，可将燃烧后气体通入 KMnO4酸性溶液，观察KMnO4溶液颜色是否变浅或褪色D.减压过滤不宜用于过滤胶状沉淀或颗粒太小的沉淀解析 牙膏中加入的碳酸钙、二氧化硅等作摩擦剂，起清洁牙齿作用；由实验操作常识可知

18、B、D 说法正确；SO 2具有还原性，可使酸性 KMnO4溶液褪色，故 C 项叙述正确。答案 A9.火柴头燃烧可产生 SO2，下列检验 SO2的装置正确的是( )解析 A 会把 KMnO4溶液抽入注射器内；C 会把 KMnO4溶液压出试管外；D 无法把火柴燃烧产生的气体抽入试管内。答案 B1210.某固体混合物中可能含有：K 、Na 、Cl 、CO 、SO 等离子，将该固体溶解所得23 24到的溶液进行如下实验：下列说法正确的是( )A.该混合物一定是 K2CO3和 NaClB.该混合物可能是 Na2CO3和 KClC.该混合物可能是 Na2SO4和 Na2CO3D.该混合物一定是 Na2CO

19、3和 NaCl解析 加过量 Ba(NO3)2有白色沉淀可能是 BaCO3或 BaSO4，加过量盐酸，沉淀溶解，说明溶液中无 SO ，有 CO ，溶液中加 HNO3酸化的 AgNO3溶液，有白色沉淀，说明溶液中含有24 23Cl 。溶液焰色反应呈黄色，说明溶液中含有 Na ，无法确定是否有 K 。因此，溶液中一定有 CO 、Cl 、Na ，可能有 K 。23答案 B11.火柴头中硫元素、氯元素的检验实验一：取两只洁净的小烧杯，标记为甲、乙，在乙烧杯中加入 10 mL 0.01 molL1 酸性 KMnO4溶液。将两根火柴伸入甲烧杯里，再用一根燃着的火柴点燃火柴头(如图所示)，待火柴头燃尽，即将火

20、柴移出，迅速将甲烧杯倒扣在乙烧杯上，轻轻振荡乙烧杯，观察实验现象。实验二：用漏斗、试管、注射器、导管等组成如图装置，将两根火柴放在漏斗下面，用一根燃着的火柴点燃火柴头，使火柴头燃烧。慢慢拉动注射器的活塞进行抽气，让火柴头燃烧产生的气体通过 0.01 molL1 酸性 KMnO4溶液，观察实验现象。13实验三：将燃尽的火柴头浸泡在少量水中，片刻后取少量溶液于试管中，滴加 AgNO3和稀硝酸，观察实验现象。实验四：将 34 根火柴头摘下浸于水中，片刻后取少量溶液于试管中，加 AgNO3溶液、稀硝酸和 NaNO2溶液，观察实验现象。请回答下列问题：(1)安全火柴盒侧面涂有红磷(发火剂)和 Sb2O3

21、(易燃物)等，火柴头上的物质一般是_、_等氧化剂和_等易燃物。 (2)实验一和实验二均可观察到的实验现象是_，请用化学方程式说明产生这种现象的原因_。实验一设计的方案还利用了 SO2的一种_性质。 (3)写出以下反应的化学方程式：将 SO2通入氯水中，浅黄绿色褪成无色_，体现了SO2的_性。 将 SO2通入溴水中，红棕色褪为无色_，体现了SO2的_性。 将 SO2通入无色的氢硫酸溶液，溶液变浑浊_，体现了SO2的_性。 (4)实验三可观察到白色沉淀_产生，说明将燃尽的火柴头浸泡在少量水中，会有_物质被浸出，产生该物质的反应方程式为_，主要是把火柴头中含有的_转化为_。(5)实验四产生的白色沉淀

22、为_，14NaNO2的作用是_，反应的离子方程式为_。答案 (1)KClO 3 MnO 2 S(2)酸性 KMnO4溶液紫红色褪去5SO22KMnO 42H 2O=K2SO42MnSO 42H 2SO4 密度比空气大(3)SO 2Cl 22H 2O=H2SO42HCl 还原SO 2Br 22H 2O=H2SO42HBr 还原SO 22H 2S=3S2H 2O 氧化(4)AgCl KCl KClAgNO 3=AgClKNO 3 KClO 3 KCl(5)AgCl 还原剂(把 ClO 还原成 Cl ) 33NO ClO Ag =3NO AgCl 2 3 312.市场上出售的牙膏种类繁多，每种牙膏中

23、都添加有细粉末状的摩擦剂，它能配合牙刷一起摩擦牙齿的表面，起到增强清洁牙齿的效果。三种牙膏中的摩擦剂如表：牙膏名称 A 牌牙膏 B 牌牙膏 C 牌牙膏摩擦剂 氢氧化铝 碳酸钙 二氧化硅(1)可选作摩擦剂的物质必须_(填“易溶于水”或“难溶于水”)。(2)牙膏中的摩擦剂碳酸钙可以用石灰石来制备，小新设计了如下制备碳酸钙的实验方案：石 灰 石 高 温 生 石 灰 加 水 石 灰 水 加 碳 酸 钠 溶 液 碳 酸 钙上述方案中还可得到的另外两种生成物是_。请你仍用石灰石为原料(其他试剂自选)，设计另一种用沉淀法制备碳酸钙的实验方案，简要写出实验过程的主要步骤：_；最后一步反应的化学方程式：_。你设

24、计方案的优点是_。(3)小新为了测定 B 牌牙膏中碳酸钙的含量，称取牙膏 100 g 放入烧杯中，逐滴滴入稀盐酸至不再有气泡产生(假设除碳酸钙外，牙膏中的其他物质不与盐酸反应生成气体)，共用去稀盐酸 200 g。反应完毕后，称得烧杯内剩余物质的质量为 278 g。请计算 B 牌牙膏中碳酸钙的质量分数为_。解析 (3)CO 2的质量为 100 g200 g278 g22 g。设碳酸钙的质量为 x。15CaCO32HCl= =CaCl2H 2OCO 2100 44x 22 g得 x50 gw(CaCO3) 100%50%。50 g100 g答案 (1)难溶于水(2)CO 2、NaOH 石 灰 石

25、加 盐 酸 氯 化 钙 溶 液 加 碳 酸 钠 溶 液 碳 酸 钙CaCl2Na 2CO3=CaCO32NaCl不需要高温，节约能量Ca(OH)2CO 2=CaCO3H 2O二氧化碳得以充分利用，节约原料)(其他合理方案也可)(3)50%13.某同学设计了以下流程来检验碳酸钠粉末中可能含有少量氯化钠和氢氧化钠中的一种或两种杂质。(1)步骤 1 所需玻璃仪器是_；步骤 3 的操作名称是_。(2)对检验碳酸钠粉末中可能含有的杂质提出合理假设：假设 1：只含有氯化钠；假设 2：只含有_；假设 3：氯化钠和氢氧化钠都含有。(3)设计实验方案，进行实验。限选以下试剂：氯化钡溶液、硝酸钡溶液、酚酞溶液、稀

26、硝酸、稀盐酸、稀硫酸、硝酸银溶液。回答下列问题：加入过量试剂 A 的名称是_。16填写下表：实验步骤 预期现象和结论步骤 4：步骤 5：解析 步骤 1 是溶解，所需玻璃仪器是烧杯、玻璃棒。步骤 2 加入过量硝酸钡溶液。步骤3 的操作名称是过滤。步骤 4 取少量滤液于试管，往其中滴加 23 滴酚酞溶液，看溶液是否变红。步骤 5 用试管取少量滤液，往其中滴加足量的稀硝酸，再滴加硝酸银溶液。若没有白色沉淀生成，则说明假设 2 成立。若有白色沉淀生成，则说明假设 1 或假设 3 成立；结合步骤 4 如果溶液变红，假设 3 成立。答案 (1)烧杯、玻璃棒 过滤(2)氢氧化钠(3)硝酸钡溶液实验步骤 预期现象和结论步骤 4：取少量滤液于试管，往其中滴加 23 滴酚酞溶液如果溶液变红，假设 2 或假设 3 成立。如果溶液不变红，假设 1 成立步骤 5：用试管取少量滤液，往其中滴加足量的稀硝酸，再滴加硝酸银溶液若没有白色沉淀生成，则说明假设 2 成立。若有白色沉淀生成，则说明假设 1 或假设 3 成立；结合步骤 4 如果溶液变红，假设 3 成立17