①常见气体的检验
常见气体 | 检验方法 |
氢气 | 纯净的氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰,混合空气点燃有爆鸣声,生成物只有水。不是只有氢气才产生爆鸣声;可点燃的气体不一定是氢气 |
氧气 | 可使带火星的木条复燃 |
氯气 | 黄绿色,能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝(O3、NO2也能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝) |
氯化氢 | 无色有刺激性气味的气体。在潮湿的空气中形成白雾,能使湿润的蓝色石蓝试纸变红;用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟;将气体通入AgNO3溶液时有白色沉淀生成。 |
二氧化硫 | 无色有刺激性气味的气体。能使品红溶液褪色,加热后又显红色。能使酸性高锰酸钾溶液褪色。 |
硫化氢 | 无色有臭鸡蛋气味的气体。能使Pb(NO3)2或CuSO4溶液产生黑色沉淀,或使湿润的醋酸铅试纸变黑。 |
氨气 | 无色有刺激性气味,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时能生成白烟。 |
二氧化氮 | 红棕色气体,通入水中生成无色的溶液并产生无色气体,水溶液显酸性。 |
一氧化氮 | 无色气体,在空气中立即变成红棕色 |
二氧化碳 | 能使澄清石灰水变浑浊;能使燃着的木条熄灭。SO2气体也能使澄清的石灰水变混浊,N2等气体也能使燃着的木条熄灭。 |
一氧化碳 | 可燃烧,火焰呈淡蓝色,燃烧后只生成CO2;能使灼热的CuO由黑色变成红色。 |
② 几种重要阳离子的检验
H+ | 能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。 |
Na+、K+ | 用焰色反应来检验时,它们的火焰分别呈黄色、浅紫色(通过钴玻片)。 |
Ba2+ | 能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO4沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸。 |
Mg2+ | 能与NaOH溶液反应生成白色Mg(OH)2沉淀,该沉淀能溶于NH4Cl溶液。 |
Al3+ | 能与适量的NaOH溶液反应生成白色Al(OH)3絮状沉淀,该沉淀能溶于过量的NaOH溶液。 |
Ag+ | 能与盐酸或可溶性盐酸盐反应,生成AgCl,不溶于稀 HNO3,但溶于氨水,生成[Ag(NH3)2]+。 |
NH4+
| 铵盐(或浓溶液)与NaOH浓溶液反应,并加热,放出使湿润的红色石蓝试纸变蓝的有刺激性气味NH3气体。 |
Fe2+ | 能与少量NaOH溶液反应,先生成白色Fe(OH)2沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色Fe(OH)3沉淀。或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液,不显红色,加入新制的氯水后,立即红色。 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- |
Fe3+ | 与 KSCN溶液反应,变成血红色 Fe(SCN)3溶液,能与 NaOH溶液反应,生成红褐色Fe(OH)3沉淀。 |
Cu2+ | 蓝色水溶液(浓的CuCl2溶液显绿色),能与NaOH溶液反应,生成蓝色的Cu(OH)2沉淀,加热后可转变为黑色的 CuO沉淀。含Cu2+溶液能与Fe、Zn片等反应,在金属片上有红色的铜生成。 |
③ 几种重要的阴离子的检验
OH- | 能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色。 |
Cl- | 能与硝酸银反应,生成白色的AgCl沉淀,沉淀不溶于稀硝酸,能溶于氨水,生成[Ag(NH3)2]+。 |
Br- | 能与硝酸银反应,生成淡黄色AgBr沉淀,不溶于稀硝酸。 |
I- | 能与硝酸银反应,生成黄色AgI沉淀,不溶于稀硝酸;也能与氯水反应,生成I2,使淀粉溶液变蓝。 |
SO42- | 能与含Ba2+溶液反应,生成白色BaSO4沉淀,不溶于硝酸。 |
SO32- | 浓溶液能与强酸反应,产生无色有刺激性气味的SO2气体,该气体能使品红溶液褪色。能与BaCl2溶液反应,生成白色BaSO3沉淀,该沉淀溶于盐酸,生成无色有刺激性气味的SO2气体。 |
S2- | 能与Pb(NO3)2溶液反应,生成黑色的PbS沉淀。 |
CO32- | 能与BaCl2溶液反应,生成白色的BaCO3沉淀,该沉淀溶于硝酸(或盐酸),生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体。 |
HCO3- | 取含HCO3-盐溶液煮沸,放出无色无味CO2气体,气体能使澄清石灰水变浑浊或向HCO3-盐酸溶液里加入稀MgSO4溶液,无现象,加热煮沸,有白色沉淀Mg(OH)2生成,同时放出 CO2气体。 |
PO43- | 含磷酸根的中性溶液,能与AgNO3反应,生成黄色Ag3PO4沉淀,该沉淀溶于硝酸。 |
NO3- | 浓溶液或晶体中加入铜片、浓硫酸加热,放出红棕色气体。 |
练习:
1.以用来鉴别乙烷和乙烯,又可以用来除去乙烷中混有的乙烯最好的方法是
A.通入足量溴水中 B.在空气中燃烧
C.通入酸性高锰酸钾溶液中 D.通入液溴中
【答案】A
【分析】乙烯分子含有官能团不饱和碳碳双键,能与溴水发生加成反应,也能被酸性高锰酸钾溶液氧化,注意除杂时不能引入新的杂质,且不能影响被提纯的物质,据此分析解答。
【详解】A.乙烷与溴水不能发生反应,不能使溴水褪色;乙烯分子中含有不饱和的碳碳双键,能够与溴水发生加成反应而使溴水褪色,因此可以用溴水鉴别乙烷和乙烯,也可以通过通入溴水的方法来除去乙烷中混有的乙烯杂质,A正确;
B.乙烷和乙烯都可以燃烧产生CO2、H2O,但由于乙烯含碳量大,因此燃烧等量的乙烷和乙烯气体时,乙烯会产生黑烟,可以用燃烧方法鉴别乙烷和乙烯,但不能使用燃烧方法来除去乙烷中混有的乙烯杂质,B错误;
C.乙烷与酸性高锰酸钾溶液不能反应,而乙烯会被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此可以酸性高锰酸钾溶液鉴别二者,但由于乙烯会被酸性高锰酸钾溶液氧化为CO2而导致乙烷中混入新的杂质,因此不能用酸性高锰酸钾溶液除杂,C错误;
D.液溴具有挥发性,会使乙烷中混入新的杂质,不能达到除杂的目的,D错误;
故合理选项是A。
2.下列各组有机物只用一种试剂无法鉴别的是
A.乙醇、甲苯、硝基苯 B.苯、苯酚、己烯 C.苯、甲苯、环己烷 D.甲酸、乙醛、乙酸
【答案】C
【详解】A.乙醇与水混溶,甲苯与水混合分层后有机层在上层,硝基苯与水混合后有机层在下层,现象不同,可鉴别,故A不选;
B.与溴水反应生成白色沉淀的为苯酚,使溴水褪色的为己烯,与溴水混合分层的为苯,故B不选;
C.苯、甲苯、环己烷均不溶于水,且密度均比水小,性质相似,一种试剂不能鉴别,故C选;
D.甲酸、乙醛、乙酸分别与氢氧化铜悬浊液反应的现象为:砖红色沉淀和蓝色溶液、砖红色沉淀、蓝色溶液,现象不同,可鉴别,故D不选;
故选C。
9.现有四种阳离子K+、Ba2+、Mg2+、H+和四种阴离子OH-、Cl-、HCO、SO可分别组成A、B、C、D四种易溶于水、易电离的物质(离子均不重复)。
已知:①A溶液能使紫色石蕊试液变红,且阴阳离子个数比为1∶2;
②B溶液分别与A、C、D溶液混合,均有白色沉淀生成;
③C溶液能与A溶液反应,产生无色无味气体。
请填空:
(1)写出下列物质的化学式:B ;D 。
(2)写出下列反应的离子方程式:
①A溶液与B溶液反应的离子方程式: 。
②B溶液与D溶液反应的离子方程式: 。
(3)简述检验D中阴离子的操作方法: 。
(4)C水溶液中的电离方程式为 ;向该溶液中加入足量的NaOH溶液,发生反应的离子方程式为 。
【答案】(1) Ba(OH)2 MgCl2
(2) Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O 2OH-+Mg2+=Mg(OH)2↓
(3)取少量D于试管中,先加入适量稀硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则说明存在Cl-
(4) KHCO3=K++HCO HCO+OH-=H2O+CO
【分析】A溶液能使紫色石蕊试液变红,说明其中含有H+,阴阳离子个数比为1∶2,则A为H2SO4;C能与H2SO4反应产生无色无味气体,则C中含有HCO;B能与H2SO4反应生成沉淀,说明其中含有Ba2+,且能与C、D反应生成白色沉淀,则B为Ba(OH)2,则C为KHCO3,D为MgCl2。
【详解】(1)根据分析可知,B为Ba(OH)2,D为MgCl2;
(2)①H2SO4与Ba(OH)2反应的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O;
②Ba(OH)2与MgCl2反应的离子方程式为2OH-+Mg2+=Mg(OH)2↓;
(3)检验氯离子的方法为取少量D于试管中,先加入适量稀硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则说明存在Cl-;
(4)KHCO3为弱酸的酸式盐,在水溶液中的电离方程式为KHCO3=K++HCO;往该盐的溶液中加入足量NaOH,离子方程式为HCO+OH-=H2O+CO。