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变式3 如图为$\ce{Mg(OH)_{2}}$、$\ce{MgCl_{2}}$、$\ce{Mg(NO_{3})_{2}}$三种物质间的转化关系。下列说法正确的是（）
A.通过加入氯化铜溶液可实现①的转化
B.通过复分解反应无法实现①的转化
C.通过一步反应无法实现②的转化
D.通过加入氢氧化钠等可溶性碱可实现③的转化
A.通过加入氯化铜溶液可实现①的转化
B.通过复分解反应无法实现①的转化
C.通过一步反应无法实现②的转化
D.通过加入氢氧化钠等可溶性碱可实现③的转化
答案
D
解析
逐一分析选项：
1. 选项A：①是$\ce{Mg(OH)_{2}}$转化为$\ce{MgCl_{2}}$，$\ce{Mg(OH)_{2}}$是难溶性碱，不能和氯化铜溶液发生反应，无法实现转化，A错误。
2. 选项B：$\ce{Mg(OH)_{2}}$可与盐酸发生复分解反应：$\ce{Mg(OH)_{2} + 2HCl = MgCl_{2} + 2H_{2}O}$，能通过复分解反应实现①的转化，B错误。
3. 选项C：②是$\ce{MgCl_{2}}$转化为$\ce{Mg(NO_{3})_{2}}$，加入硝酸银溶液可一步反应：$\ce{MgCl_{2} + 2AgNO_{3} = 2AgCl↓ + Mg(NO_{3})_{2}}$，一步即可实现转化，C错误。
4. 选项D：③是$\ce{Mg(NO_{3})_{2}}$转化为$\ce{Mg(OH)_{2}}$，加入氢氧化钠等可溶性碱，发生反应：$\ce{Mg(NO_{3})_{2} + 2NaOH = Mg(OH)_{2}↓ + 2NaNO_{3}}$，可实现转化，D正确。
1. 选项A：①是$\ce{Mg(OH)_{2}}$转化为$\ce{MgCl_{2}}$，$\ce{Mg(OH)_{2}}$是难溶性碱，不能和氯化铜溶液发生反应，无法实现转化，A错误。
2. 选项B：$\ce{Mg(OH)_{2}}$可与盐酸发生复分解反应：$\ce{Mg(OH)_{2} + 2HCl = MgCl_{2} + 2H_{2}O}$，能通过复分解反应实现①的转化，B错误。
3. 选项C：②是$\ce{MgCl_{2}}$转化为$\ce{Mg(NO_{3})_{2}}$，加入硝酸银溶液可一步反应：$\ce{MgCl_{2} + 2AgNO_{3} = 2AgCl↓ + Mg(NO_{3})_{2}}$，一步即可实现转化，C错误。
4. 选项D：③是$\ce{Mg(NO_{3})_{2}}$转化为$\ce{Mg(OH)_{2}}$，加入氢氧化钠等可溶性碱，发生反应：$\ce{Mg(NO_{3})_{2} + 2NaOH = Mg(OH)_{2}↓ + 2NaNO_{3}}$，可实现转化，D正确。
典例4（8分）同学们通过学习，总结了物质鉴别的思维导图，并根据此图尝试着对氢氧化钠溶液、稀盐酸和氯化钙溶液三种物质进行了鉴别。
[思维导图]
[实验过程]
Ⅰ.取A、B、C三支相同的试管，分别装入少量待测液体。观察发现待测液体均无色透明。
Ⅱ.分别往三支试管中滴入紫色石蕊试液。发现试管A中溶液变红，试管B中溶液变蓝，试管C中溶液无明显变化。
[分析交流]
(1)实验过程中“观察发现待测液体均无色透明”属于思维导图中的步骤。
(2)由实验过程可知，试管A中装的是溶液。
(3)同学们认为石蕊试液的颜色为紫色，所以颜色的变化不够明显，于是检验试剂改用无色酚酞试液重新实验。发现试管B中溶液，试管A和试管C中溶液不变色。
(4)为了确定物质，在进行上述操作后仍需进一步实验，此法不太便捷。请你再选用一种试剂，通过一步实验就能快速地鉴别上述三种物质。应选用的试剂是。
[思维导图]
[实验过程]
Ⅰ.取A、B、C三支相同的试管，分别装入少量待测液体。观察发现待测液体均无色透明。
Ⅱ.分别往三支试管中滴入紫色石蕊试液。发现试管A中溶液变红，试管B中溶液变蓝，试管C中溶液无明显变化。
[分析交流]
(1)实验过程中“观察发现待测液体均无色透明”属于思维导图中的步骤。
(2)由实验过程可知，试管A中装的是溶液。
(3)同学们认为石蕊试液的颜色为紫色，所以颜色的变化不够明显，于是检验试剂改用无色酚酞试液重新实验。发现试管B中溶液，试管A和试管C中溶液不变色。
(4)为了确定物质，在进行上述操作后仍需进一步实验，此法不太便捷。请你再选用一种试剂，通过一步实验就能快速地鉴别上述三种物质。应选用的试剂是。
答案
解：
(1) 物理性质判断
(2) 稀盐酸
(3) 变红色
(4) 碳酸钠溶液（合理即可）
(1) 物理性质判断
(2) 稀盐酸
(3) 变红色
(4) 碳酸钠溶液（合理即可）
变式4-1 下列是某同学设计的四个实验方案，你认为可行的是（）
A.验证一块固体的主要成分，先取样后滴加盐酸溶液，观察到有气泡产生即为碳酸盐
B.用水可以鉴别氯化钠、氢氧化钠、碳酸钙、硫酸铜四种固体物质
C.某白色化合物固体溶于水，向所得的无色溶液中滴入几滴无色酚酞试液，溶液呈红色，证明该白色固体物质一定是碱
D.将二氧化碳分别通入氢氧化钙和氯化钙两种溶液中，都有白色沉淀生成
A.验证一块固体的主要成分，先取样后滴加盐酸溶液，观察到有气泡产生即为碳酸盐
B.用水可以鉴别氯化钠、氢氧化钠、碳酸钙、硫酸铜四种固体物质
C.某白色化合物固体溶于水，向所得的无色溶液中滴入几滴无色酚酞试液，溶液呈红色，证明该白色固体物质一定是碱
D.将二氧化碳分别通入氢氧化钙和氯化钙两种溶液中，都有白色沉淀生成
答案
B
解析
逐一分析选项：
1. 选项A：滴加盐酸有气泡产生的固体不一定是碳酸盐，例如活泼金属和盐酸反应也会生成氢气产生气泡，该方案不可行。
2. 选项B：将四种固体分别加水：碳酸钙不溶于水；硫酸铜溶于水形成蓝色溶液；氯化钠溶于水得到无色溶液且温度无明显变化；氢氧化钠溶于水放热、溶液温度明显升高，四种现象各不相同，可以鉴别，该方案可行。
3. 选项C：能使无色酚酞变红的溶液呈碱性，但呈碱性的溶液对应的白色固体不一定是碱，例如碳酸钠属于盐，其水溶液也显碱性，也能使酚酞变红，该方案不可行。
4. 选项D：二氧化碳通入氢氧化钙溶液会生成碳酸钙白色沉淀，但二氧化碳和氯化钙溶液不发生反应，无沉淀生成，该方案不可行。
综上只有B方案可行。
1. 选项A：滴加盐酸有气泡产生的固体不一定是碳酸盐，例如活泼金属和盐酸反应也会生成氢气产生气泡，该方案不可行。
2. 选项B：将四种固体分别加水：碳酸钙不溶于水；硫酸铜溶于水形成蓝色溶液；氯化钠溶于水得到无色溶液且温度无明显变化；氢氧化钠溶于水放热、溶液温度明显升高，四种现象各不相同，可以鉴别，该方案可行。
3. 选项C：能使无色酚酞变红的溶液呈碱性，但呈碱性的溶液对应的白色固体不一定是碱，例如碳酸钠属于盐，其水溶液也显碱性，也能使酚酞变红，该方案不可行。
4. 选项D：二氧化碳通入氢氧化钙溶液会生成碳酸钙白色沉淀，但二氧化碳和氯化钙溶液不发生反应，无沉淀生成，该方案不可行。
综上只有B方案可行。
变式 4-2 有四种澄清透明的溶液:①$\ce{MgCl_{2}}$溶液,②$\ce{Cu(NO_{3})_{2}}$溶液,③$\ce{Na_{2}SO_{4}}$溶液,④$\ce{NaOH}$溶液。不用其他试剂就可将它们一一鉴别出来,其被鉴别出来的先后顺序是（）
A.②④①③
B.④①②③
C.③②①④
D.②①③④
A.②④①③
B.④①②③
C.③②①④
D.②①③④
答案
A
解析
首先观察溶液外观，呈蓝色的是②$\ce{Cu(NO_{3})_{2}}$溶液，最先鉴别出②；将②分别滴入剩余三种溶液中，能产生蓝色氢氧化铜沉淀的是④$\ce{NaOH}$溶液，鉴别出④；再将④滴入剩余两种未鉴别溶液中，能产生白色氢氧化镁沉淀的是①$\ce{MgCl_{2}}$溶液，鉴别出①；最后剩余的溶液为③$\ce{Na_{2}SO_{4}}$溶液，因此鉴别先后顺序为②④①③。
典例5 小良用燃烧法测定有机物的组成，现取2.8 g某有机物在足量氧气中充分燃烧，生成8.8 g $ \mathrm{CO}_2 $和3.6 g $ \mathrm{H}_2\mathrm{O} $，则该有机物中 （）
A.一定含有C、H两种元素，可能含有O元素
B.一定含有C、H、O三种元素
C.一定含有C、O两种元素，可能含有H元素
D.只含有C、H两种元素
A.一定含有C、H两种元素，可能含有O元素
B.一定含有C、H、O三种元素
C.一定含有C、O两种元素，可能含有H元素
D.只含有C、H两种元素
答案
D
解析
1. 计算生成的$\mathrm{CO_2}$中碳元素质量：$m(\mathrm{C})=8.8\ \mathrm{g} × \frac{12}{44}=2.4\ \mathrm{g}$
2. 计算生成的$\mathrm{H_2O}$中氢元素质量：$m(\mathrm{H})=3.6\ \mathrm{g} × \frac{2}{18}=0.4\ \mathrm{g}$
3. 碳元素与氢元素质量之和为$2.4\ \mathrm{g}+0.4\ \mathrm{g}=2.8\ \mathrm{g}$，与有机物的总质量相等，说明该有机物只含有C、H两种元素，不含氧元素。
2. 计算生成的$\mathrm{H_2O}$中氢元素质量：$m(\mathrm{H})=3.6\ \mathrm{g} × \frac{2}{18}=0.4\ \mathrm{g}$
3. 碳元素与氢元素质量之和为$2.4\ \mathrm{g}+0.4\ \mathrm{g}=2.8\ \mathrm{g}$，与有机物的总质量相等，说明该有机物只含有C、H两种元素，不含氧元素。
变式5（6分）实验室久置的镁条表面易生成灰黑色物质，某科学小组欲设计实验验证灰黑色物质中含有C、H、O元素。提示：镁条表面部分灰黑色物质受热易分解。
[器材药品]设计如图所示实验装置（部分夹持装置已略去，其中$K_1$、$K_2$、$K_3$为止水夹），并准备氮气、无水硫酸铜粉末和澄清石灰水等药品进行实验。
（1）鼓入氮气的目的是。
[实验步骤]连接装置、检查气密性，装入从镁条上取下的少量干燥灰黑色物质；？。
（2）请结合上述实验装置和药品，将“?”处实验步骤补充完整，并写出预期的实验现象。。
[交流反思]（3）实验室久置的镁条表面生成的灰黑色物质可能与空气中的有关。
[器材药品]设计如图所示实验装置（部分夹持装置已略去，其中$K_1$、$K_2$、$K_3$为止水夹），并准备氮气、无水硫酸铜粉末和澄清石灰水等药品进行实验。
（1）鼓入氮气的目的是。
[实验步骤]连接装置、检查气密性，装入从镁条上取下的少量干燥灰黑色物质；？。
（2）请结合上述实验装置和药品，将“?”处实验步骤补充完整，并写出预期的实验现象。。
[交流反思]（3）实验室久置的镁条表面生成的灰黑色物质可能与空气中的有关。
答案
解：
(1) 排尽装置内原有的空气，避免空气中含有的水蒸气、二氧化碳干扰后续对分解产物的检验
(2) 打开K₁、K₂，关闭K₃，通入一段时间氮气后，关闭K₁、K₂，打开K₃，点燃酒精灯加热A处的灰黑色物质；观察到B中白色无水硫酸铜粉末变为蓝色，C中澄清石灰水变浑浊
(3) 氧气、二氧化碳、水蒸气（或$\ce{O_{2}}$、$\ce{CO_{2}}$、$\ce{H_{2}O}$）
(1) 排尽装置内原有的空气，避免空气中含有的水蒸气、二氧化碳干扰后续对分解产物的检验
(2) 打开K₁、K₂，关闭K₃，通入一段时间氮气后，关闭K₁、K₂，打开K₃，点燃酒精灯加热A处的灰黑色物质；观察到B中白色无水硫酸铜粉末变为蓝色，C中澄清石灰水变浑浊
(3) 氧气、二氧化碳、水蒸气（或$\ce{O_{2}}$、$\ce{CO_{2}}$、$\ce{H_{2}O}$）
