一、常見(jiàn)物質(zhì)檢驗(yàn)的基本要求
1.反應(yīng)進(jìn)行的條件
(1)反應(yīng)要有明顯的外部特征,如溶液顏色的改變、沉淀的生成或溶解、氣體的產(chǎn)生等。
(2)反應(yīng)還必須進(jìn)行得迅速且完全,這樣才有實(shí)用價(jià)值。有些檢驗(yàn)反應(yīng),如某些氧化還原反應(yīng),其反應(yīng)速率比較緩慢,通常就需要將溶液加熱以增大它的反應(yīng)速率。
(3)反應(yīng)要在適宜的酸堿度、濃度和溫度下進(jìn)行
許多檢驗(yàn)反應(yīng)都要求在一定的酸堿度下進(jìn)行。例如,檢驗(yàn)Fe3+反應(yīng)如果不在酸性溶液中進(jìn)行,F(xiàn)e3+將發(fā)生水解,就會(huì)在一定程度上影響Fe3+檢驗(yàn)的效果。
在檢驗(yàn)中,通常都要求反應(yīng)物離子具有一定的濃度,以保證所發(fā)生的反應(yīng)現(xiàn)象明顯。特別是對(duì)于沉淀反應(yīng),不僅要求反應(yīng)物離子的濃度達(dá)到能夠析出沉淀的程度,而且還要求能析出足夠量的沉淀,以便于觀察。這一點(diǎn)對(duì)于溶解度比較大的物質(zhì)的反應(yīng)尤為重要。
溶液的溫度有時(shí)對(duì)物質(zhì)的檢驗(yàn)反應(yīng)有較大的影響。例如,有些物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而迅速增大。對(duì)于有這類物質(zhì)生成的檢驗(yàn)反應(yīng)來(lái)說(shuō),就不能在熱溶液中進(jìn)行。
(4)排除干擾物質(zhì)的影響
在物質(zhì)檢驗(yàn)的過(guò)程中,為了保證反應(yīng)的順利進(jìn)行和判斷的準(zhǔn)確性,首先應(yīng)采取適當(dāng)方法以排除干擾物質(zhì)。例如,用Ag+檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐惺欠窈蠧l-時(shí),要先向溶液中加入少量的稀硝酸,其目的就是要消除CO32-的干擾。
2.反應(yīng)的選擇性和特效性
一種試劑往往能與許多離子發(fā)生反應(yīng)。例如,Na2CO3既能與Ca2+反應(yīng),也能與Ba2+、Ag+等反應(yīng),都生成白色的沉淀。所以,當(dāng)Ca2+、Ba2+、Ag+同時(shí)存在時(shí),用Na2CO3檢驗(yàn)就無(wú)法判斷生成的白色沉淀究竟是什么物質(zhì)。因此,要求物質(zhì)的檢驗(yàn)反應(yīng)要具有一定的選擇性和特效性。在被檢驗(yàn)離子的濃度符合要求的前提下,盡量采用選擇性高的反應(yīng)。(如果試劑只與一種離子發(fā)生反應(yīng),這個(gè)反應(yīng)的選擇性最高)
二、常見(jiàn)物質(zhì)檢驗(yàn)的類型
物質(zhì)的檢驗(yàn)通常有鑒定、鑒別和推斷三類。
鑒定是確定(或證明)某物質(zhì)是什么物質(zhì),它由哪些離子或元素組成.一般既有定性過(guò)程又有定量過(guò)程.(“你是誰(shuí)”)
鑒別是對(duì)幾種物質(zhì)進(jìn)行識(shí)別和辯認(rèn).(“誰(shuí)是你”)
推斷是根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)和發(fā)生的反應(yīng)對(duì)其成分(如離子)做出判斷,檢驗(yàn)?zāi)撤N成分(如離子)的存在.
物質(zhì)的檢驗(yàn)更多場(chǎng)合是上述三種形式的綜合,所以不要過(guò)多去劃分形式.
三、常見(jiàn)物質(zhì)檢驗(yàn)的基本方法
1、物理方法 常用的物理方法有:觀察法;焰色反應(yīng)法。
① 觀察法:觀察被鑒物質(zhì)的狀態(tài)、顏色、氣味等.
② 水溶法:根據(jù)物質(zhì)在水中的溶解性、密度或溶于水的熱效應(yīng)不同.
③ 焰色反應(yīng)法:利用物質(zhì)燃燒時(shí)火焰的特殊顏色來(lái)鑒別.常用于某些金屬與金屬離子
(鹽或堿)的鑒別.
④ 加熱法:主要適用于易升華物質(zhì)的鑒別.
丁達(dá)爾法:利用膠體具有的光學(xué)性質(zhì),對(duì)膠體和溶液進(jìn)行鑒別.
2、化學(xué)方法:根據(jù)物質(zhì)性質(zhì),使被檢驗(yàn)物質(zhì)與加入的試劑作用,轉(zhuǎn)變?yōu)槟撤N已知物質(zhì),或產(chǎn)生某種特殊現(xiàn)象,從而確定該物質(zhì)的存在,常見(jiàn)的特殊現(xiàn)象有:
① 生成氣體:能夠生成氣體離子很多,生成的氣體也常有性質(zhì)相似之處,判斷時(shí)要注意干擾。
② 生成沉淀:許多金屬陽(yáng)離子或酸根陰離子都可以生成具有特殊顏色、特殊性質(zhì)的沉淀,但同時(shí)也應(yīng)注意排除干擾離子。
③ 顯現(xiàn)特殊顏色:特殊顏色的出現(xiàn)或消失并配合特殊試劑,是鑒別物質(zhì)的常用方法,如KSCN檢驗(yàn)Fe3+、銀氨溶液檢驗(yàn)醛基等。
四、常見(jiàn)物質(zhì)檢驗(yàn)
1、幾種重要陽(yáng)離子的檢驗(yàn)
2、幾種重要的陰離子的檢驗(yàn)
【例題1】見(jiàn)三維設(shè)計(jì)第94頁(yè)例2及對(duì)點(diǎn)演練、第95頁(yè)例3
3、有機(jī)物的檢驗(yàn):
常用的試劑有:?
①高錳酸鉀酸性溶液:烯烴、炔烴、苯的同系物、醇、酚、醛、甲酸、甲酸酯、甲酸鹽、葡萄糖、果糖、麥芽糖等均可使酸性高錳酸鉀溶液褪色。?
②溴水:烯烴、炔烴、酚、醛、甲酸、甲酸酯、甲酸鹽、葡萄糖均可使溴水褪色(加成或氧化反應(yīng))。?
③銀氨溶液:凡含有—CHO的有機(jī)物如醛、甲酸、甲酸鹽、甲酸酯、葡萄糖、麥芽糖均可發(fā)生銀鏡反應(yīng)。?
④新制的Cu(OH)2堿性懸濁液:常溫下,多羥基的物質(zhì)如甘油、乙二醇、葡萄糖都能溶解新制的Cu(OH)2得絳藍(lán)色溶液,羧酸與Cu(OH)2發(fā)生中和反應(yīng)得藍(lán)色溶液。含—CHO的物質(zhì)與新制Cu(OH)2堿性懸濁液加熱有磚紅色 Cu2O沉淀生成。 ?
⑤FeCl3溶液:與苯酚反應(yīng)形成紫色溶液。
⑥水:利用有機(jī)物的水溶性大小及密度大小進(jìn)行檢驗(yàn)。?
【思考】鹵代烴中鹵原子的檢驗(yàn)方法?淀粉是否水解及水解是否完全的檢驗(yàn)方法?
【例題2】(2008年江蘇卷) 以下實(shí)驗(yàn)或操作不能達(dá)到目的的是
A.用溴水鑒別苯、乙醇、四氯化碳
B.準(zhǔn)確稱取0.4000g的NaOH固體配成1000mL濃度為0.01000 mol•L-1的溶液
C.為除去苯中的少量苯酚,向混合物中加入適量的溴水后過(guò)濾
D.用激光筆檢驗(yàn)淀粉溶液的丁達(dá)爾現(xiàn)象
【例題3】 僅用一種試劑鑒別如下物質(zhì):苯、CCl4、NaCl溶液、Na2SO3溶液,下列試劑中不能選用的是
A.溴水 B.FeCl3溶液 C.酸性KMnO4 D.AgNO3溶液
4、常見(jiàn)氣體的檢驗(yàn):
氣體操作方法產(chǎn)生現(xiàn)象化學(xué)方程式及其它
O2
H2用燃著的木條或火柴去點(diǎn)燃?xì)怏w能燃燒只有水生成或發(fā)出爆鳴聲
Cl2① 觀察顏色
② 將濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙靠近瓶口
HCl① 將濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試
紙靠近瓶口
② 將蘸有濃氨水的玻璃棒靠近瓶口
NH3①將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙靠近瓶口
② 將蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近瓶口
SO2①加入品紅溶液振蕩
②將濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試
紙靠近瓶口
NO2① 觀察顏色
②將濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試
紙靠近瓶口
CO2① 用燃著的木條伸入瓶中
②倒入少量澄清石灰水于瓶中
CO用燃著的木條或火柴去點(diǎn)燃,再用干燥、潔凈的小燒杯罩在火焰上方
NO與空氣接觸
CH4
C2H4
C2H2
常見(jiàn)氣體小結(jié):
1、有顏色的氣體:F2 Cl2 NO2 溴蒸氣,其余均為無(wú)色氣體。
2、有刺激性氣味的氣體:
3、易溶于水的氣體: 4、易液化的氣體:
5、有毒的氣體:
6、在空氣中易形成白霧的氣體:
7、常溫下由于發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而不能共存的氣體:
8、其水溶液呈酸性且能使紫色石蕊試液變紅的氣體:
可使紫色石蕊試液先變紅后褪色的氣體:
可使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體:
9、有漂白作用的氣體:
10、能使澄清石灰水變渾濁的氣體:
11、能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)的氣體:
12、與水可發(fā)生反應(yīng)的氣體:
13、具有氧化性的氣體:
具有還原性的氣體:
14、遇AgNO3溶液可產(chǎn)生沉淀的氣體:
【例題4】三維設(shè)計(jì)第95頁(yè)對(duì)點(diǎn)演練5
【例題5】 在NH3、H2S、Cl2、HCl、CO、CO2、NO、NO2、SO2等9種氣體中,能使淀粉KI溶液變藍(lán)的有__________________,能使品紅褪色的有__________________,能使紫色石蕊試液變紅且不褪色的有_____________在空氣中可燃燒的有________________。
【解題技巧】
1、不用任何試劑鑒別多種物質(zhì)
(1)先依據(jù)外觀特征,鑒別出其中的一種或多種,然后再利用他們?nèi)ヨb別其他的幾種物質(zhì)。
(2)若均無(wú)外部明顯特征,可考慮能否用加熱或焰色反應(yīng)區(qū)別開(kāi)來(lái)。
(3)若以上述兩種方法都不能鑒別時(shí),可考慮兩兩混合法。
2、只用一種試劑鑒別多種物質(zhì)時(shí):
(1)先分析被鑒別物質(zhì)的水溶性、密度、溶液酸堿性,確定能否選用水或指示劑進(jìn)行鑒別。如:鑒別(NH4)2SO4、K2CO3、Na2SO4三種溶液。
(2)在鑒別多種酸堿鹽的溶液時(shí),可依據(jù)“相反原理”確定試劑進(jìn)行鑒別。即被鑒別的物質(zhì)多數(shù)呈酸性時(shí),可選用堿及水解呈堿性的鹽溶液作試劑,若被鑒別的物質(zhì)多數(shù)呈堿性時(shí),可選用酸及水解呈酸性的鹽溶液作試劑。
若幾種溶液中含有不同的陽(yáng)離子,可選用強(qiáng)堿與之反應(yīng)。如鑒別K2SO4、(NH4)2SO4、FeSO4
若幾種溶液含有不同的陰離子,可選強(qiáng)酸與之反應(yīng)。如鑒別NaCl、Na2S、Na2CO3、Na2SO3、Na2SiO3、Na2S2O3
(3)常用溴水、新制氫氧化銅、氯化鐵等溶液試劑鑒別有機(jī)物。
3、任選試劑鑒別多種物質(zhì):
任選試劑鑒別多種物質(zhì)往往以簡(jiǎn)答題的形式出現(xiàn),回答時(shí)要注意以下要領(lǐng):
(1)選取試劑要最佳。選取的試劑對(duì)試劑組中的各物質(zhì)反應(yīng)現(xiàn)象要專一,使之一目了然。
(2)不許在原瓶中操作,因?yàn)殍b別的目的是為了以后的使用,若在原瓶中操作,污染了試劑。要有“各取少許”字樣。
(3)不許“指名道姓”。結(jié)論的得出來(lái)自實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,在加入試劑之前,該物質(zhì)是未知的,敘述時(shí)不可出現(xiàn)“取某某試劑加入某某物質(zhì)……”字樣。一般簡(jiǎn)答順序?yàn)椋焊魅∩僭S-------------溶解---------加入試劑-------描述現(xiàn)象------得出結(jié)論。
【例題6】(2003年上海)白酒、食醋、蔗糖、淀粉等均為家庭廚房中常用的物質(zhì),利用這些物質(zhì)能完成的實(shí)驗(yàn)是
①檢驗(yàn)自來(lái)水中是否含氯離子 ②鑒別食鹽和小蘇打 ③蛋殼能否溶于酸 ④白酒中是否含甲醇
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
【例題7】(安徽師大附中2008-2009學(xué)年度第一學(xué)期期中考試高三化學(xué))有一瓶無(wú)色溶液,可能含有K+、Al3+、Mg2+、NH4+、Cl –、SO42-、HCO3-、MnO4-離子中的幾種。為確定其成分,做如下實(shí)驗(yàn):①取部分溶液,加入適量Na2O2固體,產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味的氣體和白色沉淀,再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀部分溶解;②另取部分溶液,加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀產(chǎn)生。下列推斷正確的
A.肯定有Al3+、Mg2+、NH4+、Cl – B.肯定有Al3+、Mg2+、HCO3-
C.肯定有K+、HCO3-、MnO4- D.肯定有Al3+、Mg2+、SO42-
【例題8】(2004年廣東高考)A、B、C、D是四種可溶的化合物,分別由陽(yáng)離子K+、Ba2+、Al3+、Fe3+和陰離子OH-、CO32-、NO3-、SO42-兩兩組合而成,它們的溶液發(fā)生如下反應(yīng):A與B反應(yīng)生成白色沉淀,再加過(guò)量A,沉淀量減少,但不會(huì)完全消失。C與D反應(yīng)生成有色沉淀。B與C反應(yīng)生成白色沉淀。
寫出它們的化學(xué)式:A: ,B: ,C: ,D: 。
【例題9】某無(wú)機(jī)鹽A極易溶解于水,可制成試液,做如下實(shí)驗(yàn):
⑴試液加BaCl2時(shí)有白色沉淀產(chǎn)生。
⑵為驗(yàn)證A是否是硫酸鹽,某學(xué)生擬加6mol/L的鹽酸并微熱,但他卻誤加了6mol/L的NaOH溶液,結(jié)果白色沉淀并不溶解,但有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生。
⑶A試液可使已酸化的KMnO4溶液褪色。⑷A試液可使碘化鉀淀粉試紙褪色。
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,寫出A的化學(xué)式及上述全過(guò)程的化學(xué)方程式。
【例題10】已知有一白色粉末是由NaCl、Na2SO4、Na2CO3、CuSO4、MgCl2中的一種或幾種組成。某同學(xué)欲探究這一粉末的組成,做了如下實(shí)驗(yàn):
①取少量粉末,加水溶解,得無(wú)色透明溶液;②、僦腥芤荷倭浚尤 溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象發(fā)生;③另取少量粉末,加入稀鹽酸,無(wú)明顯現(xiàn)象發(fā)生。
(1)請(qǐng)你根據(jù)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)所得現(xiàn)象,推測(cè)這一粉末的可能組成是__________
(2)若推測(cè)該粉末只由Na2SO4組成,請(qǐng)你在該同學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)后續(xù)實(shí)驗(yàn),以確定這包粉末的組成。[可供選擇的試劑有:BaCl2溶液、AgNO3溶液、稀HNO3、NaOH溶液、Na2CO3溶液、Ba(NO3)2溶液、稀鹽酸]
(請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、離子方程式和結(jié)論)
【例題11】(2008年廣東卷)某種催化劑為鐵的氧化物。化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室對(duì)該催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)進(jìn)行探究:將適量稀硝酸加入少許樣品中,加熱溶解;取少許溶液,滴加KSCN溶液后出現(xiàn)紅色。一位同學(xué)由此得出該催化劑中鐵元素價(jià)態(tài)為+3的結(jié)論。
(1)請(qǐng)指出該結(jié)論是否合理并說(shuō)明理由 。
(2)請(qǐng)完成對(duì)鐵元素價(jià)態(tài)的探究:
限選實(shí)驗(yàn)儀器與試劑:燒杯、試管、玻璃棒、藥匙、滴管、酒精燈、試管夾:3 mol•L-1H2SO4/3% H2O2、6 mol•L-1HNO3/0.01 mol•L-1KmnO4、NaOH稀溶液、0.1 mol•L-1Kl、20% KSCN、蒸餾水。
①提出合理假設(shè)
假設(shè)1: ;
假設(shè)2: ;
假設(shè)3: 。
②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明你的假設(shè)(不要在答題卡上作答)
③實(shí)驗(yàn)過(guò)程
根據(jù)②的實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)?jiān)诖痤}卡上按下表格式寫出實(shí)驗(yàn)操作步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。
實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1:
步驟2:
步驟3:
…
【例題12】(2008年全國(guó)理綜Ⅱ卷)
某鈉鹽溶液可能含有陰離子NO3-、CO32-、SO32-、SO42-、Cl-、Br-、I-、為鑒別這些離子,分別取少量溶液進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn):
①測(cè)得混合液呈堿性;
②加HCl后,生成無(wú)色無(wú)味氣體,該氣體能使飽和石灰水溶液變渾濁;
③加CCl4后,滴加少量氯水,振蕩后,CCl4后層未變色;
④加BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀,分離,在沉淀中加入足量鹽酸,沉淀不能完全溶解;
⑤加HNO3酸化后,再加過(guò)量AgNO3,溶液中析出白色沉淀。
(1)分析上述5個(gè)實(shí)驗(yàn),寫出每一步實(shí)驗(yàn)鑒定離子的結(jié)論與理由。
實(shí)驗(yàn)① ;
實(shí)驗(yàn)② ;
實(shí)驗(yàn)③ ;
實(shí)驗(yàn)④ ;
實(shí)驗(yàn)⑤ ;
(2)上述5個(gè)實(shí)驗(yàn)不能確定是否存在的離子是___________.
本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/xuexi/131520.html
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