逍遥右脑 2014-06-10 11:34
一、常见物质检验的基本要求
1．反应进行的条件
（1）反应要有明显的外部特征，如溶液颜色的改变、沉淀的生成或溶解、气体的产生等。
（2）反应还必须进行得迅速且完全，这样才有实用价值。有些检验反应，如某些氧化还原反应，其反应速率比较缓慢，通常就需要将溶液加热以增大它的反应速率。
（3）反应要在适宜的酸碱度、浓度和温度下进行
许多检验反应都要求在一定的酸碱度下进行。例如，检验Fe3＋反应如果不在酸性溶液中进行，Fe3＋将发生水解，就会在一定程度上影响Fe3＋检验的效果。
在检验中，通常都要求反应物离子具有一定的浓度，以保证所发生的反应现象明显。特别是对于沉淀反应，不仅要求反应物离子的浓度达到能够析出沉淀的程度，而且还要求能析出足够量的沉淀，以便于观察。这一点对于溶解度比较大的物质的反应尤为重要。
溶液的温度有时对物质的检验反应有较大的影响。例如，有些物质的溶解度随温度的升高而迅速增大。对于有这类物质生成的检验反应来说，就不能在热溶液中进行。
（4）排除干扰物质的影响
在物质检验的过程中，为了保证反应的顺利进行和判断的准确性，首先应采取适当方法以排除干扰物质。例如，用Ag＋检验某溶液中是否含有Cl－时，要先向溶液中加入少量的稀硝酸，其目的就是要消除CO32-的干扰。
2．反应的选择性和特效性
一种试剂往往能与许多离子发生反应。例如，Na2CO3既能与Ca2＋反应，也能与Ba2＋、Ag＋等反应，都生成白色的沉淀。所以，当Ca2＋、Ba2＋、Ag＋同时存在时，用Na2CO3检验就无法判断生成的白色沉淀究竟是什么物质。因此，要求物质的检验反应要具有一定的选择性和特效性。在被检验离子的浓度符合要求的前提下，尽量采用选择性高的反应。（如果试剂只与一种离子发生反应，这个反应的选择性最高）
二、常见物质检验的类型
物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类。
鉴定是确定(或证明)某物质是什么物质，它由哪些离子或元素组成．一般既有定性过程又有定量过程．(“你是谁”)
鉴别是对几种物质进行识别和辩认．(“谁是你”)
推断是根据物质的性质和发生的反应对其成分(如离子)做出判断，检验某种成分(如离子)的存在．
物质的检验更多场合是上述三种形式的综合，所以不要过多去划分形式．
三、常见物质检验的基本方法
1、物理方法 常用的物理方法有：观察法；焰色反应法。
① 观察法：观察被鉴物质的状态、颜色、气味等.
② 水溶法：根据物质在水中的溶解性、密度或溶于水的热效应不同.
③ 焰色反应法：利用物质燃烧时火焰的特殊颜色来鉴别.常用于某些金属与金属离子
(盐或碱)的鉴别.
④ 加热法：主要适用于易升华物质的鉴别.
丁达尔法:利用胶体具有的光学性质,对胶体和溶液进行鉴别.
2、化学方法：根据物质性质，使被检验物质与加入的试剂作用，转变为某种已知物质，或产生某种特殊现象，从而确定该物质的存在，常见的特殊现象有：
① 生成气体：能够生成气体离子很多，生成的气体也常有性质相似之处，判断时要注意干扰。
② 生成沉淀：许多金属阳离子或酸根阴离子都可以生成具有特殊颜色、特殊性质的沉淀，但同时也应注意排除干扰离子。
③ 显现特殊颜色：特殊颜色的出现或消失并配合特殊试剂，是鉴别物质的常用方法，如KSCN检验Fe3+、银氨溶液检验醛基等。
四、常见物质检验
1、几种重要阳离子的检验
2、几种重要的阴离子的检验
【例题1】见三维设计第94页例2及对点演练、第95页例3
3、有机物的检验:
常用的试剂有：?
①高锰酸钾酸性溶液：烯烃、炔烃、苯的同系物、醇、酚、醛、甲酸、甲酸酯、甲酸盐、葡萄糖、果糖、麦芽糖等均可使酸性高锰酸钾溶液褪色。?
②溴水：烯烃、炔烃、酚、醛、甲酸、甲酸酯、甲酸盐、葡萄糖均可使溴水褪色(加成或氧化反应)。?
③银氨溶液：凡含有—CHO的有机物如醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖均可发生银镜反应。?
④新制的Cu(OH)2碱性悬浊液：常温下，多羟基的物质如甘油、乙二醇、葡萄糖都能溶解新制的Cu(OH)2得绛蓝色溶液，羧酸与Cu(OH)2发生中和反应得蓝色溶液。含—CHO的物质与新制Cu(OH)2碱性悬浊液加热有砖红色 Cu2O沉淀生成。 ?
⑤FeCl3溶液：与苯酚反应形成紫色溶液。
⑥水：利用有机物的水溶性大小及密度大小进行检验。?
【思考】卤代烃中卤原子的检验方法？淀粉是否水解及水解是否完全的检验方法？
【例题2】(2008年江苏卷) 以下实验或操作不能达到目的的是
A．用溴水鉴别苯、乙醇、四氯化碳
B．准确称取0.4000g的NaOH固体配成1000mL浓度为0.01000 mol•L-1的溶液
C．为除去苯中的少量苯酚,向混合物中加入适量的溴水后过滤
D．用激光笔检验淀粉溶液的丁达尔现象
【例题3】 仅用一种试剂鉴别如下物质：苯、CCl4、NaCl溶液、Na2SO3溶液，下列试剂中不能选用的是
A．溴水 B．FeCl3溶液 C．酸性KMnO4 D．AgNO3溶液
4、常见气体的检验：
气体操作方法产生现象化学方程式及其它
O2
H2用燃着的木条或火柴去点燃气体能燃烧只有水生成或发出爆鸣声
Cl2① 观察颜色
② 将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近瓶口
HCl① 将湿润的蓝色石蕊试
纸靠近瓶口
② 将蘸有浓氨水的玻璃棒靠近瓶口
NH3①将湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口
② 将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口
SO2①加入品红溶液振荡
②将湿润的蓝色石蕊试
纸靠近瓶口
NO2① 观察颜色
②将湿润的蓝色石蕊试
纸靠近瓶口
CO2① 用燃着的木条伸入瓶中
②倒入少量澄清石灰水于瓶中
CO用燃着的木条或火柴去点燃，再用干燥、洁净的小烧杯罩在火焰上方
NO与空气接触
CH4
C2H4
C2H2
常见气体小结：
1、有颜色的气体：F2 Cl2 NO2 溴蒸气，其余均为无色气体。
2、有刺激性气味的气体：
3、易溶于水的气体： 4、易液化的气体：
5、有毒的气体：
6、在空气中易形成白雾的气体：
7、常温下由于发生化学反应而不能共存的气体：
8、其水溶液呈酸性且能使紫色石蕊试液变红的气体：
可使紫色石蕊试液先变红后褪色的气体：
可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体：
9、有漂白作用的气体：
10、能使澄清石灰水变浑浊的气体：
11、能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体：
12、与水可发生反应的气体：
13、具有氧化性的气体：
具有还原性的气体：
14、遇AgNO3溶液可产生沉淀的气体：
【例题4】三维设计第95页对点演练5
【例题5】 在NH3、H2S、Cl2、HCl、CO、CO2、NO、NO2、SO2等9种气体中，能使淀粉KI溶液变蓝的有__________________，能使品红褪色的有__________________，能使紫色石蕊试液变红且不褪色的有_____________在空气中可燃烧的有________________。
【解题技巧】
1、不用任何试剂鉴别多种物质
（1）先依据外观特征，鉴别出其中的一种或多种，然后再利用他们去鉴别其他的几种物质。
（2）若均无外部明显特征，可考虑能否用加热或焰色反应区别开来。
（3）若以上述两种方法都不能鉴别时，可考虑两两混合法。
2、只用一种试剂鉴别多种物质时：
（1）先分析被鉴别物质的水溶性、密度、溶液酸碱性，确定能否选用水或指示剂进行鉴别。如：鉴别（NH4）2SO4、K2CO3、Na2SO4三种溶液。
（2）在鉴别多种酸碱盐的溶液时，可依据“相反原理”确定试剂进行鉴别。即被鉴别的物质多数呈酸性时，可选用碱及水解呈碱性的盐溶液作试剂，若被鉴别的物质多数呈碱性时，可选用酸及水解呈酸性的盐溶液作试剂。
若几种溶液中含有不同的阳离子，可选用强碱与之反应。如鉴别K2SO4、（NH4）2SO4、FeSO4
若几种溶液含有不同的阴离子，可选强酸与之反应。如鉴别NaCl、Na2S、Na2CO3、Na2SO3、Na2SiO3、Na2S2O3
（3）常用溴水、新制氢氧化铜、氯化铁等溶液试剂鉴别有机物。
3、任选试剂鉴别多种物质：
任选试剂鉴别多种物质往往以简答题的形式出现，回答时要注意以下要领：
（1）选取试剂要最佳。选取的试剂对试剂组中的各物质反应现象要专一，使之一目了然。
（2）不许在原瓶中操作，因为鉴别的目的是为了以后的使用，若在原瓶中操作，污染了试剂。要有“各取少许”字样。
（3）不许“指名道姓”。结论的得出来自实验现象，在加入试剂之前，该物质是未知的，叙述时不可出现“取某某试剂加入某某物质……”字样。一般简答顺序为：各取少许-------------溶解---------加入试剂-------描述现象------得出结论。
【例题6】（2003年上海）白酒、食醋、蔗糖、淀粉等均为家庭厨房中常用的物质，利用这些物质能完成的实验是
①检验自来水中是否含氯离子 ②鉴别食盐和小苏打 ③蛋壳能否溶于酸 ④白酒中是否含甲醇
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
【例题7】（安徽师大附中2008-2009学年度第一学期期中考试高三化学）有一瓶无色溶液，可能含有K+、Al3+、Mg2+、NH4+、Cl –、SO42-、HCO3-、MnO4-离子中的几种。为确定其成分，做如下实验：①取部分溶液，加入适量Na2O2固体，产生无色无味的气体和白色沉淀，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，有白色沉淀产生。下列推断正确的
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-
【例题8】（2004年广东高考）A、B、C、D是四种可溶的化合物，分别由阳离子K＋、Ba2＋、Al3＋、Fe3＋和阴离子OH－、CO32－、NO3－、SO42－两两组合而成，它们的溶液发生如下反应：A与B反应生成白色沉淀，再加过量A，沉淀量减少，但不会完全消失。C与D反应生成有色沉淀。B与C反应生成白色沉淀。
写出它们的化学式：A： ，B： ，C： ，D： 。
【例题9】某无机盐A极易溶解于水，可制成试液，做如下实验：
⑴试液加BaCl2时有白色沉淀产生。
⑵为验证A是否是硫酸盐，某学生拟加6mol/L的盐酸并微热，但他却误加了6mol/L的NaOH溶液，结果白色沉淀并不溶解，但有刺激性气味的气体产生。
⑶A试液可使已酸化的KMnO4溶液褪色。⑷A试液可使碘化钾淀粉试纸褪色。
根据上述实验现象，写出A的化学式及上述全过程的化学方程式。
【例题10】已知有一白色粉末是由NaCl、Na2SO4、Na2CO3、CuSO4、MgCl2中的一种或几种组成。某同学欲探究这一粉末的组成，做了如下实验：
①取少量粉末，加水溶解，得无色透明溶液；②取①中溶液少量，加入 溶液，无明显现象发生；③另取少量粉末，加入稀盐酸，无明显现象发生。
（1）请你根据该同学实验所得现象，推测这一粉末的可能组成是__________
（2）若推测该粉末只由Na2SO4组成，请你在该同学实验基础上设计后续实验，以确定这包粉末的组成。［可供选择的试剂有：BaCl2溶液、AgNO3溶液、稀HNO3、NaOH溶液、Na2CO3溶液、Ba(NO3)2溶液、稀盐酸］
（请写出实验步骤、实验现象、离子方程式和结论）
【例题11】（2008年广东卷）某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究：将适量稀硝酸加入少许样品中，加热溶解；取少许溶液，滴加KSCN溶液后出现红色。一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3的结论。
（1）请指出该结论是否合理并说明理由 。
（2）请完成对铁元素价态的探究：
限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹：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、蒸馏水。
①提出合理假设
假设1： ；
假设2： ；
假设3： 。
②设计实验方案证明你的假设（不要在答题卡上作答）
③实验过程
根据②的实验方案，进行实验。请在答题卡上按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。
实验操作预期现象与结论
步骤1：
步骤2：
步骤3：
…
【例题12】（2008年全国理综Ⅱ卷）
某钠盐溶液可能含有阴离子NO3－、CO32－、SO32－、SO42－、Cl－、Br－、I－、为鉴别这些离子，分别取少量溶液进行以下实验：
①测得混合液呈碱性；
②加HCl后，生成无色无味气体，该气体能使饱和石灰水溶液变浑浊；
③加CCl4后，滴加少量氯水，振荡后，CCl4后层未变色；
④加BaCl2溶液产生白色沉淀，分离，在沉淀中加入足量盐酸，沉淀不能完全溶解；
⑤加HNO3酸化后，再加过量AgNO3，溶液中析出白色沉淀。
（1）分析上述5个实验，写出每一步实验鉴定离子的结论与理由。
实验① ；
实验② ；
实验③ ；
实验④ ；
实验⑤ ；
（2）上述5个实验不能确定是否存在的离子是___________.