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文档简介
一轮统编版化学书 人民教育出版社出版 名师伴你行 第一章 化学反应及其能量变化 学案1 氧化还原反应 学案2 离子反应 学案3 化学反应中的能量变化 第二章 碱金属 学案 钠及其化合物 学案2 碱金属元素 第三章 物质的量 学案 物质的量 学案2 气体摩尔体积 学案3 物质的量浓度及溶液的配制 第四章 卤素 学案 氯气 学案2 卤族元素 名师伴你行 第五章 物质结构 元素周期律 学案1 原子结构 同位素 学案2 元素周期律 元素周期表 学案3 化学键与分子结构 学案4 晶体的类型与性质 第六章 氧族元素 硫酸工业及环境保护 学案1 氧族元素 学案2 二氧化硫 学案3 硫酸 硫酸工业及环境保护 第七章 碳族元素 无机非金属材料 学案1 碳族元素 硅及其化合物 学案2 无机非金属材料 第八章 氮族元素 学案1 氮和磷 学案2 氨 铵盐 学案3 硝酸 名师伴你行 第九章 化学平衡 学案1 化学反应速率 学案2 化学平衡 学案3 合成氨条件的选择 化学平衡的计算 第十章 电离平衡 学案1 电离平衡 学案2 水的电离和溶液的pH 学案3 盐类的水解 酸碱中和滴定 学案4 胶体的性质及其应用 第十一章 几种重要的金属 学案1 镁和铝 学案2 铁和铁的化合物 金属的冶炼 学案3 电化学知识 第十二章 烃 学案1 甲烷 烷烃 学案2 烯烃 炔烃 学案3 苯 芳香烃 石油的分馏 名师伴你行 第十三章 烃的衍生物 学案1 溴乙烷 卤代烃 学案2 醇和酚 学案3 乙醛 醛类 学案4 乙酸 羧酸 第十四章 糖类 油脂 蛋白质及合成材料 学案1 糖类 学案2 油脂 蛋白质 学案3 合成材料 第十五章 化学实验方案的设计 学案 化学实验方案的设计与评价 名师伴你行 返 回 第十五章 化学实验方案的设计 名师伴你行 返 回 学案 化学实验方案的设计与评 价 名师伴你行 考点1 制备实验方案的设计 ()制备实验方案设计的原则 制备实验方案的设计,应遵循以下原则: 条件合适,操作方便; 原理正确,步骤简单; 原料丰富,价格低廉; 产物纯净,污染物少。 即从多种路线中优选出一种最佳的制备途径,合理地选择化学仪器与药 品,设计合理的实验装置和实验操作步骤。 名师伴你行 ()制备实验设计的基本思路 实验目的实验原理(反应途径)反应的仪器装置操作步骤数据 处理方法形成方案。 ()制备实验装置的安装顺序 一般应遵循如下规律:发生装置净化装置干燥装置收集装置尾 气吸收装置。 ()制备实验装置的各步原则 发生装置的选择应依据所用试剂的状态及反应条件;收集装置的选择 应依据产物的性质及状态,产物为气体的则主要考虑其水溶性和相对空气密 度大小;净化装置的选择应依据产物与杂质的性质差异,仅使杂质被吸收; 尾气处理装置选择应依据气体产物的水溶性、酸碱性、可燃性等,勿使有毒 气体排入空气中,造成环境污染,也勿使空气的成分,对装置有不良影响。 名师伴你行 装配仪器的原则:在装配仪器时,应从下而上;从左至右,先塞好后固 定;加入试剂时,先固后液;实验开始时,先检验装置器的气密性,后点燃酒 精灯;在连接导管时,应长进短出;量气装置的导管应短进长出;干燥管应大 口进,小口出。 混合物除杂质原则:先除杂,后除水,加热除氧放末尾。 杂质杂质、l、(气) 除杂杂 试剂试剂 CuSO4或 Pb() 溶液 NaHCO3 溶液,HCl 还还可用水 加热热CuO 粉末 点燃 碱石灰 加热热的 铜铜网 浓浓硫酸、无 水CaCl2 尾气处理的原则: a.燃烧法。例:CH4、C2H4、等。 b.碱液反应法。例:Cl2、等。 c.水溶解法。例:l、等。 名师伴你行 【例题引路1】 图15-1实验装置图正确的是 ( ) 图15-1 B 名师伴你行 【解析】本题是对几种常见物质的制备装置的考查。 实验室制乙烯,为了控制反应温度为170 ,温度计的水银球应插到反 应混合物液面以下;实验室制取Cl2,MnO2和浓盐酸需要加热才能反应;在实 验室制取乙酸乙酯的吸收装置中,导管口应通到饱和Na2CO3溶液的液面上方, 以防发生倒吸。故选B。 名师伴你行 对应训练 1.用图15-2四种装置制备和收集Cl2: 图15-2将收集到的Cl2置于天平上称量,若四个集气瓶体积相同、 质量相等 ,则称量结果是 ( ) A.A最重 B.B最重 C.C最重 D.D最重 C 名师伴你行 2.下列三个问题均与图15-3中实验装置有关,请选择序号填入空格中。 ()制取某无色非金属氧化物气体时,烧瓶内的药品应是 ( ) A.铜与稀 B.铜与浓 C.Ca与稀 D.NaSO3与浓盐酸 ()洗气瓶中所装液体应是(不允许非水杂质混在气体中) ( ) A.浓 B.NaOH溶液 C.饱和NaHSO3溶液 D.NaHCO3溶液 ()检验集气瓶是否集满气体,置于瓶口的滤纸应沾上的溶液是( ) A.BaCl2溶液 B.酸性KMnO4溶液 C.淀粉 D.石灰水 图15-3 名师伴你行 考点2 性质实验方案的设计 1.验证性质实验方案设计的具体步骤 根据物质的组成、结构特征,结合已有知识及实践经验预测可能具有 的性质; 设计具体实验方案来(探索)验证物质所具有的性质; 选择适宜的试剂、装置(仪器)、反应条件实施方案; 得出结论。 中学阶段的性质实验主要指已知物质的化学性质实验,这些物质的性质 尽管已为人们所掌握,但它们中的部分性质对中学生却是陌生的。对这样的 一些物质进行性质探索或验证可进一步拓宽学生的知识面,培养学生的钻研 求实精神和动手能力。它的意义远远超过纯粹的实验目标。 性质实验的目的是验证和比较元素的金属性、非金属性;氧化性、还原 性;化合物的稳定性、酸碱性;指定离子和一些有机官能团的特征反应。 名师伴你行 .常见性质实验方案的设计 ()证明酸性 pH试纸或酸碱指示剂; 与Na2CO3溶液反应; 与Zn等反应。 ()证明弱酸性 证明存在电离平衡; 测定对应盐溶液酸碱性; 测量稀释前后pH变化。 ()证明氧化性 与还原剂(如、等)反应,产生明显的现象。 ()证明还原性 与氧化剂(如KMO4、浓等)反应,产生明显的现象。 名师伴你行 ()证明为胶体分散系 胶体分散系有丁达尔现象。 ()证明有碳碳双键(或叁键) 有双键或叁键时能使溴水或酸化的KMnO4溶液褪色。 ()证明酚羟基 与浓溴水反应产生白色沉淀; 与FeCl3溶液发生显色反应。 ()证明醛基 与银氨溶液作用产生银镜反应; 与新制Cu(OH)2悬浊液作用产生砖红色沉淀。 名师伴你行 (9)证明醇羟基 醇羟基与酸发生酯化反应,其产物不溶于水,有果香味。 (10)比较金属的活动性 比较金属与水反应;与酸反应;置换反应;原电池;电解放电顺序; 最高价氧化物的水化物的碱性强弱;对应盐溶液的酸碱性强弱等。 (11)比较非金属的活动性 比较非金属的置换反应;与氢气反应快慢;气态氢化物的稳定性、还 原性;最高价氧化物的水化物的酸性强弱;对应酸的酸性强弱。 (12)比较酸(碱)的酸(碱)性强弱 较强的酸(碱)能制得较弱的酸(碱),此外还必须掌握常见的阳离 子、阴离子的特征反应。 名师伴你行 【例题引路2】 下列实验不能达到预期目的的是 ( )B 【解析】可根据、与化合的难易程度来比较判断两者 非金属性的强弱;通过比较碳和硫最高价氧化物对应水化物( 和)的酸性强弱来确定碳和硫非金属性的强弱;同浓度的盐酸 的导电能力强于醋酸,则说明醋酸未完全电离,盐酸的酸性强于醋酸; 与溶液均与反应产生白色沉淀,现象相同,无 法比较、金属性的强弱。 序号实验实验 操作实验实验 目的 、分别别与反应应比较氯较氯 、溴的非金 属性强弱 、溶液中分别别通入比较镁较镁 、铝铝的金属 性强弱 测测定、两溶液的比较较碳、硫的非金 属性强弱 用同一电电路测测定等浓浓度的盐盐酸、醋酸溶液的导电导电 性比较盐较盐 酸、醋酸的 酸性强弱 名师伴你行 对应训练 1.已知: 向KMnO4晶体中滴加浓盐酸,产生黄绿色气体; 向FeCl2溶液中通入少量实验产生的气体,溶液变成黄色; 取实验生成的溶液滴在淀粉试纸上,试纸变成蓝色。 下列判断正确的是 ( ) A.上述实验证明氧化性:MnO-4Cl2Fe3+I2 B.上述实验中,共有两个氧化还原反应 C.实验生成的气体不能使湿润的淀粉试纸变蓝 D.实验证明Fe2+既有氧化性又有还原性 A 名师伴你行 2.为了确定CH3COOH、H2SiO3的酸性强弱,某学生设 计如图 15-4所示装置,在不使用其他酸性溶液的条件下,能一次达到检验目的。 ()装置中锥形瓶内装的某正盐固体是,分液漏斗 中装的 试剂是。 ()装置中所盛装的试剂是,该试剂的作用是 。 ()装置中出现的现象是。 ()通过上述实验可证明三种酸的酸性强弱顺序为 。 图15-4 碳酸钠 乙酸 饱和溶液 除去CO2中的乙酸蒸气 CH3COOHH2CO3H2SiO3 产生白色胶状沉淀 名师伴你行 考点3 物质检验实验方案的设计 1.离子的检验 (1)物质检验的要求 对反应进行条件的要求 a.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。 b.反应要在适宜的条件下进行,如酸碱度、浓度、温度等的选择。 c.排除干扰物的影响。 对反应选择性的要求 一种试剂如果只与少数几种离子反应,这种反应就叫作选择性反应。 与该试剂反应的离子种类越少,反应的选择性越高。如果试剂只与一种离 子发生反应,这个反应的选择性最高,这样的反应称为这种离子的特征反 应,在物质检验过程中应尽量采用选择性高的反应。 名师伴你行 (2)物质检验的一般步骤 对试样的外观进行观察 主要指对试样状态和颜色的观察,划定大致可能的离子范围。 试样的准备 因检验反应一般在溶液中进行,所以当试样是固体时,首先要进行试样 溶液的配制过程。 检验 检验时,注意过程中均应移取少量溶液进行检验。 (3)常见阳离子的检验 Na+、,用焰色反应来检验时,两者的火焰分别呈黄色、紫色(透 过蓝色钴玻璃片)。 Mg2+,能与NaOH溶液反应生成白色Mg()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 能溶于盐酸和过量的NaOH溶液。 名师伴你行 Fe3+,能与溶液反应,变为血红色Fe(SCN)3,能与NaOH溶 液反应生成红褐色Fe(OH)3沉淀。 Fe2+,能与NaOH溶液反应,先生成白色Fe(OH)沉淀,迅速变为灰 绿色,最后变成红褐色Fe(OH)3沉淀。或向Fe2+盐溶液中加入溶液 ,不显红色,加入少量新制的氯水后立即显红色。 NH+4,铵盐与氢氧化钠溶液反应,加热后,放出使湿润的红色石蕊试 纸变蓝的有刺激性气味的气体。 (4)常见阴离子的检验 Cl-,能与硝酸银反应,生成不溶于稀硝酸的白色沉淀。 Br-,能与硝酸银反应,生成不溶于稀硝酸的淡黄色沉淀。 ,能与硝酸银反应,生成不溶于稀硝酸的黄色沉淀。 ,能与Ba(OH)2及可溶性钡盐反应,生成不溶于硝酸的白色 沉淀。 ,能与BaCl溶液反应,生成白色的BaCO3沉淀,该沉淀溶 于稀盐酸,且放出无色无味的气体,能使澄清的石灰水变浑浊。 名师伴你行 2.未知物的检验 物质的检验通常有鉴别、鉴定、推断三类。 ()鉴别 鉴别通常是指对两种或两种以上的物质进行定性辨认,可根据一种物质 的特性区别另一种物质,也可根据几种物质的气味、溶解性、溶解时的热效 应等一般性质的不同加以区别。鉴别题的种类包括: 大范围的鉴别题 一般是通过实验分组,一直到两个未知物为一组,只要鉴别了其中之一 ,另一个也就确定了。此类题可任意选用试剂或方法完成。 只用一种试剂或方法鉴别的题 a.选用焰色反应等操作方法; b.据溶解度、密度等物理方法; c.加一种化学试剂逐一鉴别; d.加一种化学试剂一次性鉴别; e.附加条件加一种化学试剂一次性鉴别; f.加一种试剂由少量到多量一次性鉴别; g.加一种试剂同时利用物理方法和化学方法鉴别。 名师伴你行 不许用外加试剂鉴别法 a.如鉴别的溶液没有特殊的外观特征,采用两两相混,将现象列表依据 现象不同鉴别; b.如果鉴别的几种溶液之一有明显的外观特征,可先将其鉴别出,并以 它为试剂鉴别出另一种,再用该种试剂鉴别其他溶液,以此类推。 ()鉴定 鉴定通常是指对于一种物质的定性检验,鉴定是根据物质的化学特性, 分别检出阳离子、阴离子。根据物质的某些特性,也就是所采用试剂或方法 只对此例成立,再者要证明全面。 ()推断 推断是通过已知实验事实,根据性质分析推断出物质的组成、结构或名 称。 推断与鉴别、鉴定的区别在于:鉴别、鉴定中的每一步都靠自己设计, 可以尽自己的长处选比较熟悉的知识;推断则不然,条件已给出,虽只回答 结论,但环上套环,答题者必须根据转化的用意回答问题,往往思考难度大 。 名师伴你行 【例题引路3】 2009年全国理综现有A、B、C、D、E、F六种化合物,已知它们 的阳离子有K+、Ag+、Ca2+、Ba2+、Fe2+、Al3+,阴离子有Cl-、OH-、 CH3COO-、NO-3、SO2-4、CO2-3,现将它们分别配成0.1 molL-1的溶液 ,进行如下实验: 测得溶液A、C、E呈碱性,且碱性为AEC; 向B溶液中滴加稀氨水,先出现沉淀,继续滴加氨水,沉淀消失; 向D溶液中滴加Ba(NO3)2溶液,无明显现象; 向F溶液中滴加氨水,生成白色絮状沉淀,沉淀迅速变成灰绿色,最 后变成红褐色。 名师伴你行 根据上述实验现象,回答下列问题: (1)实验中反应的化学方程式是 。 (2)E溶液是,判断依据是 。 (3)写出下列四种化合物的化学式: A 、C 、D 、 F 。 AgNO3+NH3H2O=AgOH+NH4NO3, AgOH+2NH3H2O=Ag(NH3)2OH+2H2O 碳酸钾由中碱性强弱的顺序可知, E是碳酸盐。六种阳离子中可以与碳酸根形成可溶性盐的只有钾离子, 所以E是碳酸钾 Ba(OH)2(CH3COO)2CaAlCl3 FeSO4 名师伴你行 【解析】本题考查无机化合物推断与离子检验。本题切入点是实验现象 ,根据现象推断离子,最后综合推断化合物。根据题意,六种化合物都可溶 于水,由实验,联想银氨溶液配制过程中现象:滴加氨水,先生成沉淀, 后沉淀溶解,可知B含Ag+,在常见的含银化合物中,只有硝酸银可溶于水, 故B为硝酸银。由实验知,F溶液中含有Fe2+,在上述阴离子中,OH-、CO2-3 与Fe2+生成难溶于水的沉淀,故F可能是氯化亚铁、醋酸亚铁和硫酸亚铁。 由实验知,D中不含CO2-3、SO2-4,可能含OH-、CH3COO-、Cl-;根据实验 知,A、C、E水溶液呈碱性,A的碱性最强,A为强碱,B为强碱弱酸盐,根据 同浓度盐“越弱越水解”推知B为可溶性碳酸盐,B只能为碳酸钾,C为醋酸 盐,醋酸钙显碱性,C为醋酸钙,氯化铝或氯化亚铁、硫酸铝或硫酸亚铁溶 液都呈酸性,又因为D不含SO2-4,故D为氯化铝,F为硫酸亚铁。 名师伴你行 对应训练 1.对于某些离子的检验及结论一定正确的是 ( ) A.加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,一定有 B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,一定有 C.加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,一定有 D.加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸白色沉淀消失,一定有 C 名师伴你行 2.某一无色溶液,可能含有、 、中的某几种,为了确定其组成,做如下实 验:取少许待测溶液,向其中滴加盐酸酸化的溶液,生成白色 沉淀;另取少许待测溶液,向其中加入过氧化钠固体,产生无色无味的气 体,并产生白色沉淀;加入过量的过氧化钠时,沉淀部分溶解。试判断溶液 中一定存在的离子有 ;一定不存在 的离子有;哪些离子不能确定是 否存在? 。若进一步确定应如何操作? 。 用洁净的铂丝蘸取少许待测液,放在无色的火焰上灼烧,透过蓝色钴 、 、 玻璃观察,若有紫色火焰,说明有存在,若无紫色火焰,说明没 有存在 名师伴你行 3.有、号四瓶未知溶液,它们是(.1 )、 (. )、(. )、酚酞(.)。 有人不用其他试剂,就把它们一一鉴别出来了,其实验步骤如下: ()各取溶液少许两两混合,根据实验的现象将四种物质分成两组。 ()取一组混合溶液,不断滴入另一组中的一种未知溶液,据此可鉴别出 号 和号。 ()再取已鉴别出的号溶液 ,滴入滴号未知液,再加入号未知溶 液 ,在这个过程中无明显实验现象。 综合以上实验,可以确认号是,号是 , 号是,号是。 酚酞 名师伴你行 4.有瓶白色固体试剂,分别是氯化钡、氢氧化钠、硫酸钠、硫酸铵、无水硫 酸铜、碳酸钠。现只提供蒸馏水,通过下面的实验步骤即可鉴别它们。 请填写下列空白: ()各取适量固体试剂分别加入支试管中,加入适量蒸馏水,振荡试管, 观察到的现象是 。被检出的物质的化学式(分子 式)是。 ()分别取未检出的溶液,往其中加入上述已检出的溶液,观察到的现象和 相应的离子方程式是:第支试管中有白色沉淀生成 。第支试管中有蓝色沉淀生成 。被检出的物质的化学式(分子式)是 。 种固体全部成为溶液,支试管中得到 无色溶液,支试管中得到蓝色溶液 CuSO4 Ba2+SO2-4=BaSO4 Cu2+CO2-3=CuCO3 BaCl2 名师伴你行 ()鉴别余下未检出物质的方法和观察到的现象是 。 ()分别取()中能 产生蓝色沉淀的两种溶液,向其中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成的是 Na2CO3溶液,无沉淀生成的是溶液 ()分别取少量未检出的溶液,往其中加入NaOH溶液,无明显现象 的是Na2SO4溶液,有刺激性气味气体产生的是(NH4)2SO4溶液 名师伴你行 一、实验设计的注意事项 1.药品和装置是部分或刚好给出还是有剩余。若药品和装置只部分给 出,则应需要作必要的补充;若有剩余,则应进行筛选和淘汰。 2.题目条件有无特殊要求。如采用最简单或最合理的实验步骤,这些 要求对我们考虑反应原理、选择药品和装置、确定操作步骤都作了限定, 必须高度重视。 3.实验过程中的隐蔽性操作。如某些必要的干燥、除杂、冷凝等,这 些都是实验中必不可少的,但容易被忽略。 4.药品及仪器规格。有些题目要求指出药品的名称,这类问题学生最 难答准确,如有些药品的准确描述为:硫酸铜粉末、澄清石灰水、酸性高 锰酸钾溶液、浓硫酸、饱和、溶液等。此外也应注 意某些仪器的规格。 5.会画简单的实验装置图。 名师伴你行 6.仪器连接的顺序。安装顺序是否合理,例如是否遵循“自下而上,从左 到右”的原则;气体净化装置中不应先干燥,后又经过水溶液洗气。仪器间连 接顺序是否正确,例如洗气时“进气管长、出气管短”;干燥管除杂质时“大进 小出”等。 7.实验操作的顺序。连接仪器,按气体发生除杂干燥主体实验尾气处理 顺序连接好仪器;在整套装置连接完毕后,应先检查装置的气密性,然后装 入药品,再进行实验操作。 8.设计实验时还要考虑以下因素:净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要 防液体倒吸;进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如还原,应 先通,气体点燃先验纯等);防氧化(如还原后要“先灭灯 再停氢”,白磷切割宜在水中等);防吸水(如实验、取用、制取易吸水、 潮解、水解的物质宜采取必要措施,以保证达到实验目的);冷凝回流: 有些反应中,为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料,需在反应装 置上加装冷凝回流装置(如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等);易挥 发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却;仪器拆卸的科学性与安全性 (也从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑);制有毒 气体及涉及有毒气体的实验是否有尾气的吸收装置。 名师伴你行 二、物质的检验 1.检验气体的基本方法 检验气体是根据气体的特性。一般从气体的颜色和气味;水溶液 的酸碱性;助燃、可燃及燃烧现象和产物;遇空气的变化等方面进行 检验。基本方法有: ()观察法:对于特殊颜色的气体如Cl2(黄绿色)、(红棕色) 、蒸气(紫色)可据色辨之。 ()溶解法:根据溶于水现象不同区分。如和Br2蒸气均为红 棕色,但溶于水后形成无色溶液,Br2形成橙色溶液。 ()褪色法:如和可用品红溶液区分。 ()氧化法:被空气氧化看颜色变化,如的检验。 ()试纸法:如石蕊试纸,KI淀粉试纸。 ()星火法:适用于有助燃性或可燃性的气体检验。如使带火星 木条复燃;、的检验可点燃看现象;、则可 根据其燃烧产物来判断。还有一些方法如闻气味等,但一般不用。 名师伴你行 2.阳离子检验的注意事项 NaOH溶液可以同时鉴别出若干种阳离子,包括Al3+、Fe3+、Fe2+、Cu2+ 、NH+4、Mg2+等多种离子,在阳离子鉴别中,NaOH溶液是一种应用较广的 试剂,在包括以上各种离子在内的多种离子的鉴别中,若先使用NaOH溶液 (必要时可加热),一次检出几种离子,再用其他方法鉴别与NaOH溶液不 反应的离子,整个问题可以较快的解决。 3.阴离子检验的注意事项 (1)AgNO3溶液与稀硝酸和BaCl2溶液与稀盐酸(或硝酸),这两组试 剂,可以鉴别出若干种阴离子,是阴离子鉴别最常用的试剂组合。一般来说 ,若待检的若干种离子中有SO2-4(因Ag2SO4微溶于水,当Ag+和SO2-4浓度 均较大时,可以析出不溶物),最好选用BaCl2和盐酸这组试剂,检出包括 SO2-4在内的一些离子,其他离子再用AgNO3溶液与稀硝酸等去鉴别。 (2)为了鉴定某盐中含SO2-3或CO2-3,先加BaCl2溶液,看有无沉淀生 成,然后再加盐酸,若沉淀溶解,并有气体放出,根据放出气体的气味及与 石灰水作用的现象等,判定气体是CO2或SO2,进而确定物质中含CO2-3或 SO2-3。若加硝酸,因它的氧化性和SO2-3发生氧化还原反应时会干扰检验, 故最好使用盐酸,不用硝酸。 名师伴你行 (3)灵活运用阴离子检验的知识,有时可以解决某些阳离子的鉴别问题 。例如,在一定条件下,可考虑用卤素离子(如Cl-)检出Ag+,用SO2-4检出 Ba2+。 4.有机物检验和鉴别时的几个重要规律 (1)能发生银镜反应的:醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖 。 (2)能与溴水反应而使之褪色(变色)的:不饱和烃(烯烃、炔烃、苯 乙烯等)、不饱和烃的衍生物(烯醇、烯酸、烯酯、CH2CHCl、油酸及其盐 、油酸酯、油等)、苯酚(生成白色沉淀)等。 (3)因萃取而使溴水褪色的:比水重的有CCl4、氯仿、溴苯、CS2等; 比水轻的有液态饱和烃、苯及其同系物等。 (4)能使酸性KMnO4溶液褪色的:不饱和烃、苯的同系物、不饱和烃的 衍生物、含醛基的有机物等。 (5)能与钠等活泼金属反应生成H2的:含羟基、羧基的液态有机物。 名师伴你行 5.物质检验、鉴别的重要突破点 (1)溶于水显碱性的气体:NH3。 (2)在空气中由无色变为红棕色的气体:NO。 (3)在一定条件下能漂白有色物质的淡黄色固体:Na2O2。 (4)遇SCN-显红色,遇苯酚显紫色,遇OH-生成红褐色沉淀的Fe3+。 (5)遇Ag+产生沉淀,且不溶于稀硝酸,若沉淀为白色,则为Cl-;若沉 淀为浅黄色,则为Br-;若沉淀为黄色,则为I-。 (6)可溶于NaOH溶液的白色沉淀Al(OH)3;可溶于NaOH溶液的金 属氧化物:Al2O3。 (7)能与NaOH溶液作用产生H2的金属:Al;能与NaOH溶液反应产生 H2的非金属:Si。 (8)能与盐酸反应产生刺激性气味的气体,且该气体通入品红溶液使之 褪色,加热又复原的离子:SO2-3或HSO-3或S2O2-3。 (9)能与新制Cu(OH)2悬浊液混合加热生成砖红色沉淀的物质:甲 酸、甲酸酯、葡萄糖、醛等。 名师伴你行 三、鉴别物质题的类型和方法 1.不加限制条件鉴别一组物质:该类型题鉴别方案可有多种,最好选其中 最简单的方案。 2.不用试剂鉴别一组物质:解题方法有特征现象法、加热法、列表优选法 、逐一检出法。 (1)特征现象法:先借用待鉴别物质中的特殊颜色、特殊气味、挥发出 雾状气体等特征现象鉴别出个别物质,再借用这种物质去鉴别其他各物质。 如不另用其他试剂鉴别NaOH、Na2SO4、FeCl3、MgCl2四种溶液。该题首先 利用FeCl3溶液呈棕黄色的特征鉴别出它,再利用FeCl3与NaOH能生成红褐 色沉淀的特征鉴别出NaOH溶液,再借用NaOH溶液去鉴别出MgCl2溶液,这 样剩下的就是Na2SO4溶液。再如不另用其他试剂鉴别N2、H2S、Cl2、SO2四 瓶气体,可借用气体颜色、气味等方面的差异来完成鉴别。 (2)相互作用判断法可利用两两反应产生的现象判断、鉴别各物质。由 于内容多、现象重复出现多,为了好比较、优选,可列出表格对比、判断。 如不另加其他试剂鉴别Na2CO3、Ba(NO3)2、Na2SO4、盐酸四瓶无色溶液 。 名师伴你行 把被鉴别的4种溶液编号A、B、C、D,取A、B、C、D四种溶液各少许 ,分别注入4支洁净的试管里,再分别滴入A,若B中产生无色气体,C中出现 白色沉淀,D中无现象,则A为Na2CO3溶液,B为盐酸,C为Ba(NO3)2溶液 ,D为Na2SO4溶液。 (3)逐一检出法:首先利用两种物质(或溶液)之间的特征反应鉴别出 两种物质(或溶液),再用其中的一种或两种作试剂依次鉴别出其他物质(或 溶液),如不用其他试剂鉴别Na2CO3溶液、H2SO4溶液、MgCl2溶液、KNO3 溶液,可利用逐滴加入的操作方法产生的特有现象鉴别出Na2CO3溶液和 H2SO4溶液,然后再用Na2CO3溶液区别开MgCl2溶液和KNO3溶液。 被鉴别鉴别 物质质Na2CO3Ba(NO3)2Na2SO4HCl Na2CO3_白色_无色 Ba(NO3)2白色_白色_ Na2SO4_白色_ 盐盐酸无色_ 名师伴你行 在逐滴加入的操作过程中可产生特有现象的常见物质有:AlCl3(Al3+ )溶液与NaOH(OH-)溶液;Na2CO3(CO2-3)溶液与H2SO4(H+)溶液 ;Na2S(S2-)溶液与盐酸(H+);Na2SO3(SO2-3)溶液与盐酸(H+); AgNO3溶液与氨水;H3PO4溶液与Ca(OH)2溶液;NaAlO2(AlO-2)溶 液与盐酸(H+)。 3.只用一种试剂鉴别一组物质:这类题多数是根据被检物质的特性,选 择一种试剂能与(n-1)种被检物质分别发生作用产生不同现象达到鉴别的 目的。试剂的选择,可按照下列思路进行。 (1)用指示剂或pH试纸:若题中所给的物质的溶液酸碱性不同,可选 用石蕊试液、甲基橙试液或pH试纸来鉴别。如用一种试剂鉴别:(A)HCl 、Ba(OH)2、NaCl三种溶液;(B)Na2CO3、Na2SO4、NH4Cl三种溶 液;(C)同浓度的CH3COONH4、AlCl3、NaHCO3、Na2CO3四种溶液。 名师伴你行 (2)用酸:若几种物质含有不同阴离子,且部分阴离子跟H+作用会出现 放出气体或生成沉淀等不同现象时,选盐酸或稀硫酸。如鉴别:(A)NaCl、 Na2CO3、Na2SO3、Na2SiO3、Na2S2O3五种溶液(可用H2SO4溶液);(B )AgNO3、NaHCO3、Na2S、NaAlO2四种溶液(用稀盐酸)。 若被鉴别的物质中有金属、金属氧化物时,也考虑用酸。如鉴别Fe粉、 FeO、CuO、MnO2、木炭粉等五种固体,可用浓盐酸(需加热)。 (3)用碱:若几种物质含有不同阳离子,可用NaOH溶液与之反应,根 据生成物的溶解性、颜色、稳定性的不同加以鉴别。如鉴别:(A)CuCl2、 MgCl2、AlCl3、FeCl3、NH4Cl五种溶液;(B)(NH4)2SO4、Na2SO4、 AgNO3、FeSO4、Fe2(SO4)3、MgSO4、Al2(SO4)3七种溶液。若几种物 质的组成中阳离子部分含有NH+4、Cu2+、Fe3+等,阴离子部分含有SO2-4时, 可选用Ba(OH)2溶液,如鉴别:(A)Na2SO4、NaCl、(NH4)2SO4、 NH4Cl四种溶液;(B)(NH4)2SO4、CuSO4、NH4Cl、FeCl3、溴水五种溶 液。 名师伴你行 (4)用盐:主要是根据盐类相互促进的水解有沉淀和气体生成的特 征现象或其相互作用的其他特征现象加以鉴别。 若被鉴别的物质组成中有Al3+、Ca2+、H+,可用Na2CO3溶液,如 用一种试剂鉴别Ca(NO3)2、AlCl3、盐酸、NaCl四种溶液。 若被鉴别的溶液中含有OH-、S2-、Ba2+时,可用CuSO4溶液,如用 一种试剂鉴别:(A)NaOH、Na2S、NaCl、BaCl2四种溶液;(B) Na2CO3、Ba(NO3)2、NH3H2O、K2SO4四种溶液。 名师伴你行 题型一 客观题 1.2009年四川理综下列有关物质检验的实验结论正确的是 ( ) B 选项选项实验实验操作及现现象
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