物质的检验和鉴别.doc

物质的检验和鉴别 检验与鉴别都是用来检验物质的常用方法，都是通过化学实验，根据物质的特性反应去查出要检验的物质。因此，物质检验的关键是必须熟练掌握各物质（或离子）的特征反应，正确地选择试剂和实验方法。但是我们必须首先明白鉴定与鉴别。物质的鉴定与鉴别共同的要求是：根据物质的特有反应，选择适当的试剂，达到反应灵敏、现象明显、操作简便、结论可靠的效果。1检验原理(1)依据物质的特殊性质进行检验。如物质的颜色、气味、溶解性等。(2)依据物质间反应时所产生的特殊反应现象。即所选的试剂和被检验的物质在发生化学反应时，必须能够产生下列现象之中的一种：变色；放出气体(通常指产生气体的气味或在溶液中反应时产生的气泡)；生成沉淀等。2常见有特殊颜色的物质Fe2O3： 红棕 色Fe3O4： 黑 色Fe2： 浅绿 色 Fe3： 黄 色Fe(OH)3： 红褐 色 Cu： 红 色CuO： 黑 色 无水CuSO4： 白 色CuSO45H2O： 蓝 色 Cu2： 蓝 色Cu(OH)2： 蓝 色 S： 黄 色(注：离子代表含有这种离子的溶液)常见气体的检验气体检验方法现象氧气将带火星的木条插入有关容器内木条复燃氢气点燃，在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯发出淡蓝色火焰，烧杯内壁上有水珠凝结依次通过灼热的氧化铜和白色的无水硫酸铜黑色氧化铜变红，白色硫酸铜变蓝二氧化碳通入澄清石灰水中澄清的石灰水变浑浊一氧化碳点燃，在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯，再向烧杯内倒入澄清石灰水，振荡发出淡蓝色火焰，烧杯壁上没有水珠凝结，石灰水变浑浊依次通过灼热的氧化铜和澄清石灰水黑色氧化铜变红，澄清的石灰水变浑浊甲烷点燃，在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯，再向烧杯内倒入澄清石灰水，振荡发出蓝色火焰，烧杯壁上有水珠凝结，石灰水变浑浊氮气将点燃的木条插入有关容器内，再倒入澄清石灰水，振荡木条马上熄灭，石灰水不变浑浊氯化氢将湿润的蓝色石蕊试纸放在瓶口蓝色石蕊试纸变红通入水里，滴入硝酸银溶液和稀硝酸生成白色沉淀，不溶解于稀硝酸水蒸气通过白色的无水硫酸铜白色无水硫酸铜变蓝物质使用试剂现象酸（H）（1）紫色石蕊试液（2）PH试纸（3）加入锌粒或镁条变红PH7产生可燃性气体碱（OH）紫色石蕊试液PH试纸无色酚酞试液变蓝PH7变红硝酸银溶液和稀硝酸生成白色沉淀，沉淀不溶于稀硝酸硫酸或可溶性硫酸盐硝酸钡溶液和稀硝酸生成白色沉淀，沉淀不溶于稀硝酸碳酸盐盐酸和澄清石灰水产生气体，气体能使澄清石灰水变浑浊铵盐氢氧化钠，加热，湿润的红色石蕊试纸。 产生刺激性气味的气体，能使湿润的石蕊试纸变蓝常见物质的检验二、物质的鉴别：根据不同质的特性，用化学方法把两种或两种以上的已知物质一一区别开。鉴别时只需利用某一特征反应，确定某物质的一部分就可达到鉴别的目的。且已知n种，确定n-1种，则余下的既为可知。解题的原则是：以最简单的方法，即能用物理方法尽量不用化学方法。用最少的试剂，能不用其它试剂尽量不用。取得最明显的实验现象来加以鉴别和检验。在进行实验时，步骤要严密而清晰；在进行判断时，证据要确凿。当然在常见物质鉴别题可根据允许使用的试剂的多少分为3种类型：1、任选试剂的鉴别题：（可用多种试剂）2、只允许用一种试剂的鉴别题；3、限制用被鉴物本身作试剂的鉴别题。进行物质的检验时应注意：（先取样，后操作；先现象，后结论）（1）正确地选择试剂，简述操作步骤，正确描述现象，经过分析、推理得出结论。结论必须是肯定或否定的，不是似是而非。并要写出有关的化学方程式。（2）不能向待测物质中直接加入试剂，而只应当取少量试样进行检验。如被检验物质是故态，而检验时又需要用溶液时，应先取少量试样用蒸馏水溶解配成溶液后，再进行检验。（3）不能把要检验的物质当作已知物来叙述实验现象。叙述的顺序是先说明加入何种物质后，再根据产生的现象，再确定是何种物质。（4）对几种待测物质要进行并列实验时，每进行一次实验，都要另取新溶液，避免已加试剂的干扰。小结：鉴别物质的要领：先来编号被检样；纯水配液取少量；根据特征选试剂；分析现象定结论。1、任选试剂的鉴别题：鉴别多种物质，可根据每种物质的特性逐个鉴别，也可根据实验把待鉴别的物质分成若干组，然后再对每组物质进行鉴别。例、 现有HCl、H2SO4、NaCl、Ba（OH）2、NaOH五种溶液，怎样将它们一一鉴别出来？ 2、只用一种试剂的鉴别题：根据待鉴别的几种物质性质特点，加一种试剂，使各自出现明显不同的现象加以鉴别。思路：（1）如果待检验的物质之间有明显的酸碱性差异时，可选用适当的指示剂或PH试纸检验。如用一种试剂检验HCl、NaCl、Na2CO3三种溶液，这种试剂是紫色石蕊试液。(2) 如果待检验的物质之间有较明显的溶解性差异和溶解时的热效应差异，则可用加水使其溶解来检验。如用一种试剂检验：NaCl、NH4Cl、NaOH、AgCl四种固体物质，这种试剂就是水。氯化钠可溶于水，溶解后溶液温度五显著变化；氯化铵易溶于水，溶解后溶液温度显著降低；氢氧化钠易溶于水，溶解后溶液温度显著升高，而氯化银不溶于水。(3)不另加试剂鉴别物质的方法有：第一是观察组内物质是否有显特殊颜色的物质，是否有不溶于水的物质等，将这些物质确定后，就以其作为已知试剂用以鉴别其它物质。第二是将组内物质分别编号，然后分别以一种物质作为试剂加入另外几种物质中，将现象记录下来。如果不能得到各自不同的现象，则这组物质就还需另加试剂才能鉴别。练习：鉴别硫酸镁氢氧化钠硫酸铜氯化钾四种溶液，可用先被鉴别出来的物质来鉴别剩余溶液，则被鉴别出来的物质顺序正确的是（）A B C D例 现有下列四组溶液：KNO3、NaCl、NaOH、H2SO4; Na2CO3、HCl、石蕊试液、KOH；NaOH、H2SO4、NaCl、酚酞试液； K2CO3、H2SO4、Cu(NO3)2、BaCl2。(1)上述四组溶液中都含有Cl，实验室鉴定Cl用_ _(填试剂名称或化学式)；(2)不用其他试剂就可以把组内四种溶液区分开来的是哪几组？_(用序号表示)。 同步练习 下列各组物质的溶液不用其他试剂就可鉴别的是()AHClCuSO4KNO3Na2SO4 BFeCl3HClNaClNaOHCCaCl2K2CO3HCl(NH4)2CO3 DNaNO3Na2SO4HClH2SO4例、有一固体混合物，可能含有K2CO3、K2SO4、CuSO4、CaCl2、KNO3等物质中的一种或几种，将混合物溶于水，得无色溶液，当滴入硝酸钡溶液时，有白色沉淀产生，再加足量的稀硝酸沉淀部分溶解，则该混合物中一定含有_一定不含有_可能含有_.同步练习、有一包白色粉末可能含有CaCO3、Na2CO3、Na2SO4、CuSO4、NaNO3中的一种或几种，某学生为了确定其组成，做如下实验，请根据实验现象进行推断：、在试管中加入少量粉末，注入足量的蒸馏水充分振荡溶液无色透明；、取少量上述溶液滴入盐酸，有气泡产生；、另取中少量溶液滴入氯化钡溶液，有白色沉淀产生；、在中滴加稀硝酸沉淀部分溶解，并有气泡产生。根据上述实验现象判断：该白色粉末中一定含有_；一定没有 ；可能含有_。（填物质的化学式）例兴趣小组同学为了弄清即将维修的沼气池中气体的成分，进行了有关实验。请你与他们一起完成以下探究活动：【收集气体】将不加盖的矿泉水瓶装满水，用细绳吊入池中，再用木棍拨动使瓶中的水全部倒出（见右图），然后迅速拉起矿泉水瓶，盖上瓶盖。这种方法属于 集气法。【对气体猜想】猜想全部是CH4； 猜想全部是CO；猜想全部是CO2； 猜想是CH4和CO2的混合气体。【实验和推断】 （1）若“现象a”为石灰水变浑浊，则说明气体中含有 气体。（2）步骤的目的是 ；步骤“注水装置”应选右图中的 （填序号）。（3）若“现象b”为杯壁有水雾出现，有同学认为“猜想或”成立，其反应方程式为： ；另有同学认为此现象不能证明收集到的气体中一定含有氢元素，理由是 ；要排除这种干扰可采取的措施是 。 （4）采取（3）中的排除干扰措施后：若“现象a、b”无明显现象，“现象c”石灰水变浑浊，则证明“猜想 ”成立；若“现象a、c”均为石灰水变浑浊，“现象b”为杯壁有水雾，则证明“猜想 ”成立。 练习 某科学研究小组的同学在用一定浓度的硫酸溶液处理废金属材料(主要是生铁、镀锌铁皮)时，溶液发烫并闻到了刺激性气味，这种反常现象引起了同学们的思考。从组成物质的元素角度分析，他们猜测气体可能是SO2、CO、CO2、H2中的一种或几种。为了确定该气体的成分，他们进行了如下探究。查阅资料：.SO2、CO2都能与碱溶液反应生成盐和水，CaSO3难溶于水；.SO2能与酸性高锰酸钾溶液反应并使它褪色，上述其他气体不能。实验探究：(1)甲同学为了验证处理废金属材料产生的气体中是否含有CO2，把它直接通入澄清石灰水，并观察实验现象。乙同学认为甲同学的做法不合理。请用化学方程式表示其原因_ _。(2)同学们设计了一套合理的实验装置，如图所示(铁架台已略去)。请你从下列试剂中选择所需药品并完成实验(药品可重复选用)：澄清石灰水、氢氧化钠溶液、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸、无水硫酸铜、碱石灰 (假设每步反应都是完全的)。写出E装置中试剂的名称或化学式_。若观察到_(填装置序号)中澄清石灰水变浑浊，证明原气体中有CO2；若观察到_的现象，证明原气体中有H2无CO。除杂一、物理方法 物理方法是根据被提纯物质和杂质之间物理性的差异而除去杂质的方法，初中化学有过滤和结晶两种。 1. 过滤法：是把难溶性物质跟易溶性物质分离的一种方法。 例. 除去食盐中混有的少量泥沙。 2. 结晶法：是根据几种固体物质的溶解度受温度变化影响的不同，通过冷却或升温的方法使其中的一种物质先结晶出来，然后过滤使结晶出来的晶体与母液分离的一种方法。 例2. 如何除去中混有的少量。 将含有少量的配成热的饱和溶液，利用的溶解度受温度变化影响大的性质，采用降温冷却的方法，使结晶析出，而则留在母液里，再过滤即可得纯净的晶体。二、化学方法 采用化学方法，必须遵循以下几个原则：(一).加入的试剂只与杂质反应，不与原物反应。 (二).反应后不能带入新的杂质。 (三).反应后恢复原物状态。 对于所要提纯的物质，原来是什么状态，提纯后还应该是什么状态。一般情况下，我们主要考虑怎样把杂质除掉，对恢复原物状态不做考虑。 (四).操作方法简便易行。除杂的时候尽力用简单易行的方法进行，尽量避免用高温，电解等方法。 化学方法是根据被提纯物质和杂质之间的化学性质差异，选择不与被提纯物反应而与杂质反应的试剂把杂质除杂的同时，不能给被提纯物带来新的杂质。常用的方法有以下五种： 1. 沉淀法：即将杂质转变为沉淀而除去。常用的沉淀剂为：等阳离子，一般用可溶性碱，用，用用。 例3. 如何除去中混有的少量。 2. 气化法：即将杂质转变为气体而除去 例4. 如何除去中混有的少量 3. 转化法：即将杂质转变为被提纯物而除去。 例5. 如何除去中混有的少量CO。 4. 置换法：类似于转化法，它是采用合适的置换剂将杂质置换出来而除去。 例6. 如何除去中混有的少量。 5. 吸收法：适用于气体杂质，它是用吸收剂直接将混合气体中的杂质吸收而除去。一般地，酸性气体用碱溶液吸收；碱性气体用酸溶液吸收；用灼热铜网吸收等。 例7. 如何除去中混有的少量。 三、拓展延伸及作业布置1、某NaNO3溶液中混有少量NaCl，Na2SO4和Na2CO3杂质，为除去这些杂质，仅提供3种药品：AgNO3溶液、BaCl2 溶液和稀HCl。请设计合理的顺序将杂质逐一除去，并填写下面实验报告。（简要回答）Ba+ OH-实验步骤实验现象化学方程式（1）（2）（3） 2、分离NaCl、FeCl3和BaSO4的混合物，应选用的一组试剂是（ ） A. H2O、AgNO3、HNO3 B. H2O、NaOH、HNO3 C. H2O、NaOH、HCl D. H2O、KOH、HNO3 3、欲除去下列各物质中的少量杂质（括号内的物质为杂质），同时，又不能引入新的杂质，分别写出所加试剂和发生反应的化学方程式。（1） （2） （3） （4）4、下列试管内壁的物质能用括号内所给试剂除去的是（ ）A. 盛石灰水后留下的固体（氢氧化钠溶液）B. 用足量还原后留下的光亮红色固体（稀盐酸）C. 盛过植物油的试管（热碱液）D. 氯化铁溶液和氢氧化钠溶液反应后留下的固体（水）5、为了除去溶液中含有的少量和杂质，应依次加入的试剂是（ ）A. 先加入适量溶液，再加入适量溶液。B. 先加入适量溶液，再加入适量溶液。C. 先加入适量溶液，再加入适量溶液。D. 先加入适量溶液，再加入适量溶液。6、除去硝酸中混有的少量盐酸，可加入的试剂是（ ）A. 溶液 B. 溶液 C. 溶液 D. 溶液7