物质的检验与鉴别教学课件-2

1、物质的检验与鉴别物质的检验物质的检验和鉴别物质的检验依据物质特殊性质进行检验颜色溶解性气味依据物质间反应时，所产生的特殊现象变色生成沉淀放出气体一.物质检验的原则 白色固体： P2O5 MgO Ca(OH)2 CaO CaCO3 BaCO3 Mg(OH)2 AgCI BaSO4 黑色粉末： CuO MnO2 木炭粉 铁粉红色固体： Cu Fe2O3 Fe(OH)3 红褐色沉淀两种彩色沉淀 Cu(OH)2 蓝色沉淀 蓝色晶体： CuSO45H2O （胆矾）一些离子在溶液中的颜色： Cu2+蓝色； Fe3+ 棕黄色； Fe2+浅绿色二.有特殊颜色的物质五种白色沉淀三.常见离子的鉴定（一）鉴定离子所

2、用试剂现 象H+酸性溶液紫色石蕊试液pH试纸活泼金属碳酸盐变红pH7三.常见离子的鉴定（二）鉴定离子所用试剂现象 Cl-盐酸或可溶性盐酸盐AgNO3溶液和稀硝酸生成不溶于稀硝酸的白色沉淀 SO42-硫酸或可溶性硫酸盐Ba(NO3)2或BaCl2和稀硝酸生成不溶于稀硝酸的白色沉淀三.常见离子的鉴定(三)鉴定离子所用试剂现象CO32_碳酸盐或酸式碳酸盐溶液或固体 稀盐酸或稀硝酸，澄清石灰水 有使澄清石灰水变浑浊的气体生成NH4+铵盐溶液或固体NaOH溶液，红色石蕊试纸有刺激性气体生成，可使湿润的红色石蕊试纸变蓝HCO3_专题突破：检验例题1.某无色气体可能含有CO、CO2、H2、H2O(水蒸气)中

3、的一种或几种，依次进行如下处理(假定每次处理均完全反应)(1)通过碱石灰(NaOH和CaO的固体混合物)时，气体体积变小.(2)通过赤热的氧化铜粉末时，粉末变为红色(3)通过白色硫酸铜粉末时，粉末变为蓝色(4)通过澄清的石灰水时，石灰水变浑浊.由此可确定原气体中()A.一定含有CO、H2，至少含有H2O、CO2中的一种 B.一定含有H2O、CO，可能含有CO2、H2C.一定含有CO、CO2，可能含有H2O、H2 D.一定含有CO2、H2O，可能含有H2、CODH2COCH4例题2.如右图,某气体X可能由氢气.一氧化碳.甲烷中的一种,将X气体燃烧,把燃烧后生成的气体通过A.B两个洗气瓶.试回答:

4、(1)若A洗气瓶的质量增加,B洗气瓶的质量不变，则气体X是_(填化学式,下同) (2)若A洗气瓶的质量不变,B洗气 瓶的质量增加,则气体X是_. (3)若A、B两个洗气瓶的质量都增加,则气体X的可能是_. 有一瓶未知溶液，其中可能含有H+、Cu2+、SO42-、CO32-、Cl-、OH-中的一种或几种，请你设计实验来鉴定其中所含的离子有哪些？例题3实验步骤及现象结论将少许白色粉末溶于水得到无色溶液A白色粉末中一定没有_在A中加入足量Ba(NO3)2溶液，生成白色沉淀B，过滤得滤液C在白色沉淀B中加入足量稀硝酸，_在滤液C中加入AgNO3溶液，生成的白色沉淀不溶于稀硝酸白色粉末中一定有Na2SO

5、4.Na2CO3.NaCl白色沉淀部分溶解CuSO4中考链接有一包白色粉末，可能是由CuSO4 、NaCl 、 Na2CO3 、 Na2SO4中的一种或几种组成，为检验其中的成分，经实验得到下表，请完成相关内容。物质的鉴别取少量样品于试管中加试剂进行操作观现象得结论 1.鉴别的基本步骤2.鉴别类型1.限用一种试剂型3.不用外加试剂型2.两两混合型即：鉴别步骤:操作现象结论3.应用举例（1）限用一种试剂型 例题1 只用一种试剂不能鉴别NaCl、Ba(OH)2、稀H2SO4三种无色溶液的是( ) A紫色石蕊试液 BNa2CO3溶液 C稀盐酸 DPH试纸C例2 用一种试剂鉴别出HCl、NaCl、 N

6、a2CO3 三种无色溶液紫色石蕊试液紫色红色蓝色HClNaClNa2CO3解题思路：HClNaCl Na2CO3例题3 现有七瓶无色气体:氢气.氧气.二氧化碳.氮气.空气.一氧化碳和甲烷,如何鉴别它们？H2 O2 N2 CO2 空气 CO CH4燃着的 木条燃烧更旺为O2木条熄灭为CO2和N2无明显变化为空气气体燃烧为H2.CH4和CO澄清 石灰水变浑浊为CO2无明显现象为N2火焰上方 罩干冷烧杯无液滴的为CO有液滴为 H2和CH4烧杯中加 石灰水变浑浊为CH4无明显现象为H2用紫色石蕊鉴别酸性(红).中性(紫).碱性(蓝)溶液1.根据溶解性(如CaCO3.油等)及溶解过程放热(如浓硫酸,烧碱

7、,生石灰等)可用水鉴别2.HCl遇CO32-冒气泡,遇Ag+产生白色沉淀3.H2SO4遇CO32-冒气泡,遇Ba2+产生白色沉淀4.Na2CO3.K2CO3遇H+冒气泡,遇Ag+.Ba2+.Ca2+等产生白色沉淀5.Ba(OH)2.Ca(OH)2遇CO32-. 等产生白色沉淀,遇Cu2+(蓝色沉淀).遇Fe3+(红褐色沉淀)6.CuSO4 遇OH-(蓝色沉淀).遇Ba2+(白色沉淀)7.Fe2(SO4)3 遇OH-(红褐色沉淀).遇Ba2+(白色沉淀)用一种试剂一次性鉴别常用试剂1.实验室里现有三瓶被忘记贴上标签的无色溶液:分别为HCl、NaOH.NaCl三种溶液,若每次只允许使用一种试剂,你

8、能想到哪些方法鉴别它们?你觉得哪一种方法最好？巩固训练试 剂 实验方法步骤现 象 结论及化 学方程式pH试纸紫色石蕊试液2.用一种试剂，如何区别？ 稀盐酸、Na2CO3、NaCl溶液 AgNO3、Na2CO3、Na2SO4固体 NaOH、Ba(OH)2、H2SO4溶液 Na2CO3、CaO、CaCO3固体粉末 BaCl2、NaOH、NaCl溶液（4）用水。能溶解的是Na2CO3；与水反应并放热的是CaO；不 能溶解的是CaCO3。（1）用紫色石蕊试液。显红色的是稀盐酸；显蓝色的是Na2CO3； 不变色（紫色）的是NaCl。（2）用稀盐酸。有白色沉淀产生的是AgNO3；有气泡冒出的 是Na2CO

9、3；无明显现象的是Na2SO4。 （3）用Na2CO3溶液。无明显变化的是 NaOH；有白色沉淀产生 的是Ba(OH)2；有气泡产生的是H2SO4（5）用CuSO4。有蓝色沉淀的是NaOH,有白色沉淀的是BaCl2无明显现象的是NaCl 不用任何试剂，可根据待测物的物理性质（如颜色、气味、溶解情况）先鉴别出其中的一种物质，再利用该物质鉴别其他物质 若几种待测物没有明显特征，则可将待测物两两混合，根据相互反应的不同情况加以鉴别。（2）不用试剂鉴别型例题1 不用试剂鉴别出CuSO4、NaOH、AgNO3、BaCl2和HCl溶液CuSO4 NaOH AgNO3 BaCl2 HClCuSO4蓝色沉淀白

10、色沉淀白色沉淀解析：察颜观色 1.不用其他试剂，鉴别（1）NaOH （2）Al2(SO4)3 （3）Ba(NO3)2 （4）Cu(NO3)2 （ 5）KCl五种溶 液，被鉴别出来的正确顺序是（ ） A. （1）（2）（3）（4）（5） B. （4）（1）（2）（3）（5） C. （2）（3）（1）（4）（5） D. （3）（4）（1）（2）（5）巩固练习：B2.不外加其他试剂，用最简便的方法鉴别：NaOH；MgSO4；CuCl2；Ba(NO3)2KC1五种物质的溶液正确的鉴别顺序是 （3）两两混合型 不用试剂鉴别稀盐酸、 Na2CO3、 KCl和Ca(NO3)2四种无色溶液ABCDABCDHC

11、lKClNa2CO3Ca(NO3)2例题1例题2 下列各组物质，只需用组内溶液相互反 应，就能鉴别出来的是（ ）FeCl3 H2SO4 NaOH HCl B. HCl Na2CO3 KNO3 Na2SO4HCl HNO3 AgNO3 NaCl D. BaCl2 Na2SO4 Na2CO3 HCl HCl HNO3 AgNO3 NaCl 表示法 D 1. 请用酚酞试液鉴别稀硫酸、Ba(OH)2、稀盐酸、 NaCl四种无色溶液H2SO4Ba(OH)2HClNaCl酚酞Ba(OH)2变红无现象H2SO4HClNaCl变红的Ba(OH)2溶液生成白色沉淀,且红色消失红色消失没有变化拓展应用2.现有Na

12、Cl NaOH Mg(NO3)2CuSO4四种溶液，不另取任何试剂，仅用观察法和溶液之间的相互反应就可以将其区分开，则鉴别出来的先后顺序是 _ 重要考点命题规律1.元素第一电离能、电负性等性质的周期性变化规律。2.根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断简单分子或离子的空间构型；结合实例说明“等电子原理”的应用；了解简单配合物的成键情况。3.判断常见物质的晶体类型与结构特征、用相关理论解释各类晶体的物理性质。4.分子晶体的含义，分子间作用力的大小对物质某些物理性质的影响。5.分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。江苏高考这部分知识的考查一般注重电子排布、电负性、

13、第一电离能的考查，比较复杂的就是氢键问题、分子手性和杂化问题与立体构型，复习中要注意难点突破。高考中用理论解释或比较物质性质类的考查较多，复习时应侧重对基础知识的理解，要关注化学式书写，性质的分析，另外要关注金属晶体的基本堆积方式，这是学生学习的薄弱点。【重要考点1】 原子结构1多电子原子的核外电子排布遵循构造原理，使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。在基态原子里，电子优先排布在能量最低的能级里，然后排布在能量逐渐升高的能级里，不同能层的能级有交错现象。泡利原理： 每个原子轨道里最多只能容纳2个自旋方向相反的电子。洪特规则： 电子排布在同一能级的各个轨道时，优先占据不同的轨道，且自

14、旋方向相同。 电子排布在p、d、f等能级时，当其处于全空、半充满或全充满时，整个原子的能量最低，最稳定。2气态原子或离子失去一个电子所需要的最低能量叫电离能，常用符号 I 表示，单位为kJmol-1，气态原子失去一个电子形成+1价气态阳离子所需要的最低能量叫第一电离能。 第一电离能可以表示原子失去电子的难易程度，电离能越小，表示在气态时该原子金属性越强。同一周期从左到右，元素的第一电离能总体上具有增大的趋势，同一主族从上到下，第一电离能减小。但第A、A(主族)特殊，如Mg的第一电离能比Al大，原因是 Mg(1s22s22p63s23p0)p轨道处于全空状态，能量较低，比较稳定，所以不易失去电子

15、。 3杂化轨道的形状：2个sp杂化轨道呈直线型,3个sp2杂化轨道呈平面三角形,4个sp3杂化轨道呈四面体型。4具有相同电子数(指分子或离子中全部电子总数)和相同原子数的分子或离子，它们往往具有相同的分子结构(几何构型)及相似的性质。这条规律就叫做等电子原理。【典型例题1】有E、Q、T、X、Z五种前四周期元素，原子序数EQTXZ。E、Q、T三种元素的基态原子具有相同的能层和能级，且I1(E)I1(T)I1(Q)，其中基态Q原子的2p轨道处于半充满状态，且QT与ET2互为等电子体。X为周期表前四周期中电负性最小的元素，Z的原子序数为28。请回答下列问题(答题时如需表示具体元素，请用相应的元素符号

16、)：(1)Q的简单氢化物极易溶于T的简单氢化物，其主要原因有_等两种。(2)化合物甲由T、X两元素组成，其晶胞如图1，甲的化学式为_。(3)化合物乙的晶胞如图2，乙由E、Q两元素组成，硬度超过金刚石。乙的晶体类型为_，其硬度超过金刚石的原因是_。乙的晶体中E、Q两种元素原子的杂化方式均为_。解析：本题解题的关键是E、Q、T、X、Z五种元素的推断，其突破口有多个：“基态Q原子的2p轨道处于半充满状态”，符合这一要求的原子只有N元素；“QT与ET2互为等电子体”，说明E为C元素；“X为周期表前四周期中电负性最小的元素”可推知X为K元素；“Z的原子序数为28”,说明Z是Ni元素等。等电子体的结构相似

17、，故QT的结构与CO2相似。 答案：(1)这两种氢化物均为极性分子、相互之间能形成氢键(2)KO2(3)原子晶体C-N键的键长小于CC键，键能大于CC键sp3 影响溶解性的因素除温度等外因影响外，物质的性质起决定作用，相似相溶，形成氢键可能是溶解度较大的原因。熔沸点高、硬度大一般是原子晶体的性质。 【变式1】下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素。(1)请写出元素N的基态原子电子排布式_。(2)D的氢化物的分子构型为_，该氢化物易溶于水的原因_。(3)D和E的第一电离能的大小：_(用元素符号表示)(4)由A、C、D形成的ACD分子中，含有2个键，_个p键。答案：(1)1s

18、22s22p63s23p63d64s2(2)三角锥形都是极性分子且与水形成氢键(3) N O(4) 2解析：本题考查基础知识。(1)常见元素的核外电子排布，要求理解构造原理；(2)用价层电子互斥理论分析NH3分子构型；用相似相溶和氢键理论解释溶解性；(3)A、C、D形成的分子是HCN，含有2个键，2个p键；(5)元素M的化合物(MO2Cl2)在有机合成中可作氧化剂或氯化剂，能与许多有机物反应。请回答下列问题：甲：与M同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与M原子相同的元素有 _ (填元素符号)，其中一种金属的晶胞结构如右图所示，该晶胞中含有金属原子的数目为_。乙：MO2Cl2常温下为深红色液

19、体，能与CCl4、CS2等互溶，据此可判断MO2Cl2是_(填“极性”或“非极性”)分子。丙：在苯、CH3OH、HCHO、CS2、CCl4五种有机溶剂中，碳原子采取sp2杂化的分子有 _ (填序号)，CS2分子的空间构型是_。解析：(5)甲：铬原子最外层电子数为1个，第四周期一共三种元素：K、Cr、Cu；乙：依据相似相溶原理分析；丙：依据分子构型可以反推杂化方式。CS2与CO2结构相似。 答案: (5)甲: K、Cu4乙：非极性丙：直线形【重要考点2】 分子结构1分子间存在着把分子聚集在一起的作用力，人们将这些作用统称为分子间作用力。其中最常见的是范德华力和氢键。2由非极性键形成的双原子分子，

20、其正电中心和负电中心重合，所以都是非极性分子。3杂化的概念：在形成多原子分子的过程中，中心原子的若干能量相近的原子轨道重新组合，形成一组新的轨道，这个过程叫做轨道的杂化，产生的新轨道叫杂化轨道。杂化轨道数 = 中心原子价电子对数 【典型例题2】海底热液研究处于当今科研的前沿。海底热液活动区域“黑烟囱”的周围，存活的长管虫、蠕虫、蛤类、贻贝类等生物，成了极佳的天然海底实验室，且海底“黑烟囱”周围常存在FeS、黄铜矿及锌矿等矿物。 (1)有关几种气体分子的说法正确的是_。ACO的结构式可表示为BCO2与COS(硫化羰)互为等电子体CNH3分子中氮原子采用sp2杂化DHCN分子呈直线形(2)酸性热液

21、中大量存在一价阳离子，结构如图2，它的化学式为_。 (3)铁原子核外电子排布式为：_。(4)“黑烟囱”热液冷却后若可检测出图3所示分子，该分子中手性碳原子数为_。(5)FeS与NaCl均为离子晶体，晶胞相似，前者熔点为985，后者801，其原因是_。(6)从“黑烟囱”形成的矿床中提取镍，需将其转化为四羰基合镍(结构如上图4)，则该络合物的配位数为_。解析：(1)NH3分子中氮原子采用sp3杂化，分子构型是三角锥形，原因是氮原子存在孤对电子；(2)图2中虚线表示氢键，所以黑球表示氧原子，白球表示氢原子，其为+1价阳离子，所以化学式为H11O；(4)如图表示手性碳原子：(5)离子晶体的熔点从晶格能

22、来比较；(6)分子式为：Ni(CO)4。 答案：(1)A、B、D(2)H11O5+(3)1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2(4)4(5)FeS晶体的晶格能比NaCl晶体晶格能大(6)4 对于离子晶体，晶格能影响离子晶体的熔点，晶格能越大，熔点越高；对于分子晶体，熔沸点受分子间作用力(含氢键)影响；对于原子晶体，共价键即影响原子晶体的熔点。 【变式2】(2011镇江一中模拟)1915年诺贝尔物理学奖授予HenryBragg和LawrenceBragg，以表彰他们用X射线对晶体结构的分析所作的贡献。(1)科学家通过X射线探明，NaCl、KCl、MgO、CaO晶体结构相似，

23、其中三种晶体的晶格能数据如下表：4种晶体NaCl、KCl、MgO、CaO熔点由高到低的顺序是_。 晶体NaClKClCaO晶格能/(kJ mol1)7867153401解析：本题全面考查结构基础知识，熔点高低比较要比较晶格能高低，核外电子排布，原子堆积方式、配位键的表示、氢键、分子的空间构型都是高考的重要内容。 (1)晶格能越大，离子晶体的熔点越高，根据表格中提供的三种离子晶体的半径、电荷特征可知离子半径越小、电荷数越高晶格能越大，由此判断MgO的晶格能最大，熔点最高。答案：MgOCaONaClKCl(2)科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键，又含有氢键，其结构示意图可简单表示如下，其中配位

24、键和氢键均采用虚线表示。写出基态Cu原子的核外电子排布式_；金属铜采用下列_ (填字母代号)堆积方式。写出胆矾晶体中水合铜离子的结构简式(必须将配位键表示出来) 。水分子间存在氢键，请你列举两点事实说明氢键对水的性质的影响_。SO42-的空间构型是_。解析：(2)Cu的电子排布及其晶胞具有典型性，学生应能理解和识别；根据胆矾的结构和配位键、氢键的形成条件识别其中的配位键和氢键，配位键成键的两个原子中，由一方提供孤电子对、另一方提供空轨道形成，箭头方向指向提供空轨道的原子；SO42-的正四面体构型可以通过下列方法判断：SO42-中有四个键，没有孤对电子，根据价层电子对互斥理论可知其呈正四面体结构

25、。 答案： 1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1C水的熔、沸点较高，结冰时密度减小正四面体【重要考点3】 晶体结构1金属晶体的原子堆积模型： (1)非密置层和密置层：金属原子平面放置，原子横竖对齐排列，所得配位数为4的堆积方式为非密置层；原子交错排列，所得配位数为6的堆积方式为密置层。(2)金属晶体的四种堆积方式 2.离子晶体晶格能：气态离子形成1 mol离子晶体释放的能量。通常取正值，数据的大小反映离子晶体的稳稳定性。晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，晶体的熔点越高，硬度越大。离子带的电荷越多，晶格能越大；离子半径越大，晶格能越小。 (1)NaCl：晶胞中每个Na

26、+周围吸引着6个Cl-，这些Cl-构成的几何图形是正八面体，每个Cl-周围吸引着6个Na+，Na+、Cl-个数比为11，每个Na+与12个Na+等距离相邻，每个氯化钠晶胞含有4个Na+和4个Cl-。 (2)CsCl晶胞中每个Cl-(或Cs+)周围与之最接近且距离相等的Cs+(或Cl-)共有8个，这几个Cs+(或Cl-)在空间构成的几何构型为立方体，在每个Cs+周围距离相等且最近的Cs+共有6个，这几个Cs+在空间构成的几何构型为正八面体。【典型例题3】(2011盐城中学模拟)下表列出了前20号元素中的某些元素性质的有关数据：试回答下列问题：(1)以上10种元素的原子中，失去核外第一个电子所需能

27、量最少的是(填写编号)_。(2)上述、三种元素中的某两种元素形成的化合物中，每个原子都满足最外层为8电子稳定结构的物质可能是(写分子式)_。某元素R的原子半径为1.0210-10m，该元素在周期表中位于_；若物质Na2R3是一种含有非极性共价键的离子化合物，请你写出该化合物的电子式_。(3)元素的某种单质具有平面层状结构，同一层中的原子构成许许多多的正六边形，此单质与熔融的单质相互作用，形成某种青铜色的物质(其中的元素用“”表示)，原子分布如图所示，该物质的化学式为_。解析： 先根据原子半径和化合价推断出各元素的名称。三种元素为第A族元素，按原子半径由小到大顺序可得是锂、是钾、是钠，两种元素为第A族元素，是氯、是氟，是第A族元素，是磷、是氮，最后推出是氧、是铝、是碳。 (1)在上述10种元素中最容易失去电子的是钾元素，即号。 (2)、三种元素分别是碳、磷、氯，两两形成的化合物有CCl4、PCl3和PCl5，每个原子都满足8电子稳定结构的物质是CCl4、PCl3。元素R的半径介