内容正文:
第11讲 物质的检验
【学习目标】
1.学会Cl-、SO、NH等离子的检验方法。
2.会用焰色反应检验金属或金属离子的存在。
3.能设计简单的实验方案,确定常见物质的组成成分。
【基础知识梳理】
一、常见离子的检验
1.【实验探究】几种常见的离子的检验
【实验1】NH4+的检验
实验步骤:在两支试管中分别加入少量NH4Cl溶液和(NH4)2SO4溶液,再分别加入NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸(或pH试纸)靠近试管口。
实验现象:产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸(或pH试纸)变蓝色
离子方程式:NH4++OH- H2O+NH3↑
【实验2】Cl-的检验
实验步骤:在两支试管中分别加入少量NH4Cl溶液和KCl溶液溶液,再分别加入AgNO3溶液和稀硝酸。
实验现象:有白色沉淀生成
离子方程式:Cl-+Ag+=== AgCl↓
【实验3】SO42-的检验
实验步骤:在两支试管中分别加入少量(NH4)2SO4溶液和K2SO4溶液,再分别加入稀盐酸和氯化钡溶液。
实验现象:有白色沉淀生成
离子方程式:SO42-+Ba2+===BaSO4↓
2.常见离子的检验方法
离子
检验方法
H+
①用紫色石蕊试液检验,溶液呈红色。
②用pH试纸检验,pH<7。
OH-
①用紫色石蕊试液检验,溶液呈蓝色。
②用酚酞实验检验,溶液变红色。
③用pH试纸检验,pH>7。
CO32-
①加入稀盐酸,用燃烧的木条检验产生的气体,火焰熄灭。
②加入稀盐酸,将生成的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊。
NH4+
加入NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变蓝色。
Cl-
加入少量AgNO3溶液,再加入稀硝酸。有白色沉淀生成,且沉淀不溶解。
SO42-
加入少量BaCl2溶液,再加入稀盐酸。有白色沉淀生成,且沉淀不溶解。
检验Cl-时加入稀HNO3的目的是为了排除CO等离子的干扰,因为Ag2CO3是不溶于水的白色沉淀,但可溶于稀HNO3。
检验SO42-时加入稀盐酸的目的是为了排除CO等离子的干扰,因为BaCO3是不溶于水的白色沉淀,但可溶于稀盐酸。
【例1】下列离子检验的方法正确的是( )
A.向某溶液中加硝酸银溶液生成白色沉淀,说明原溶液中有Cl-
B.向某溶液中加BaCl2溶液生成白色沉淀,说明原溶液中有SO
C.向某溶液中加NaOH溶液生成蓝色沉淀,说明原溶液中有Cu2+
D.向某溶液中加稀硫酸生成白色沉淀,说明原溶液中有CO
答案:C
解析:与硝酸银溶液反应生成白色沉淀的离子有Cl-、CO、SO等;与BaCl2溶液反应生成白色沉淀的离子有SO、Ag+、CO等;与NaOH溶液反应生成蓝色沉淀的离子只有Cu2+;溶液中若有CO,加入足量稀硫酸会生成无色气体,不会生成白色沉淀。
二、焰色反应——Na、K元素的检验
1.【实验探究】Na、K元素的检验
【实验1】取一根铂丝(或细铁丝),放在酒精灯火焰上灼烧至无色。用铂丝蘸取少量KCl溶液,置于火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色。
实验现象:火焰呈紫色。
【实验2】用稀盐酸洗净铂丝,并在火焰上灼烧至无色,蘸取少量NaCl溶液,置于火焰上灼烧,观察火焰颜色。
实验现象:火焰呈黄色。
2.焰色反应
(1)定义:很多金属或它们的化合物在灼烧时的火焰都会呈现特殊颜色,这叫做焰色反应。根据灼烧时火焰呈现的特殊颜色,可以检验金属或金属离子的存在。
(2)焰色反应表现的是某些金属元素的性质,用来检验某些金属元素的存在。
(3)焰色反应是物理变化,不是化学变化,在灼烧时,被检验物质可能发生化学变化,但与火焰的颜色无关。
(4)不是所有的金属都可呈现焰色反应,金属单质与它的化合物的焰色反应相同。
(5)观察钾的焰色时,要透过蓝色钴玻璃去观察,这样可以滤去黄光,避免其中含钠杂质所造成的黄色干扰。
【例2】下列说法正确的是( )
A.焰色反应时火焰呈黄色,说明该物质中含有钠元素
B.某物质的焰色不显紫色,说明该物质中肯定没有钾元素
C.焰色反应不能用于物质的鉴别
D.做焰色反应的金属丝可以用铜丝、光洁无锈的铁丝
答案:A
解析:含有金属元素钠的单质或化合物焰色反应的焰色为黄色,A项正确;含有金属元素钾的单质或化合物焰色反应的焰色为紫色(必须透过蓝色的钴玻璃观察),B项错误;焰色反应能用于物质的鉴别,比如鉴别钠盐和钾盐,C项错误;做焰色反应的金属丝可以铂丝、光洁无锈的铁丝,但不可以用铜丝,铜灼烧火焰为绿色,会干扰所测金属元素的颜色,D项错误。
二、物质的检验方法
1.物质检验的方法
(1)特征反应法
①产生气体或沉淀:如碳酸盐与盐酸反应产生二氧化碳气体。
②产生特殊气味:如蛋白质灼烧可产生烧焦羽毛的气味。
③显现特殊颜色:如淀粉遇碘单质变蓝色。
(2)仪器分析法
①元素分析仪: