内容正文:
专题15物质的检验、鉴别与除杂
知识导索
1. 掌握物质检验除杂的基本方法
2. 能利用这些方法进行具体的思考和解题
知识详解
【物质的鉴别】
鉴别是通过物理或化学实验将几种不同特性的物质区别开来。如鉴别两瓶无色溶液哪瓶是NaCl、KNO3。我们只要把NaCl溶液中的Cl-检验出来,即可认定NaCl溶液,另一瓶则是KNO3溶液。
1.物质鉴别的原则
① 操作简便:能用物理方法鉴别的不用化学方法。能用一种试剂鉴别的不用多种试剂。
② 现象明显:使待检物质的现象对比度较大。
③ 防止干扰:鉴别Cl-和SO42-时,只能用BaCl2溶液不能用AgNO3溶液。
2.常见的物理性质鉴别方法:
状态:气态 液态 固态
颜色:一常见的固体颜色:
①红色固体:铜,氧化铁(Fe2O3)
②蓝色固体:氢氧化铜,硫酸铜晶体
③紫黑色固体:高锰酸钾
④淡黄色固体:硫磺
⑤银白色固体:银,铁,镁,铝,汞等金属
⑥黑色固体:铁粉,氧化铜,二氧化锰,四氧化三铁Fe3O4,碳黑,活性炭
⑦红褐色固体:氢氧化铁
⑧白色固体:氯化钠,碳酸钠,氢氧化钠,氢氧化钙,碳酸钙,氧化钙,硫酸铜,五氧化二磷,氧化镁等一般的固体盐和碱均为白色
液体的颜色
①无色液体:水,双氧水
②蓝色溶液:硫酸铜溶液,氯化铜溶液,硝酸铜溶液(Cu2+)
③浅绿色溶液:硫酸亚铁溶液,氯化亚铁溶液,硝酸亚铁溶液(Fe2+)
④黄色溶液:硫酸铁溶液,氯化铁溶液,硝酸铁溶液(Fe3+)
⑤紫红色溶液:高锰酸钾溶液
⑥紫色溶液:石蕊溶液
气体的颜色(初中不要求记忆,供尖子生做参考,一般为无色)
①红棕色气体:二氧化氮
②黄绿色气体:氯气
③无色气体:O2,N2,氢气,CO2,CO,二氧化硫,氯化氢气体等大多数
磁性:Fe
溶解性:
钾钠铵盐硝酸盐都溶; 盐酸不溶银
硫酸不溶钡; 碳酸多不溶
可溶碱有5个; 铵钾钠钙钡
再加3个微溶物; 硫酸钙碳酸镁和石灰水
密度
密度比空气大:CO2 O2 等
密度比空气小:H2 NH3 CH4 等
ps:密度与空气比较方法:看相对分子质量,空气的平均相对分子质量约为29,将气体的相对分子质量与空气比较,即可得到密度大小。具体原因在高中化学学到。
3. 化学方法
(1)常见物质鉴别的特效试剂方法及现象
类别
物质
检验方法
阳离子
H+
pH试纸pH<7;石蕊试纸变红;CO32-产生气泡等
Ca2+
CO32-白色沉淀加酸溶解
Mg2+
过量NaOH,白色沉淀
Fe3+
黄色,加NaOH红褐色絮状沉淀
Fe2+
浅绿色
Ba2+
H2SO4,不溶于稀盐酸
Cu2+
蓝色,加NaOH蓝色絮状沉淀
NH4+
NaOH,产生刺激性气味气体使红色石蕊试纸变蓝
Ag+
硝酸酸化硝酸银,白色沉淀
阴离子
OH-
pH试纸pH>7,石蕊试纸变蓝,酚酞变红等
CO32-
加H2SO4,产生无色无味气体;加Ca2+,再加HCl溶解
SO42-
加BaCl2,白色沉淀不溶于稀盐酸
Cl-
AgNO3,白色沉淀
气体及重要化合物
H2
点燃噼啪声,火焰淡蓝色;
使灼热氧化铜变红后气体使无水硫酸铜变蓝
CO2
澄清石灰水变浑浊
NH3
刺激性气味气体,使红色石蕊试纸变蓝
CO
使灼热氧化铜变红且产生气体使澄清石灰水变浑浊
O2
使带火星的木条复燃
H2O
无水硫酸铜变蓝色
(2)特征离子关系图
(3)物质鉴别的思路和方法
①气体鉴别:一闻气味,二用试纸(红色石蕊变蓝的为氨气),三用氧化铜(通常检验鉴别CO、H2)。
② 固体、液体鉴别:一看颜色,二看气体,三辨沉淀。
③ 一种试剂的鉴别:
A. 几种溶液含不同阳离子时,常选用Ba(OH)2溶液或NaOH溶液做鉴别试剂。
B. 几种溶液含不同阴离子时,常选用强酸做鉴别试剂。
C. 几种溶液酸碱性不同时,常选用紫色石蕊或pH试纸做鉴别试剂。
D. 几种物质是金属或金属氧化物时,常选用稀强酸做鉴别试剂。
E. 一种试剂与四种溶液反应时,应是现象对比度大。多数是有沉淀、有气体,既有沉淀又有气体、沉淀颜色不同,无明显现象。
F. 当给定的一种试剂不能鉴别出被检物时,可从已鉴别出的物质中找出一种试剂再鉴别。
④ 不同试剂的鉴别:
A. 观察法:根据物理性质中颜色、气味、状态、溶解性等进行鉴别。
B. 热分解法:根据不同物质的热稳定性,利用产物的不同性质特征进行鉴别。
C. 相互作用法:根据两两混合后的不同现象进行鉴别。
【除杂】
解答除杂质一类的题目时,要注意三原则;三要领;五种常用的方法。
三原则:①不引入新杂