内容正文:
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化学侦探社——物质鉴别大挑战
Qiming
Chemistry
检验、鉴别与验证
物质的检验、鉴别与验证,既有相似之处,又有不同之处。
1.物质的检验:要求从两种或两种以上的物质中检验出其中的某一种或几种物质。常通过该物质的特殊性质予以确定。
也就是确定是这种物质,或这种物质存在。
2.物质的鉴别:为两种或两种以上的物质组合,通过实验予以区别、区分。常通过各种不同物质与某一种物质反应的不同现象予以区别。即通过不同现象区分开即可。
3.物质的验证:为一种或一种以上的物质组合,通过实验予以确证,并能回答是还是否。对众多物质的组合,还要考虑验证的先后顺序。
01
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气体检验
气体 检验方法 现 象
02
C02
H20
用带火星的木条检验
木条复燃
通入澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
通过白色无水硫酸铜粉末
白色粉末变蓝色
一、常见气体的检验
C0
H2
将气体依次通过灼热的氧化铜和澄清石灰水
黑色粉末变红,白色粉末变蓝色
黑色粉末变红,
澄清石灰水变浑浊
将气体依次通过灼热的氧化铜和白色无水硫酸铜粉末
间接检验
直接检验
气体 检验方法 现 象
CH4
NH3
HCl
点燃燃烧,在火焰上方罩上干冷烧杯,迅速倒过来,倒入澄清石灰水。
杯内壁上有水珠,澄清石灰水变浑浊
将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,观察现象
湿润的红色石蕊试纸变成蓝色
将气体通入硝酸银溶液,再加稀硝酸
产生不溶于稀硝酸的白色沉淀
常见气体的检验
为区別N2、H2、CO2、CH4四种气体,小丽进行了下面实验:①点燃四种气体,将气体分为可燃性气体和不可燃性气体;②在可燃性气体火焰上方,分別罩一内壁附有澄清石灰水的烧杯,烧杯内壁出现白色浑浊的是气体Ⅰ,无明显变化的是气体Ⅱ;
③将不可燃性气体通入澄清石灰水,其中,能使澄清石灰水变浑浊的是气体Ⅲ,无明显变化的是气体Ⅳ。根据实验推断,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ对应的气体分别是( )
A.CH4、CO2、H2、N2 B.CH4、H2、CO2、N2
C.CH4、H2、N2、CO2 D.CO2、H2、N2、CH4
链接中考
B
02
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生活物质检验
Qiming
Chemistry
二、日常生活中一些常见物质的检验
棉织品 燃烧,有烧纸的气味,没有熔珠
毛织品 燃烧,有烧焦羽毛的气味,没有熔珠
化纤 燃烧,产生与石油燃烧相同的气味,有熔珠(坚硬)
2. 硬水和软水的检验
生活中常用肥皂水来鉴别。加入肥皂水产生泡沫多、浮渣少的是软水,泡沫少、浮渣多的是硬水。
1.棉织品、毛织品、化纤的检验— 采用灼烧法
3. 化肥的检验
a.看外观:氮肥都是白色晶体,尿素是圆球状固体颗粒。
b.加熟石灰研磨:铵态氮肥(铵盐)能放出具有刺激性气味的氨气。
4.假黄金的检验
假黄金通常是用铜锌合金伪造的,可用盐酸加以鉴别,如有气泡产生,说明该物质中含锌,是假黄金。
5.合金和组成它们的纯金属的检验
合金的硬度通常比组成它们的纯金属的硬度大,可用相互刻划的方法鉴别。
6.热塑性塑料和热固性塑料的检验
取样,加热,能熔化的是热塑性塑料,
不能熔化的是热固性塑料。
7.聚氯乙烯塑料和聚乙烯塑料的检验
取样,加热,有刺激性气味的是聚氯乙烯塑料,无气味的是聚乙烯塑料。
请同学们帮忙说出鉴别下列各组物质的方法?
【3】碳酸钙粉末与氯化钠粉末
【2】酒精溶液和蒸馏水
【1】氯化钠溶液与氯化铁溶液
操作简便易行,现象还要明显且不同!
鉴别的原则:
黄色溶液
有特殊气味
难溶于水
【5】氢氧化钠粉末与硫酸铜粉末
溶于水放热
溶于水形成蓝色溶液
【4】浓盐酸与稀盐酸
瓶口形成白雾
03
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物质的鉴别
Qiming
Chemistry
物质的鉴别,简单地说就是区别物质,都是利用物质的某些性质,通过化学实验,使之与某些化学试剂作用后产生气体、沉淀或使溶液颜色发生变化等来定性分析它的组成,从而鉴别这些物质。因此,物质鉴别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。
物质的鉴别
(1)物理方法:依据特殊物质的物理性质(如颜色、气味、溶解性、溶解时的热效应等)进行观察、分析、判断得出结论。
(2)化学方法:分别取出待检验物质(一般为溶液)
加入少量试剂充分反应,观察反应现象,根据反应现象分析、判断得出结论。
1.物质的鉴别方法
1.四大黑色固体: 、 、 、 。
2.红色固体: 、 。
3.红褐色沉淀 ;蓝色沉淀 。
4.常见的白色沉淀: 、 、 、 。
其中不溶于稀硝酸的白色沉淀是 、 。
5.蓝色溶液: 、 、 ;
棕黄色溶液: 、 、 。
突破口:记住有特殊性质的物质
Cu(OH)2 ↓
CuSO4 CuCl2 Cu(NO3)2
Fe2(SO4)3 FeCl3 Fe (NO3)3
C CuO Fe3O4 MnO2
Cu Fe2O3
Fe(OH)3 ↓
BaSO4 AgCl CaCO3 BaCO3
BaSO4 AgCl
6.溶于水放热的白色固体 、 ;
遇水变蓝的白色粉末 ;
能在瓶口形成“白雾”现象的酸 。
NaOH CaO
CuSO4
浓盐酸
记住
记住
常见物质的物理特性
①沉淀的颜色
不溶于水也不溶于稀硝酸的白色沉淀:
不溶于水但能溶于稀硝酸或稀盐酸的白色沉淀:
蓝色沉淀:
AgCl、BaSO4
CaCO3、BaCO3、Mg(OH)2、Al(OH)3等
Cu(OH)2
素养渗透
②常见固体物质的颜色
白色:NaOH、Ca(OH)2、CaCO3、CuSO4、KClO3、
Na2CO3、CaO、MgO、P2O5
红色:红磷(P)、Cu、Fe2O3、
黑色:炭粉(C)、MnO2、Fe3O4、CuO、Fe粉
蓝色:CuSO4•5H2O Cu(OH)2
黄色:硫磺(S)
③溶液的颜色
蓝色:铜盐(Cu2+)溶液,如CuSO4溶液、CuCl2溶液
黄色:铁盐(Fe3+)溶液,如Fe2(SO4)3溶液、FeCl3溶液
浅绿色:亚铁盐(Fe2+)溶液,如FeSO4溶液、FeCl2溶液
记住
阳
离
子
H+
Cu2+
观察溶液颜色
紫色石蕊试液
紫色石蕊试液变红
蓝色溶液
浅绿色溶液
黄色溶液
锌粒或碳酸钠等
Fe2+
Fe3+
产生气泡
NH4+
NaOH溶液
湿润红色石蕊试纸
红色石蕊试纸变蓝
常见阳离子的检验与鉴别
记住
另:
Cu2+ 蓝色沉淀
Fe2+ 加NaOH溶液 白色沉淀,在空气中迅速转变为灰绿色,最后变为红褐色
Fe3+ 红褐色沉淀
19
Cl-
SO42-
CO32-
AgNO3溶液
生成不溶于稀硝酸
的白色沉淀
Ba(NO3)2溶液
生成气体,
澄清石灰水变浑浊
稀盐酸
阴
离
子
澄清石灰水
稀硝酸
稀硝酸
生成不溶于稀硝酸
的白色沉淀
OH-
无色酚酞试液
无色酚酞试液变红
紫色石蕊试液
紫色石蕊试液变蓝
常见阴离子的检验与鉴别
记住
强调:
(1)检验CO32-时,要将生成的气体通入到澄清石灰水中,对CO2气体进行确认了;
(2)检验Cl- 和SO42-时,先加入稀硝酸,排除CO32-的干扰;
(3)检验SO42-时,如用BaCl2,先加入稀盐酸酸化,排除CO32-和Cl-的干扰
20
检验溶液中溶质,通常必须分别检验出阳离子和阴离子。例:检验某一蓝色溶液是否为硫酸铜溶液,首先观察溶液颜色,若为蓝色说明存在铜离子,否则不存在;然后再滴加少量Ba(NO3)2溶液和稀HNO3,观察是否有白色沉淀产生,如果有白色沉淀产生说明存在硫酸根离子,反之,则不存在。
检验溶液中的溶质
实验室里现有两瓶被忘记贴上标签的
无色溶液:分别为Na2CO3溶液、 NaCl溶液, 你能想到哪些方法鉴别它们?
指示剂
滴加稀盐酸、稀硫酸
滴加Ca(OH)2溶液、Ba(OH)2溶液
滴加CaCl2溶液、Ca(NO3)2溶液、
BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液
典例分析
分为
加一种试剂
加多种试剂
一步鉴别
多步鉴别
归纳总结
取样→加试剂 → 描述现象→得出结论。
不加试剂
类型1、不用试剂鉴别
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。
例1、有4瓶失去标签的溶液,它们分别是:
① ②KCl ③Ba(OH)2 ④Na2SO4
不用其他试剂,利用它们之间相互反应,将其检验出来的顺序是( )
A、①③②④ B、①③④②
C、①②③④ D、①④③②
CuSO4
Cu(OH)2 ↓ BaSO4 ↓
BaSO4↓
B
(1)先找有颜色物质
突破口:先找有色溶液,再利用已鉴别的物质鉴别其它
例如:不用试剂鉴别稀盐酸、 Na2CO3、 KCl和Ca(NO3)2四种无色溶液
A B C D
A —— ↑ ——
B —— —— ——
C ↑ —— ↓
D —— —— ↓
HCl
KCl
Na2CO3
Ca(NO3)2
(2)通过两两反应现象不同鉴别
类型2、用一种试剂鉴别
用一种试剂鉴别多种物质,通常有以下几种类型:
用紫色石蕊鉴别酸性、中性、碱性溶液
加一种试剂与各待测物可出现不同现象而加以鉴别
用一种试剂和待测物之间相互反应而加以鉴别
选择一种试剂鉴别下列溶液。
①CuSO4溶液 ②Mg(NO3)2溶液 ③NaCl溶液 ④NH4NO3溶液 ⑤FeCl3溶液 ⑥(NH4)2SO4溶液
选择一种试剂为______________。
Ba(OH)2溶液
反应现象明显不同
实战演练
选择一种试剂鉴别
(典例)请用酚酞试液鉴别稀H2SO4、Ba(OH)2、稀HCl、NaCl四种无色溶液
H2SO4
Ba(OH)2
HCl
NaCl
酚酞
Ba(OH)2
变红
无现象
H2SO4
HCl
NaCl
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
H2SO4
HCl
NaCl
(2)指定一种试剂鉴别
中考链接17.家庭生活中食品制作(如面条、馒头等)经常用到食用碱,食用碱的主要成分是碳酸钠,可能含有少量氯化钠.小莉将家中食用碱带到实验室进行探究,请设计实验验证:
小莉提供的食用碱样品是否含有氯化钠.
实验步骤 实验现象 结论与解释
1.取一定量的食用碱样品放入试管,加入蒸馏水、振荡 样品溶解 食用碱溶于水
2.向食用碱溶液的试管中,滴加几滴硝酸银溶液,振荡
有白色沉淀生成
还需要证明白色沉淀不溶于稀硝酸
3.向白色沉淀中滴加稀硝酸
沉淀不溶解
证明食用碱样品中含有氯化钠
例3 某电镀厂在对金属镀件表面除锈、除污过程中,使用了盐酸、硫酸、氢氧化钠、碳酸钠。该厂经处理后排放的废水,仍有H+ 、 OH- 、 Na+ 、 Fe3+ 、 Cu2+ 、 Cl- CO32- 、 SO42- 中的几种离子。某中学环保志愿组对该废水中的部分成分进行检测。实验步骤及现象如下表所示。请完成下表
实验步骤及现象 实验结论(填离子符号)
取废水样品观察,呈无色 废水中不含 。
测废水样品的pH, pH=13 废水中含较多的 。
向废水样品中加入过量的稀盐酸,没有气泡产生 废水中不含 。
根据以上信息分析,推测该废水中溶有的物质为 ,不能确定的物质是 。
Fe3+ 、 Cu2+
OH-
CO32-
√
氢氧化钠
氯化钠、硫酸钠
4.甲、乙、丙、丁四种溶液中,分别含有Ba2+、Mg2+、Na+、H+、Cl—、CO32—、SO42-、OH-中的一种阳离子和一种阴离子。为确定四溶液中分别含有哪种阳离子或阴离子,进行了下面实验:
①将甲溶液分别与其他三种溶液混合,都观察到白色沉淀生成;
②将乙、丁溶液混合,有气泡产生;
③向丙溶液中滴入AgNO3 溶液,可明显观察到白色,加稀硝酸后,沉淀不消失;
分析实验得到的以下结论,不正确的是
A.甲溶液中一定含有Ba2+ B.乙溶液中可能含有SO42-
C.丙溶液中一定含有Cl— D.丁溶液中一定含有Na+
D
中考链接
5.一澄清透明溶液,可能含有H+、Na+、Ba2+、Fe3+、Cl﹣、OH﹣和SO42-离子的一种或几种.为确定溶液中可能存在的离子,进行下面实验:
①经测定,溶液的pH=1;
②取部分样品溶液滴加NaOH溶液,有沉淀生成.继续滴加NaOH溶液至不再产生沉淀为止,过滤;
③向实验②得到的滤液中滴加Na2CO3溶液,又观察到沉淀生成.
分析实验得出的以下结论中,正确的是( )
A溶液中一定含有H+、Ba2+、Cl﹣,一定不含有Na+、Fe3+、OH﹣、SO42-
B溶液中一定含有H+、Ba2+、Fe3+、Cl﹣,一定不含有Na+、OH﹣和SO42-
C溶液中一定含有H+、Ba2+、Fe3+、Cl﹣,一定不含有OH﹣、SO42-,可能含有Na+
D溶液中一定含有H+、Ba2+、Na+、Fe3+,一定不含有OH﹣、SO42-,可能含有
Cl﹣
C
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谢谢聆听再见!
Qiming
Chemistry
2.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。
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