74物质的检验Word格式.docx
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离子方程式
H+
①紫色石蕊试液
②碳酸钠溶液
③锌片(或铁片)
①石蕊试液变红色
②产生能使石灰水变浑气体
③有能燃烧的气体产生
CO32-+2H+→CO2↑+H2O
Zn+2H+→Zn2++H2↑
K+
焰色反应
紫色(透过蓝色钴玻璃)
Na+
黄色
NH4+
NaOH溶液(浓)
加热,产生有刺激性气味、使湿润红色石蕊试纸变蓝色的气体
NH4++OH-
NH3↑+H2O
Fe2+
①NaOH溶液
②KSCN溶液+新制的氯水
①生成白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变成红褐色
②滴加KSCN溶液,溶液不变红色,滴加新制的氯水,溶液由浅绿色变为红色。
①Fc2++2OH-→Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3
②2Fe2++C12→2Fe3++2Cl-
Fe3++3SCN-→Fe(SCN)3
Fe3+
②KSCN溶液
①生成红褐色沉淀
②生成红色溶液
①Fc3++3OH-→Fe(OH)3↓
②Fe3++3SCN-→Fe(SCN)3
Cu2+
②浓氨水
①生成蓝色絮状沉淀,加热后变成黑色
②生成的蓝色沉淀,溶于过量浓氨水中,呈深蓝色溶液
①Cu2++2OH-→Cu(OH)2↓
Cu(OH)2
CuO+H2O
②Cu2++2NH3·
H2O→
Cu(OH)2↓+2NH4+
Cu(OH)2+4NH3·
[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O
Ag+
①盐酸或氯化物+稀HNO3
②NaOH溶液
③氨水
①生成白色沉淀,白色沉淀不溶于稀HNO3
②生成白色沉淀,并迅速变为棕黑色
③生成白色沉淀,过量的氨水使沉淀溶解
①Ag++C1-→AgCl↓
②Ag++OH-→AgOH↓
2AgOH→Ag2O+H2O
③Ag++2NH3·
AgOH↓+2NH4+
AgOH+2NH3·
[Ag(NH3)2]++2H2O
Al3+
①氨水
①产生白色沉淀,不溶于过量氨水
②产生白色胶状沉淀,过量的NaOH溶液使沉淀溶解
①A13++3NH3·
H2O→Al(OH)3↓+3NH4+
②A13++3OH-→Al(OH)3↓
A1(OH)3+OH-→A1O2-+2H2O
Mg2+
NaOH溶液
产生白色絮状沉淀,过量的NaOH溶液不能使沉淀溶解
Mg2++2OH-→Mg(OH)2↓
(2)常见阴离子的特征反应和检验方法
阴离子
OH-
①无色酚酞试液
②紫色石蕊试液
①酚酞试液变红色
②紫色石蕊试液变蓝色
CO32-
加氯化钡溶液和盐酸
产生白色沉淀,加入酸后,沉淀溶解,有无色、无味能使澄清石灰水变浑浊气体产生。
CO32-+Ba2+→BaCO3↓
CO32-+2H+→CO2↑+H2O
CO2+Ca(OH)2→CaCO3↓+H2O
SO42-
盐酸和BaCl2
先加盐酸无沉淀,再加入氯化钡后生成白色沉淀,该沉淀不溶于盐酸。
Ba2++SO42-→BaSO4↓
Cl-
AgNO3溶液、
稀HNO3
生成白色沉淀,此沉淀不溶于稀HNO3
Ag++Cl-→AgCl↓
Br-
①AgNO3溶液、
②新制的氯水、四氯化碳
①生成浅黄色沉淀,此沉淀不溶于稀HNO3
②溶液由无色变为橙色,加CCl4振荡后,CCl4层变为橙红色
1Ag++Br-→AgBr↓
②2Br-+Cl2→Br2+2C1-
I-
③新制的氯水、淀粉溶液
①生成黄色沉淀,此沉淀不溶于稀HNO3
②溶液由无色变为黄色,加CCl4振荡后,CCl4层显紫红色
③溶液显蓝色
1Ag++I-→AgI↓
②2I-+Cl2→I2+2C1-
③2I-+Cl2→I2+2C1-
NO3-
被检物的浓溶液(或晶体)+H2SO4(浓)+Cu并共热
有红棕色气体产生
Cu+4H++2NO3-→Cu2+
+2NO2↑+2H2O
SO32-
产生白色沉淀,加酸后沉淀溶解,放出无色有刺激性气味、能使品红试液褪色的气体
SO32-+Ba2+→BaSO3↓
BaSO3+2H+→Ba2++SO2↑+H2O
(3)常见气体的特征反应和检验方法
常见气体
检验方法
H2
纯净的氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰在混合空气点燃有爆鸣声,生成物只有水(可在火焰上方罩一干冷烧杯,烧杯壁有水珠生成)。
能使灼热的CuO由黑色变成红色。
注意:
不是只有氢气才产生爆鸣声;
可点燃的气体不一定是氢气
O2
可使带火星的木条复燃
Cl2
黄绿色,能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝(O3、NO2也能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝,但色不同)
HCl
无色有刺激性气味的气体。
在潮湿的空气中形成白雾,能使湿润的蓝色石蓝试纸变红;
用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟;
将气体通入AgNO3溶液时有白色沉淀生成。
SO2
能使品红溶液褪色,加热后又显红色。
能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
H2S
无色有具鸡蛋气味的气体。
能使Pb(NO3)2或CuSO4溶液产生黑色沉淀,或使湿润的醋酸铅试纸变黑。
NH3
无色有刺激性气味,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时能生成白烟。
NO2
红棕色气体,通入硝酸银溶液中生成无色的溶液并产生无色气体,无沉淀生成。
NO
无色气体,在空气中立即变成红棕色
CO2
无色无味能使澄清石灰水变浑浊;
能使燃着的木条熄灭。
注:
SO2气体也能使澄清的石灰水变混浊,N2等气体也能使燃着的木条熄灭。
CO
无色无味气体,可燃烧,火焰呈淡蓝色,燃烧后只生成CO2;
CH4
无色无味气体,可燃,淡蓝色火焰,生成水和CO2;
不能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。
(不能单独检验)
C2H4
无色略有味气体、可燃,燃烧时有明亮的火焰和黑烟,生成水和CO2。
能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。
C2H2
无色无味气体,可燃,燃烧时有明亮的火焰和浓烟,生成水和CO2,能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。
(4)常见有机物及官能团的特征反应和检验方法
官能团
选用试剂
碳碳双键或叁键
溴水或酸性高锰酸钾溶液
均褪色
苯的同系物
溴水和酸性高锰酸钾溶液
溴水只萃取,不反应,酸性高锰酸钾溶液反应而褪色。
醛基
银氨溶液
或新制的氢氧化铜悬浊溶液
水浴加热有银镜出现
或加热有红色沉淀
羧基
碳酸钠溶液或金属钠
石蕊试液
新制氢氧化铜悬浊液
有无色无味气体放出
溶液变红
悬浊液溶解得蓝色溶液
醇羟基
金属钠
酚羟基
浓溴水或三氯化铁溶液
白色沉淀生成或溶液为紫色
酯基
氢氧化钠溶液
加热溶解,且不分层
淀粉
滴加碘水
呈蓝色
蛋白质
灼烧
或加入浓硝酸微热
有烧焦羽毛的气味
出现黄色
(5)纸上层析法
①特点:
纸上层析用于多组分、性质十分相近的复杂混合物以及痕量物质的分离和检验,具有效率高、分离或分析快,灵敏度高等特点。
②原理:
纸上层析是利用混合物中各组分在固定相和流动相中的溶解度不同而达到分离目的,常用滤纸作载体,滤纸上所吸收的水分作固定相(由于纤维素上的羟基具亲水性使这部分水束缚在纤维素周围,不易扩散而成为固定相),有机溶剂作流动相,称展开剂(展开剂在毛细拉力的作用下,可以在纸上由下向上的流动)。
将欲分离的样品液体点在纸条上晾干。
当流动相沿纸条移动时,带动组分中的各组分以不同的速率向前移动,在移动时间内,不同的组分被带到纸上的不同部位,出现层析现象,以达到分离的目的。
③种类:
纸上层析有上升层析法和径向层析法两种。
上升层析法:
是取一张条形滤纸进行层析的方法;
径向层析法:
是利用圆形的滤纸进行层的的方法。
④操作
A、制作层滤纸
取一支带橡皮塞(塞子底端中间切有一条缝隙)的清洁、干燥的大试管(30mm×
200mm)。
配合大试管的内径和管长,裁取一长条滤纸,纸条的宽度比试管的内径略窄(约24mm);
长度按塞子底端到近试管底的距离(约180mm)。
(裁取时,要求滤纸的纸纹均匀一致而且没有斜纹;
纸面要清洁而平整;
纸边要剪齐而无纸毛)。
选好所需规格的圆形滤纸,滤纸的直径应比所用的培养皿(或其它浅皿)的直径略大。
再用宽1cm左右的滤纸条卷成直径为0.15—0.2cm的滤纸芯。
B、点样
在准备好的长条形滤纸的一端距端边约2cm处的正中,用铅笔画一个小“×
”号表示原点的位置,于此“×
”号处用玻璃毛细管点上混和溶液的试样,点好的试样斑点的直径以不超过0.4cm为宜。
取一张选好的(直径约9cm)圆形滤纸,在圆心位置上用玻璃毛细管点上混和溶液,点好的试样斑点直径约0.5cm,晾干。
C、展开
用移液管量取约10ml的展开液,小心地将溶液转移到大试管中(注意:
勿使溶液溅到试管上部内壁)。
将点好试样的条形滤纸的另一端夹在橡皮塞底端中间的缝隙里,然后小心地将滤纸条伸入盛有展开剂的大试管中,塞上橡皮塞,使滤纸垂直而两侧不接触试管内壁(否则会造成展开剂不按水平线平行上升,影响展开效果);
滤纸条的下端浸入溶液液面下约1cm(勿使试样斑点浸入溶液之中)
在试样斑点的中心位置上用小铁钉穿一个小圆孔,小圆孔的直径0.15—0.2cm。
取一段长约1.5cm的滤纸芯,垂直插入小圆孔中,使滤纸芯的上端稍冒出滤纸平面。
D、显色:
有色物质展开后得到不同颜色的色斑;
若为无色物质或者使显色更明显,可根据该物质的特性,在滤纸上喷显色剂,以显现出斑点,使分开后的颜色更明显。
如Fe3+和Cu2+的混合物利用纸上层析方法分离和检验时,可以取出滤纸条,放在浓氨水的瓶口上用氨气熏,即见滤纸条上端出现红棕色,Fe3+离子跟氨水反应生成的Fe(OH)3的红褐色,在滤纸条上红棕色的下方出现深蓝色,这是Cu2+离子跟氨反应生成的铜氨络离子[Cu(NH3)4]2+的颜色。
E、分离:
若要将层析分离物提取出来,可将滤纸上分离物质的斑点剪下,浸于有关溶剂中,即可提取纸上层析物。
⑤有关实验问题讨论
A、用纸层析法分离铁离子和铜离子的实验中浓盐酸的作用是什么?
(防止水解)
B、为什么每次点样都要等到滤纸完全干燥以后才能再次点样?
(原点直径太大,会使样品中的成分分离不清晰,降低实验效果)
C、样点为什么不能与展开剂接触?
(因为点样中的成分是易溶于展开剂的,否则会使实验失败)
D、点层析试样是决定能否取得理想实验效果的重要操作,在操作过程中应注意哪些事项?
(a、点样原点距滤纸一端约2cm为宜,点样仪器一般要采用内径小于1mm的毛细玻璃管,且管口要平整。
b、点样动作要轻,不可刺破滤纸。
c、点样用量对分离效果有很大影响,一般在0.002mL~0.01mL之间,样品太少斑点不清楚,样品太多斑点太大或出现拖尾现象以至不易分开。
d、如果色斑颜色很浅,要待溶剂完全挥发后,在同一个位置再次点样)
4.物质检验方案的设计原则
(1)先物理后化学:
依据特殊的物理性质(如颜色、气味、溶解性、溶液的颜色、溶解时的热效应等)进行观察、分析、判断。
(2)先分组后逐一:
根据阴(阳)离子或官能团的性质类似分成若干组,然后再逐一鉴别。
(3)“先取样、后操作”
如果样品是固体,一般先用水溶解,配成溶液后再检验;
如果是溶液,要各取少量溶液,分别进行检验,不得在原试剂瓶中进行检验
(4)先常温后加热:
先鉴别出常温下反应物质,后鉴别加热条件下反应的物质。
(5)“先现象、后结论”。
(6)实验步骤:
应包括取样、操作、现象、结论四个部分
5.物质检验常见的题型
6.物质鉴别题的解题策略归纳
(1)不用试剂的鉴别题
不用任何试剂能鉴别的物质通常有以下一些特点:
A、有特殊的外观特征(如a、色;
b、态;
c、装置特点、再如闻气味),鉴别出其中的一种或几种,然后再利用它们去鉴别其他的几种物质;
B、加热会发生特殊变化;
C、两两混合会产生不同的现象;
D|反滴产生不同的现象的两种物质;
不用任何试剂的鉴别题解题策略如下:
①观察法
如:
①KCl②Ba(NO3)2③Na2CO3④Na2SO4⑤FeCl3五瓶溶液的鉴别,先观察溶液颜色,可鉴别出⑤FeCl3溶液,再用FeCl3溶液鉴别出其它物质。
②互滴法
HCl和Na2CO3、AlCl3和NaOH、H3PO4和Ba(OH)2、AgNO3和NH3•H2O、NaAlO2和HCl等都可以通过互滴法
③两两混合法
即各取试样少许,通过两两反应时现象不同加以鉴别。
NaCl(0.1mol.L-1)、HCl(0.1mol.L-1)、NaOH(0.1mol.L-1)和酚酞溶液(0.1%)四种溶液可用两两混合法将把它们一一鉴别出来。
④加热法
根据物质的热稳定性不同,受热分解所产生的现象不同加以鉴别。
有六瓶固体物质:
Na2CO3、NaHCO3、NH4Cl、NH4HCO3、AgNO3和Zn(NO3)2,可以通过加热产生不同的现象预以鉴别。
(2)选择一种试剂鉴别多种物质
只用一种试剂鉴别n种不同物质(固体、液体或溶液),所加的试剂至少能与(n-1)物质发生有不同现象的变化。
这类题目多见于选择题,大多数是有一定规律。
首先观察各物质的外观特征,检验出一种或几种物质;
其次将检验出的物质作为已知试剂分别加入未知各物质中,并注意控制加入试剂的量,利用实验现象的不同检验出各种物质。
常用的鉴别试剂有:
FeCl3溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、稀H2SO4、Cu(OH)2悬浊液等。
常用的解题思路有:
①可先分析被鉴别物质的水溶性、溶解的热效应、溶解过程的颜色变化、密度、溶液酸碱性,确定能否选用水或指示剂(石蕊、pH试纸)进行鉴别。
CaCO3、CuSO4、NaCl、NH4NO3、NaOH五种固体的鉴别,用水,不溶的是:
CaCO3,溶液呈蓝色的是CuSO4,溶液无色但溶解明显吸热的是NH4NO3,溶解明显放热的是NaOH,溶解时热效应不明显的是、NaCl。
又如:
苯、乙醇、四氯化碳三种无色液体的鉴别,用水,互溶的是乙醇,分层油层在上的是苯,油层在下的是四氯化碳。
再如:
鉴别等物质的量浓度的:
NH4Ac、AlCl3、NaHCO3、Na2CO3四种溶液可用pH试纸,根据pH大小予以鉴别。
②若几种溶液含有不同的阳离子,可考虑用强碱溶液与它们分别反应,根据生成物的颜色、稳定性及在过量碱性溶液中的溶解情况而加以鉴别。
如Al2(SO4)3、MgSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4、Na2SO4可用NaOH溶液鉴别。
根据生成蓝色沉淀检出CuSO4;
生成红褐色沉淀检出Fe2(SO4)3;
生成白色沉淀且立即变为灰绿色,最终变为红褐色检出FeSO4;
有白色沉淀且沉淀能溶于NaOH溶液检出Al2(SO4)3;
有白色沉淀且不溶于NaOH溶液检出MgSO4;
无现象的为Na2SO4。
③若几种溶液含有不同的阴离子,可考虑用强酸,根据生成物的颜色、状态、气味等的差别加以鉴别。
若被鉴别的物质有金属、金属氧化物时,也考虑用酸。
如鉴别“Na2SiO3、Na2S、Na2CO3、Na2SO3、Na2S2O3、NaCl”可用稀硫酸或稀盐酸鉴别。
这六种溶液分别与稀硫酸或稀盐酸反应,产生白色沉淀是Na2SiO3;
有臭鸡蛋气味产生的为Na2S;
有无色无味气体产生的是Na2CO3;
有无色、刺激性气味气体产生的是Na2SO3;
有无色、刺激性气味气体产生且使溶液变浑的是Na2S2O3;
没有明显现象的是NaCl。
如鉴别“Fe粉、FeS、FeO、CuO、MnO2、C粉”六种黑色粉末时,用浓盐酸,产生无色无味气体的是Fe粉,产生臭鸡蛋气味的气体是FeS,无气体产生溶液呈浅绿色的是FeO,无气体产生溶液呈蓝色的是CuO,加热产生黄绿色、刺激性气味气体的是MnO2,不反应的是C粉。
④若几种物质间有的含有相同的阳离子,有的含有相同的阴离子,可考虑使用既能与相同的阳离子反应,又能与相同的阴离子反应的试剂来鉴别。
如Na2SO4、NH4Cl、NaCl、(NH4)2SO4几种溶液就可用Ba(OH)2溶液在加热的条件下来鉴别。
如只有白色沉淀产生的为Na2SO4;
只有气体产生的为NH4Cl;
既有白色沉淀,又有气体产生的为(NH4)2SO4;
⑤若被检验的物质中有能强烈水解的盐,可考虑选择与之能发生双水解反应且与该组中其它物质发生不同反应的盐溶液鉴别。
如Al2(SO4)3、H2SO4、Ba(OH)2、CaCl2四种溶液可用(NH4)2CO3溶液鉴别。
如既有白色沉淀,又有无色、无味气体产生的是Al2(SO4)3;
只有无色、无味气体产生的是H2SO4;
既有白色沉淀,又有刺激性气味气体产生的是Ba(OH)2;
只有白色沉淀的是CaCl2。
⑥鉴别有机物时,若被鉴别的物质中含有醛基、羧基,应先考虑用新制的Cu(OH)2悬浊液来鉴别。
若被鉴别的物质中含有酚羟基,可考虑用Fe3+利用显色反应来鉴别,有不饱和键时,可考虑用溴水。
如甲酸、乙酸、乙醇、葡萄糖的溶液可用新制的Cu(OH)2悬浊液来鉴别。
反应时悬浊液变为蓝色溶液的是甲酸、乙酸,再加热出现红色沉淀的是甲酸;
无红色沉淀的是乙酸;
没有明显现象加热煮沸产生红色沉淀的是葡萄糖;
无明显现象的是乙醇。
(3)从提供多种试剂中任选试剂鉴别物质
此类题目不限所加试剂的种类,可能有多种解法。
题目考查的形式往往要求考生从众多的鉴别方案中判断最佳方案。
其要求是操作步骤简单、试剂选用最少、现象明显。
此类题目往往以简答题的形式出现,回答时要掌握以下要点:
①选取试剂要最佳:
选取的试剂对各物质的反应现象要明显并有所区别,一目了然。
②不许原瓶操作:
鉴别的目的是为了以后的使用,若原瓶操作则试剂被污染,以后无法使用。
所以答题时要有“各取少许”字样。
③不许事先“指名道姓”:
结论的得出来自实验现象,叙述时不可出现“取某某物质加入某某试剂……”的字样。
【例题精析】
【例1】不能只用物理性质就可以鉴别的是
A.KClO3、KCl、MnO2B.KCl、MnO2、Fe2O3
C.KClO3、MnO2、Cu2(OH)2CO3D.CuSO4·
5H2O、Cu2(OH)2CO3
【考点分析】此题是限用物理性质的鉴别题,考查学生对元素化合物物理性质的掌握情况。
【思维点悟】物理法通常是看色、嗅味、溶解、加热、焰色等实验方法。
A、黑色的是MnO2,但.KClO3、KCl两者均是易溶于水的白色晶体,溶液呈无色,无法区别,如果加热,KClO3发生化学变化,两者都是K+,也无法通过焰色反应进行鉴别,所以A不能。
B、通过观色就可以区别:
黑色的是MnO2,红棕色的是Fe2O3,白色的是KCl。
C、也可能通过观色区别:
黑色的是MnO2,白色的是KClO3,蓝绿色的是Cu2(OH)2CO3。
D中的CuSO4·
5H2O一般是蓝色的,Cu2(OH)2CO3是蓝绿色的,如果观色不确定,取其少量,加水溶解即可,溶解的是CuSO4·
5H2O,不溶的是Cu2(OH)2CO3。
【正确答案】A
【例2】下列各组稀溶液,不用其他试剂或试纸,仅利用溶液间的相互反应,不能将它们区别开的是
A.硝酸钾硫酸钠氯化钙氯化钡B.硫酸硫酸铝氯化钠氢氧化钠
C.盐酸硫酸钠碳酸钠氢氧化钠D.硫酸氢钠硫酸镁碳酸钠氢氧化钠
【考点分析】此题是利用物质相互间的反应所产生的不同现象而进行物质鉴别,考查元素化合物的性质。
【思维点悟】将溶液两两混合,只要找出一种物质与其他三种物质混合后产生的现象各不相同,就认为这组物质不需其他试剂就能鉴别。
A组:
如果硫酸钙为不溶物,则氯化钙和氯化钡不能鉴别,如果硫酸钙为可溶物,则氯化钙和硝酸钾不能鉴别。
B组:
氢氧化钠和硫酸铝,由于反应的量不同,可以产生不同的现象,可以区别。
取少量氢氧化钠和硫酸铝混合产生的沉淀分两份,分别滴加未鉴别出来的硫酸和氯化钠,使沉淀溶解的是硫酸,不溶解的是氯化钠。
C组:
通过两两混合反应可以鉴别出碳酸钠和盐酸,不能鉴别出硫酸钠和氢氧化钠。
再取少量盐酸,加入足量的未鉴别出的硫酸钠或氢氧化钠后,再加
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