1、课堂互动三点剖析重点知识:物质检验实验方案的设计1.物质检验时对反应的一般要求(1)反应要有明显的外部特征,如:溶液颜色的改变、沉淀的生成或溶解、气体的产生等。(2)反应要在适宜的条件下进行,如:溶液的酸碱性、浓度、温度等的选择。(3)检验反应时常需排除干扰物的影响,如:用 Ba2+检验 应排除 、 等24SO23C23SO形成的干扰。(4)检验反应要求具有一定的选择性和特效性,如:用品红溶液检验 SO2,用 KSCN 溶液检验 Fe3+。2.物质检验的一般步骤(1)对试样的外观进行观察。主要是指状态、颜色的观察,从而划定大致的可能的离子范围。(2)试样的准备。因检验反应一般是在溶液中进行,所
2、以当试样是固体时,首先需将固体试样溶解。(3)检验。检验过程中应移取少量溶液进行反应。【例 1】 下列各组溶液,不用其他试剂就可以将它们区别开的是( )A.HCl、K 2CO3、KOH、K 2SO4 B.NaNO3、HCl、NH 4Cl、KOHC.BaCl2、CaCl 2、Na 2SO4、KNO 3 D.K2CO3、KOH、MgSO 4、KHSO 4解析:这是一道很典型的不用任何化学试剂进行物质鉴别的一道试题,对于各组溶液,分别采用两两混合,依据特色的现象鉴别。在 A 组中,只有 HCl 与 K2CO3 相遇产生气体;在 B 组中几乎无现象;在 C 组中 BaCl2、CaCl 2 与 Na2S
3、O4 均出现白色沉淀,除此以外,再无其他现象;在 D 组中 MgSO4 遇 KOH、K 2CO3 均有白色沉淀,则 MgSO4、KHSO 4 就可以鉴别;再用 KHSO4 与两个待检测液反应,有气体生成的为 K2CO3,剩余的则是 KOH。答案:D难点知识:鉴别题的思维程序1.不用任何试剂鉴别多种物质(1)先依据外观特征,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。(2)若均无明显外观特征,可考虑能否用加热或焰色反应区别开来。(3)若以上两方法都不能鉴别时,可考虑两两混合法,记录混合后的反应现象,分析确定。(4)若被鉴别物质为两种时,可考虑因试剂加入的顺序不同,现象不同而进行鉴
4、别。2.只用一种试剂鉴别多种物质(1)先分析被鉴别物质的水溶性、密度、溶液酸碱性,确定能否选用水或指示剂(石蕊)进行鉴别。(2)在鉴别多种酸、碱、盐的溶液时,可依据“相反原理”确定试剂进行鉴别。即被鉴别的溶液多数呈酸性时,可选用碱或水解呈碱性的盐的溶液作试剂;若被鉴别的溶液多数呈碱性时,可选用酸或水解呈酸性的盐的溶液作试剂。(3)常用溴水、新制氢氧化铜、氯化铁溶液等作试剂鉴别多种有机物。3.任选试剂鉴别多种物质此类题目不限所加试剂的种类,可有多种解法。题目考查的形式往往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。【例 2】 仅用一种试剂鉴别如下物质:苯、CCl
5、 4、NaI 溶液、NaCl 溶液、Na 2SO3 溶液,下列试剂中不能选用的是( )A.溴水 B.FeCl3 溶液 C.KMnO4 酸性溶液 D.AgNO3 溶液解析:苯、CCl 4 都是一种非极性溶剂,但前者的密度比水小,后者的密度比水大。溴水滴入苯中振荡后,水中的 Br2 转移到苯层中,苯层浮在上层。溴水滴入到 CCl4 中振荡后,水中的 Br2 转移到 CCl4 层中, CCl4 层沉在下层。溴水滴入 NaI 溶液中,会置换出 I2,溶液颜色变深。溴水滴入亚硫酸纳溶液中,Br 2 跟亚硫酸钠反应,颜色褪去。溴水滴入氯化钠溶液中,不发生化学反应,溴水被稀释。所以溴水能将五种溶液鉴别开来。
6、FeCl3 溶液滴入苯、 CCl4 中,可根据分层现象区分。FeCl 3 溶液滴入 NaCl 溶液中,不会产生明显现象。FeCl 3 溶液滴入 NaI 溶液中会生成 I2。FeCl 3 溶液滴入 Na2SO3 溶液中会发生如下反应:2Fe 3+ +H2O=2Fe2+ +2H+,能产生褪色、气泡等多种现象。所SO4SO以氯化铁溶液能用于鉴别五种溶液。酸性 KMnO4 滴入苯和 CCl4 中,也可根据分层现象区分。酸性 KMnO4 滴入氯化钠溶液中无明显现象。酸性 KMnO4 滴入碘化钠溶液中会生成 I2,滴入亚硫酸钠溶液中会生成硫酸钠,都会产生明显的、有差异的实验现象。所以酸性 KMnO4 能用
7、于鉴别五种溶液。答案:D疑点知识:检测常见物质的思路1.固态物质的检验2.无色溶液的检验【例 3】 有两瓶失去标签的白色固体:一瓶是 Na2SO4,一瓶是 NH4Cl。请你设计四种实验方案加以鉴别,简要写出操作过程、实验现象和结论。方案 操作过程(简要叙述) 现象和结论(1)(2)(3)(4)解析:根据两种物质所含离子的特性进行检验。答案:(1)用洁净的铂丝蘸取固体样品在火焰上灼烧 火焰呈黄色的样品为 Na2SO4(2)分别取少量固体放入试管中加热 固体逐渐减少而消失的样品为 NH4Cl(3)分别取少量固体放入试管中加蒸馏水溶解,用 pH 试纸测试 溶液 pH 小于 7 的样品为 NH4Cl(
8、4)分别取少量固体放入试管,加适量水溶解后,滴加 BaCl2 溶液 产生白色沉淀的样品为 Na2SO4(其他合理答案也可)各个击破类题演练 1某无色混合气体可能含有 Cl2、O 2、HCl、NH 3、NO、NO 2 中的两种或多种,现将此混合气体经过浓硫酸后体积减小,将剩余气体排入空气中,很快变成红棕色。对于原混合气体成分的判断正确的是( )A.肯定有 O2 B.肯定只有 NH3 和 NOC.肯定有 NH3、NO、HCl D.肯定没有 Cl2、NH 3、NO 2解析:根据题给信息,因是“无色气体” ,排除 Cl2 和 NO2;“将混合气体经过浓 H2SO4 后体积减小” ,说明肯定有 NH3,
9、肯定没有 HCl;“将剩余气体排入空气中,很快变成红棕色”,说明肯定有 NO,肯定无 O2,所以,B 选项正确。答案:B变式探究 1检验下列有机物的方法中正确的是( )A.向氯仿中加入 AgNO3 溶液检验其含有氯元素B.用 KMnO4 酸性溶液鉴别乙烯和乙炔C.用 FeCl3 溶液鉴别苯和苯酚D.用新制 Cu(OH)2 悬浊液鉴别乙醇、乙醛和乙酸解析:A.氯仿 CHCl3 中氯原子不能在水溶液中电离出 Cl-,故不能直接加入 AgNO3 溶液检验其存在;B.乙烯、乙炔都能使 KMnO4 酸性溶液褪色,故不能鉴别;C.FeCl 3 遇苯酚呈紫色,可以用来鉴别苯和苯酚;D. 加入新制 Cu(OH
10、) 2 悬浊液,蓝色的 Cu(OH)2 沉淀消失、呈蓝色溶液的是乙酸,加热剩余二者,有砖红色沉淀产生的试液是乙醛;无红色沉淀的是乙醇。答案:CD变式探究 2(2006 河南郑州高三质检,12)有关溶液中所含离子的检验,下列判断正确的是( )A.加入硝酸酸化,再滴加 KSCN 溶液后有血红色物质生成,则原溶液中一定有 Fe3+存在B.加入盐酸有能使澄清石灰水变浑浊的气体生成,则原溶液中一定有大量的 存在23COC.用某溶液做焰色反应实验时火焰为黄色,则该溶液中一定有钠元素,可能有钾元素D.分别含有 Mg2+、Cu 2+、Fe 2+和 Na+的四种盐酸盐溶液,只用 NaOH 溶液是不能一次鉴别开的
11、 解析:A 选项溶液也可能只有亚铁离子而不含铁离子,因为硝酸具有氧化性,能将亚铁离子氧化为铁离子。B 选项原溶液可能含有碳酸氢根离子。C 选项确定是否含有钾元素要透过蓝色的钴玻璃观察。D 选项有颜色的离子为铜离子和亚铁离子,加入氢氧化钠;CuCl 2溶液中出现蓝色沉淀;FeCl 2 溶液中出现白色沉淀并逐渐变成灰绿色,最后变成红褐色;MgCl2 溶液中出现白色沉淀;NaCl 溶液没有现象。答案:C类题演练 2 下列各组物质的溶液,不用其他试剂,也不用焰色反应就能将它们区别开来的是( )A.AgNO3 NaCl BaCl2 NaOH B.K2CO3 KHCO3 HCl H2SO4C.Na2CO3
12、 NaHSO4 Ba(NO3)2 KCl D.KNO3 NaCl BaCl2 (NH4)2SO4解析:C 组鉴别:将一种物质分别加到另外三种物质中去,若两种出现白色沉淀,一种无现象,则滴入的为 Ba(NO3)2。沉淀为 BaCO3 和 BaSO4,无变化的为 KCl,取其中一种白色沉淀上层的清液,滴入到另一种沉淀中去,若沉淀溶解(2HNO 3+BaCO3=Ba(NO3)2+CO2+H 2O,且产生气体,该沉淀为 BaCO3,原溶液为 Na2CO3,另一种为 NaHSO4。 )答案:C类题演练 3 A、B、C 、D 是 Na2SO3、AgNO 3、HCl 、BaCl 2 四种无色溶液中的某一种,
13、把它们两两混合产生的现象是:A+B 白色沉淀;A+C 白色沉淀;B+C 白色沉淀;C+D 白色沉淀;B+D 无色、有刺激性气味的气体。则上述四种物质按 A、B、C 、D 的顺序是( )A.BaCl2、AgNO 3、Na 2SO3、HCl B.AgNO3、HCl 、BaCl 2、Na 2SO3C.Na2SO3、HCl、AgNO 3、BaCl 2 D.BaCl2、 Na2SO3、AgNO 3、HCl解析:本题属于不用其他试剂鉴别的题,通过两两反应现象,结合物质的性质分析推理解决问题。由所给物质及其性质知,能与三种物质反应都生成沉淀的是 AgNO3,由此可推 C是 AgNO3。能与两种物质反应生成白
14、色沉淀的有 Na2SO3 和 BaCl2;两种物质反应产生无色有刺激性气味气体的是 Na2SO3 和 HCl,所以,B、D 分别是 Na2SO3 和 HCl 中的一种,A一定是 BaCl2。而 B 与 A、B 与 C 都可生成白色沉淀,B 一定是 Na2SO3。从而推断出 D 为正确选项。答案:D变式探究 3 下列说法正确的是( )A.盐酸能用来鉴别 Na2S、Ba(NO 3)2、Na 2SiO3、NaAlO 2、NaHCO 3 五种无色透明溶液B.NaOH 溶液能将分别含有 Cu2+、Fe 3+、A 3+、Mg 2+、Fe 2+、 、Na +等离子的七种溶液4NH一次性鉴别开C.FeS、 C
15、uO、MnO 2 三种黑色粉末,只用一种试剂、一步反应,不可能一一鉴别出来D.只用 FeCl3 一种试剂就能把 NaNO3、NaOH 、BaCl 2、Na 2S 四种无色溶液加以区别开来解析:A 中盐酸与五种物质反应的现象分别是:臭鸡蛋味气体、无明显现象、白色胶状沉淀、先生成白色胶状沉淀,又逐渐溶解、无色无味气体,故可以鉴别。B 中 NaOH 溶液与七种离子的反应现象分别为:蓝色絮状沉淀、红褐色沉淀、先生成白色沉淀又随之消失、白色沉淀、先生成白色沉淀继而变灰绿最后变红褐色、无色有刺激性气味的气体,故可鉴别。C 用盐酸可以鉴别。D 不可以鉴别。答案:AB变式探究 4 现有五瓶未贴标签的溶液,它们
16、分别是KCl;Ba(NO 3)2;Na 2CO3; Na 2SO4;FeCl 3,若要求不外加试剂和试纸鉴别它们,则鉴别的先后顺序正确的是( )A. B. C. D.解析:FeCl 3 溶液呈棕黄色,可先予检出,然后以 FeCl3 作试剂检出 Na2CO3 溶液(Fe 3+与水解相互促进,生成气体和红褐色沉淀) ,再以 Na2CO3 溶液检出 Ba(NO3)2 溶液(生2CO成白色的 BaCO3 沉淀) ,以 Ba(NO3)2 溶液检出 Na2SO4 溶液(生成白色的 BaSO4 沉淀) ,最后余下的为 KCl 溶液。答案:D类题演练 4 某白色固体物质可能含有(NH 4) 2SO4、AgNO
17、 3、BaCl 2 和 NaOH 4 种物质中的一种或几种。此白色固体溶解在水中,得一澄清的碱性溶液,向此溶液中加入 KI 溶液时,析出黄色沉淀,此沉淀不溶于硝酸。试根据上述实验现象,指出有哪些物质存在,写出有关反应的离子方程式。解析:题目列举了该白色固体物质的五个特征:白色、固态;在水中形成澄清溶液;水溶液呈碱性;和 KI 反应生成不溶于硝酸的黄色沉淀;可能为四种已知物中的一种或几种。五个特征中易引出结论的是第点,它说明样品中有碱性或溶解时呈碱性物质的存在,联系第点可知样品中有 NaOH 存在;其次是第点,说明样品中有 AgNO3,因为只有它可以和 KI 反应生成黄色的不溶于 HNO3 的
18、AgI 沉淀。那么是否就只有这两种物质存在?如果忽略了其他特征,就会得出这一错误结论。必须整体把握,全面考虑。如果样品中仅有 NaOH 和 AgNO3,它们溶于水,将会产生 AgOH 沉淀,并进一步分解为 Ag2O 沉淀,其结论与题目产生矛盾。事实上,这一矛盾并没有出现,原因何在?只能设想 Ag+和某种物质反应,使 AgOH 沉淀不可能生成。这一设想是否符合题目给出的条件?这是解好这道题的突破口。对照题目中各种可能的物质,联系 Ag+能和 NH3 形成 Ag(NH3)+2 考虑,仔细分析考虑,就能断定样品中一定还含有(NH 4) 2SO4 溶液。它和 NaOH 反应生成NH3H2O,在氨存在的
19、条件下,Ag +成为银氨溶液。而有(NH 4) 2SO4 存在,就不能再有BaCl2 存在,否则样品溶于水,又会生成 BaSO4 沉淀。至此全题解答就清楚了。答案:样品中含有(NH 4) 2SO4、AgNO 3、NaOH。发生的反应是:+OH-=NH3H2O4NAg+2NH3H2O=Ag(NH 3)2 +2H2OAg(NH 3)2 +I-=AgI+2NH 3变式探究 5 某有机物的结构简式为(能溶于水) ,为了证实该有机物的结构和性质,你认为应先检验_(填官能团) ,所选检验试剂是_;其次检验_(填官能团) ,所选检验试剂是_;最后检验_(填官能团) ,所选检验试剂是_。解析:该有机物分子中有
20、三种官能团:醛基、双键、羧基。由官能团结构决定有机物的性质,由此决定了试剂的选择。由于加银氨溶液会破坏羧基,故应先检验羧基的存在,再检验醛基的存在,由于溴水也能氧化醛基,所以在用溴水检验双键存在之前先检验醛基,通过上面的分析可知检验方法的先后顺序。答案:羧基 石蕊试液(或碳酸钠溶液) 醛基 银氨溶液 双键 溴水变式探究 6 (2006 江苏苏州高三调研,8)常温下,下列各组物质不能用一种试剂通过化学反应区别的是( )A.MnO2 CuO FeO B.Na2CO3 NaHCO3 K2CO3C.AgNO3 KNO3 Na2CO3 D.(NH4)2SO4 K2SO4 NH4Cl解析:A 选项用浓盐酸加热, C 选项可加入稀盐酸,D 选项可加 Ba(OH)2 溶液并加热。答案:B