高二化学《化学实验》专题十一鲁教版知识精讲

高二化学《化学实验》专题十一鲁教版

【本讲教育信息】

一. 教学内容：

《化学实验》专题十一

二. 教学目的

1. 掌握物质检验实验方案设计的原则和一般要求

2. 熟悉物质检验实验方案的基本步骤和注意事项

3. 掌握常见实验推断题的“题眼”

三. 教学重点、难点

物质检验实验方案的基本步骤

四. 知识分析

专题十一物质检验实验方案的设计

（一）物质检验实验方案设计的要点

1. 物质检验实验方案设计的一般原则

（1）充分利用离子的特征反应。

例如：鉴别NH4NO3、K2SO4、(NH4)2SO4、KNO3四种白色固体。

其中检验NH4+的特征反应是利用NH4+和OH－反应，检验Cl－的特征反应是利用Cl－和Ag+反应，检验SO42－的特征反应是利用SO42－和Ba2+反应，根据上面的分析，可以选用Ba(OH)2溶液作为检验这四种盐的试剂。

（2）确定检验操作顺序要“先简后繁”。

例如：鉴别NH3、Cl2、O2、N2、CO2、NO2等六种气体。

一观颜色，将Cl2（黄绿色），NO2 (红棕色)先检出。

二用湿润的红色石蕊试纸将NH3检出。

三用点燃法，将能使带火星的火柴棒复燃的O2检出。

四用试剂，把剩余两种气体分别通入澄清石灰水中，振荡，其中可使澄清石灰水变浑浊的是CO2，余下的是N2。

（3）按“先活后惰”的原则确定物质检出的顺序。

例如：将己烯、己烷、苯、甲苯四种无色液体进行一一区别。

其中己烯最活泼，甲苯次之，己烷最不活泼。

所以在鉴别时，应先将最活泼的己烯用溴水将其检出。

其次用KMnO4(H+)溶液将甲苯检出。

最后用硝化反应将苯检出，最后剩下的就是最不活泼的己烷。

2. 对检验反应的一般要求

（1）反应要有明显的外部特征。

（2）反应要在适宜的酸碱度、浓度和温度下进行。

例如：检验Fe3+的反应需在酸性溶液中进行，否则会因Fe3+水解而影响检验效果。

（3）排除干扰物质的影响。

例如：检验SO42－的存在可先向溶液中加入足量的稀盐酸，再滴加BaCl2溶液，其目的就是要消除Ag+、SO42－、CO32－、SiO32－等的干扰。

（4）尽量选用选择性高的反应。

例如：检验Fe3+可使用的反应很多，但通常选用SCN－来检验Fe3+的存在，其主要原因除反应快，现象明显外，反应的选择性高也是重要原因之一。

3. 检验的基本步骤

（1）对试样进行外观观察。试样的外观主要指试样的状态和颜色。对试样的外观进行观察可大致划定可能的物质范围。如试样是蓝色晶体，就可大致判断试样是铜盐晶体。

（2）先设计好基本的操作步骤。

（3）准备好试样，当试样是固体时，一般首先应取少量试样配成溶液。按步骤对试样进行检验，观察，记录实验的现象和数据。

（4）分析处理实验的现象和数据，得出科学正确的检验结论及结果。

（5）若未达到实验的目的则需要进行进一步的检验。

4. 物质检验的注意事项

（1）不可以在原试剂瓶中直接加入检验试剂，应取少量溶液加入试剂进行检验。若检验的试剂是固体，一般需先用蒸馏水溶解。

（2）注意检验过程中的先后顺序，力求简明扼要。

宜先用物理方法，后用化学方法；

先不用试剂，后用试剂；

先常温，后加热；

先进行焰色反应，后进行化学反应；

先分组，后各组鉴别；

先检验干扰离子，后检验被干扰离子等。

（3）对于“简答式”检验题，应写明步骤、具体的操作方法、现象，最后写出结论，必要时要写出反应的化学方程式或离子方程式；

实验现象的描述要到位；回答现象时不可指明被检物质，应按物质的特征颜色、特征现象描述物质；用词要准确科学，如气体试剂要用“通入”，液体试剂要用“倒入”“注入”，固体试剂要用“加入”等；一般要多次取样以免先加的试剂对后加的试剂产生干扰（如题目有特殊要求除外）。

（二）实验推断题

有关物质检验的综合题型是实验推断题。实验推断题是以实验操作和现象为主体，推断具体物质或离子的题型，包括物质或离子存在与否的无机推断题和有机推断题。一些实验题的“题眼”。

（1）两溶液混合生成沉淀和气体，这两种溶液的溶质可能分别是：

①Ba(OH)2与（NH4）2SO4

②可溶性铝盐与可溶性金属硫化物或可溶性碳酸盐或碳酸氢盐。

③可溶性铁盐与可溶性碳酸盐或碳酸氢盐。

④硫代硫酸盐与强酸（如盐酸、稀硫酸等）

（2）既能与酸反应又能与碱反应的物质可能是：Al、Al2O3、A l(O H)3、氨基酸、弱酸的铵盐、弱酸的酸式盐等。

（3）既能与强酸反应放出气体，又能与强碱反应放出气体，常见的物质有：

Al、弱酸的铵盐[如（NH4）2CO3、NH4HCO3、（NH4）2SO3、（NH4）2S、NH4HS 等] （4）在水中水解生成气体和难溶物或微溶物的物质可能是：

Al2S3、Mg3N2、CaC2等。

（5）与水接触放出气体的常见物质有：

Li、Na、K、Na2O2、F2等。

（6）A物质加到B物质中，先生成沉淀，后沉淀又溶解，A.B可能分别是：

CO2与C a(O H)2、NaOH与铝盐、氨水（或氨气）与AgNO3、HCl与Na[Al(OH)4 ]等。

（7）使溴水褪色的物质有：

H2S、SO2、不饱和烃类、活泼金属、碱类等。

（8）常温下呈液态的金属单质是Hg，非金属单质是Br2。

（9）有A B C转化关系的有机物必定是醇、醛、羧酸的关系。

（10）有机物与碱溶液加热反应生成两种物质，一般考虑酯和卤代烃。

（11）水解的产物能发生银镜反应，则该物质应是甲酸酯或糖类。

（12）特殊的实验现象：

<1>氢气在氯气中燃烧呈苍白色的火焰，红磷在氯气中燃烧产生白色的烟雾，铜在氯气中燃烧产生棕色的烟。

<2>钠的焰色反应是黄色，钾元素的焰色反应为紫色（透过蓝色钴玻璃）。

<3>使酚酞试液变红或使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体一定是氨气。

<4>在空气中迅速由无色变为红棕色的气体是NO 。

<5>向一溶液中加入碱液，产生白色沉淀，沉淀进而变成灰绿色，最后变成红褐色，该溶液中必定含有Fe2+。

<6>遇SCN－显红色或遇OH－生成红褐色沉淀或遇苯酚显紫色的离子是Fe3+。

<7>使淀粉溶液变蓝的物质是I2。

<8>在空气中能形成白雾的气体是卤代烃，与蘸有浓氨水的玻璃棒接触产生白烟的物质可能是浓盐酸或浓硝酸。

<9>遇BaCl2溶液生成白色沉淀的溶液可能含有Ag+或SO42－。

<10>遇盐酸生成沉淀的溶液中可能含有Ag+、SiO32－、S2O32－。

<11>具有臭鸡蛋气味的气体是H2S，与H2S 反应生成淡黄色沉淀的气体可能是：Cl2、O2、SO2、NO2等。

<12>电解电解质溶液时阳极气态产物一般是Cl2或O2，阴极气态产物是H2。

<13>使品红褪色的气体可能是Cl2或SO2，非气态物质可能是次氯酸盐NaClO、Ca(ClO)2、氯水、Na2O2等。

【典型例题】

例1. 下列各组物质仅用蒸馏水不能鉴别出的是（）

A. 苯、酒精、硝基苯

B. 食盐、烧碱、硝酸铵

C. 蔗糖、硫酸铜粉末、碳酸钙粉末

D. 氧化铜、二氧化锰、活性碳

解析：只用水鉴别物质时，可以根据物质的溶解性、密度、水溶液的颜色、溶解过程中的热效应等进行分析，对选项A，苯浮于水面，酒精与水混溶，硝基苯沉在水底；对选项B，烧碱溶于水放热，硝酸铵溶于水吸热，食盐溶于水没有明显的温度变化；对于选项C，蔗糖溶于水得无色溶液，硫酸铜粉末溶于水得蓝色溶液，碳酸钙粉末不溶于水；对于选项D，氧化铜、二氧化锰、活性碳都是难溶于水的黑色固体。

答案：D

点评：本题考查物质溶于水后的种种特征变化。

例2. 为确定某溶液的离子组成，进行如下实验：