第三节 物质检验方案的设计(包括明矾的检验和几组未知物的检验)改

第三节物质检验实验方案的设计1．物质检验的基本步骤（1）：主要目的是利用被检验物质的颜色和状态，对可能含有的某些组分进行推断，进而排除另一些组分存在的可能性。

（2）：不论是固体试样，还是液体试样，都只能取少量（固体以刚好铺满试管底部为准，液体为l~2mL）用于配制溶液或用于检验，要留有一定量的试样备用，不能全部取用完。

绝对不能将检测试剂直接加入到待测液中，一者造成待测液浪费，二者无法进行后续检测。

（3）：在进行检验时，除了要考虑各离子的特征反应外，最重要的是要选取适当的措施排除离子之间可能存在的干扰。

只要排除干扰的方法得当，就可以设计出正确的实验方案。

2．常见物质的检验方法根据物质性质（主要是化学性质，物理性质往往也是重要线索），使被检物质与加入的试剂作用，转变为某种已知物质，或产生某种特殊现象，从而确定该物质的存在。

常见的特殊现象有：（1）生成气体：能够生成气体的离子很多，生成的气体也常有性质的相似之处，判断时要注意干扰。

（2）生成沉淀：许多金属阳离子或酸根阴离子都可生成具有特殊颜色、特殊性质的沉淀，但同时也应注意排除干扰离子。

（3）显现特殊颜色：特殊颜色的出现或消失并配合特殊试剂，是鉴别物质的常见方法.如KSCN检验Fe3+，现象是: 苯酚检验Fe3+,现象是: 酸性KMnO4检验不饱和化合物,现象是: 新制Cu(OH)2悬浊液检验醛类物质,现象是: 。

3．常见阳离子的检验（1）H+能使色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为色。

（2）Na+、K+ 用焰色反应来检验时，它们的火焰分别呈色和色（通过蓝色钴玻璃片观察钾离子焰色）。

（3）Ba2+能使稀H2SO4或可溶性硫酸盐溶液产生色（4）Mg2+能与NaOH溶液反应生成色Mg(OH)2（5）Al3+能与适量的NaOH溶液反应生成色A1(OH)3絮状沉淀，该沉淀能溶于或过量的溶液。

（6）Ag+能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应，生成色AgCl沉淀，不溶于稀HNO3，但溶于氨水，生成。

（7）NH4+铵盐(或浓溶液)与NaOH浓溶液反应，并加热，放出使湿润的红色石蕊试纸变或有刺激性气味的。

（8）Fe2+能与少量NaOH溶液反应，开始时生成色Fe(OH)2沉淀，迅速变成色，最后变成色Fe(OH)3沉淀。

或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液，不显红色，加入少量新制的氯水后，立即显色。

有关反应方程式为：。

（9）Fe3+能与KSCN溶液反应，变为色溶液；能与NaOH溶液反应，生成色Fe(OH)3沉淀。

（10）Cu2+蓝色溶液（浓的CuCl2溶液显绿色）能与NaOH溶液反应，生成色的Cu(OH)2沉淀，加热后可转变为黑色的。

含Cu2+溶液能与Fe、Zn片等反应，在金属片上有红色的生成。

4．常见的阴离子的检验（1）OH-能使①无色酚酞、②紫色石蕊、③橙色的甲基橙等指示剂分别变为色、色、色。

（2）C1-能与AgNO3溶液反应，生成白色的沉淀，沉淀不溶于稀硝酸，能溶于氨水，生成。

（3）Br－能与AgNO3溶液反应，生成淡黄色，沉淀不溶于稀HNO3。

（4）I-①能与AgNO3反应，生成黄色，沉淀不溶于稀HNO3。

②I- 也能与氯水反应生成，使淀粉溶液变蓝。

（5）能与含Ba2+溶液反应，生成白色，沉淀不溶于硝酸。

（6）①浓溶液能与强酸反应，产生无色有刺激性气味的，该气体能使品红溶液。

②能与BaCl2溶液反应，生成白色，该沉淀溶于盐酸，生成无色有刺激性气味的气体。

注：BaSO3在硝酸中也不溶解，而是转化为BaSO4沉淀，但有放出。

（7）S2-能与Pb(NO3)2或CuSO4溶液反应，生成色PbS或CuS沉淀。

（8）能与BaCl2溶液反应，生成白色的，该沉淀溶于硝酸（或盐酸），生成无色无味能使澄清石灰水的CO2气体。

（9）HCO3-①取含HCO3-盐溶液煮沸，放出无色无味，气体能使澄清石灰水变浑浊。

或②向HCO3-盐酸溶液里加入稀MgSO4溶液，无现象，加热煮沸，有生成，同时放出气体。

（10）含的中性溶液，能与AgNO3反应，生成黄色，该沉淀溶于硝酸。

（11）NO3-浓溶液或晶体中加入铜片、浓H2SO4加热，放出红棕色气体。

有关反应方程式为：5．常见气体的检验（1）氢气纯净的氢气在空气中燃烧呈色火焰，混合空气点燃有爆鸣声，生成物只有。

注：不是只有H2才产生爆鸣声；可燃的气体不一定是H2。

（2）氧气可使带火星的木条。

（3）氯气色。

能使湿润的碘化钾淀粉试纸变注：O3、NO2等也能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝。

（4）氯化氢无色有刺激性气味的气体。

在潮湿的空气中形成白雾，能使湿润的蓝色石蕊试纸变；用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时；将气体通入AgNO3溶液时有生成。

（5）二氧化硫无色有刺激性气味的气体。

能使品红溶液，加热后又显色；能使酸性KMnO4溶液。

（6）硫化氢无色有臭鸡蛋气味的气体。

能使Pb(NO3)2或CuSO4溶液产生，或使湿润的醋酸铅试纸变。

（7）氨气无色有刺激性气味。

能使湿润的红色石蕊试纸变；用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时能。

（8）二氧化氮色气体。

通入水中生成无色的溶液并产生，水溶液显性。

（9）一氧化氮色气体。

在空气中立即变为色。

（10）二氧化碳能使澄清石灰水；能使燃着的木条。

注：SO2气体也能使澄清的石灰水变浑浊，N2等气体也能使燃着的木条熄灭。

（11）一氧化碳可燃烧，火焰呈色，燃烧后只生成；能使灼热的CuO由色变成色。

（12）甲烷无色气体。

可燃烧，色火焰，生成和；不能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。

（13）乙烯无色气体。

可燃烧，燃烧时有明亮的火焰和，生成水和；能使高锰酸钾溶液、溴水。

（14）乙炔无色无臭气体。

可燃烧，燃烧时有和浓烟，生成水和；能使高锰酸钾溶液、溴水；也能使硝酸银的氨溶液生成灰白色沉淀，该沉淀溶于硝酸，其反应为：C 2H2+ 2Ag(NH3)2NO3→ AgC CAg↓+ 2NH4NO3+ 2NH36．几种重要有机物的检验（1）苯能与纯溴、铁屑反应，产生和；能与浓H2SO4、浓HNO3的混合物反应，生成淡黄色的苦杏仁气味的油状（密度大于1）难溶于水的。

（2）乙醇能够与灼热的螺旋状铜丝作用，使其表面上黑色CuO变为光亮的铜，并产生有刺激性气味的；乙醇与乙酸、浓硫酸混合物加热反应，将生成的气体通入饱和Na2CO3溶液，有透明油状、水果香味的液体浮在液面上。

（3）苯酚能与浓溴水反应生成白色的；能与FeCl3溶液反应，生成紫色溶液。

（4）乙醛能发生反应，或能与新制的蓝色Cu(OH)2加热反应，生成红色的。

7. 实验六明矾的检验实验原理：明矾的化学式为，在溶液中阳离于是K+和Al3+，阴离子是SO42－。

K+可用反应检验， Al3+可用NaOH溶液检验，SO42—可用稀盐酸和溶液检验。

实验设计参考：(1)用一根洁净的铂丝蘸取少量湿润的晶体粉末，置于无色火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃片观察火焰的颜色，若为，说明晶体中含K+。

(2)取少量试样溶于水制成溶液，分成两份。

向其中的一份中滴加足量稀盐酸，再在溶液中加BaCl2溶液，若产生，证明晶体中含SO42—；向另一份中加入过量的氨水，若产生白色沉淀，再加入过量的NaOH溶液，若白色沉淀溶解成无色溶液，证明晶体中含。

8. 实验七几组未知物的检验未知物一：四瓶未知溶液[已知分别是Na2SO4溶液、MgSO4溶液、Al2(SO4)3溶液、FeSO4溶液。

]实验原理：四种溶液阴离子相同，只需要检验出SO42－就行；所含阳离子各不相同，用NaOH溶液可检验出溶液中Mg2+、Al3+、Fe2+的三种离子；通过焰色反应可确定。

有关反应原理如下：实验设计：将四种溶液分别编为1，2，3，4号，进行如下实验：⑴用四支试管分别贴上1、2、3、4的标签，并分别取上面对应的溶液各1 mL，进行下在的操作：⑵用步骤⑴中没有现象的溶液做焰色反应实验，观察火焰的颜色。

由火焰黄色确定含有⑶另用4支洁净的试管，各取1 mL原溶液。

向各试管中滴加适量盐酸，观察现象。

再分别向4支试管中滴加适量的BaCl2溶液，观察现象。

从产生的，可推知四支试管中均含离子。

未知物二：白色粉末[含有MgCl2、CaCl2、(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、KNO3]五种物质中的任意三种。

实验原理：本实验可利用常见阴、阳离子的检验方法，设计实验方案检出其中所含的阳离子和阴离子。

实验设计参考：(1)用一根洁净的铂丝用蒸馏水湿润后蘸取少量粉末，进行反应，透过蓝色钴玻璃片观察火焰的颜色，若为紫色，说明含，没有紫色，说明不合。

(2)取少许白色粉末放在小烧杯中，加适量蒸馏水，充分搅拌。

如有不溶物存在，将混合物过滤。

将滤渣转移到另一个小烧杯中，并向小烧杯内滴加适量稀盐酸。

观察沉淀是否溶解？是否有气体放出？若沉淀溶解且有无色无味气体放出，证明原白色粉末含有－。

(3)用另一支试管取上述少量滤液（若上面没出现沉淀则直接取上面的溶液。

下同），加入Ba（NO3）2溶液，若，证明至少含(NH4)2SO4、(NH4)CO3中的一种。

再在沉淀中加入稀硝酸，若沉淀完全溶解，说明原试样中含有且没有－；若沉淀不溶解，说明原试样中含有而没有；若沉淀部分溶解(有气泡产生)，说明原试样中同时含有和。

(4)再用1支试管分别取上述少量滤液，滴入少量NaOH溶液，若有白色沉淀产生，过滤，在沉淀中加入NH4Cl浓溶液，若沉淀溶解，证明含；反之，不含。

(5)用洁净的铂丝蘸取白色粉末，在酒精灯上灼烧，若火焰砖红色则证明有。

(6)取⑵所得少量滤液与1支新试管中，滴加稀HNO3和AgNO3，若有白色沉淀证明含。

(7)取1/4药匙的白色粉末与等量的Ca(OH)2混合均匀后，放入一支干燥的试管中，用酒精灯加热（试管口略向倾斜）。

当有气体放出时，小心地嗅气体的气味，并用湿润的红色石蕊试纸检验。

若试纸变蓝，说明原白色粉末中含。

(8)取⑵所得滤液于大试管中，加热浓缩溶液后，加入铜和浓硫酸再加热，若在试管内出现棕色气体则原白色粉末内含。

例1．下列各物质中所含的少量杂质，用括号内的物质能除去，并且不引进其他杂质的是（）A．二氧化碳中所含的氯化氢（NaHCO3溶液）B．氢气中所含的硫化氢（硫酸铜溶液）C．乙酸乙酯中所含的乙酸（乙醇）D．氯化钠溶液中所含的氯化钡（硫酸）结论: 除杂质的原则是：（1）不增——在除去杂质的同时，不能引入新的杂质；（2）不减——不能减少被提纯物质的量；（3）简便——分离操作简便易行；（4）易得——除杂试剂价格便宜，容易得到；（5）最好——所选用的方法，在保证除去杂质的同时，最好能增加被提纯物质的量。

例2．长期存放的亚硫酸钠可能会被部分氧化，现通过实验来测定某无水亚硫酸钠试剂的纯度。

实验步骤如下：①称量ag样品，置于烧杯中。

②加入适量蒸馏水，使样品溶解。

③加入稀盐酸，使溶液呈强酸性，再加过量的BaCl2溶液。