2018-2019學年高中化學 專題1 化學家眼中的物質(zhì)世界 第2單元 研究物質(zhì)的實驗方法 第2課時 常見物質(zhì)的檢驗學案 蘇教版必修1.doc
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第2課時 常見物質(zhì)的檢驗 學習目標:1.學會Cl-、SO、CO、NH等離子的檢驗方法。(重點)2.會用焰色反應檢驗金屬或金屬離子的存在。3.能設計簡單的實驗方案,確定常見物質(zhì)的組成成分。(重難點) [自 主 預 習探 新 知] 1.物質(zhì)的檢驗方法 (1)特征檢驗法。 ①根據(jù)碳酸鹽與鹽酸產(chǎn)生二氧化碳可以確定某礦石中是否含有碳酸鹽。 ②根據(jù)淀粉遇碘變藍確定某溶液是否含有碘單質(zhì)。 ③根據(jù)蛋白質(zhì)灼燒時有燒焦羽毛的氣味確定纖維是否為蛋白質(zhì)纖維。 ④根據(jù)焰色反應可以檢驗某些金屬或金屬化合物。 (2)儀器分析法。 ①利用元素分析法可以檢測物質(zhì)中含有的元素。 ②利用紅外光譜法確定物質(zhì)中是否存在某些有機原子團。 ③利用原子吸收光譜法確定某些金屬元素。 2.常見離子檢驗 (1)銨根離子(NH)的檢驗(以NH4Cl為例) 化學方程式為NH4Cl+NaOHNaCl+NH3↑+H2O (2)氯離子(Cl-)的檢驗(以NH4Cl為例) 化學方程式為NH4Cl+AgNO3===AgCl↓+NH4NO3 (3)硫酸根離子(SO)的檢驗[以(NH4)2SO4為例] 化學方程式為(NH4)2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NH4Cl。 (4)Fe3+、Mg2+、Cu2+的檢驗 3.焰色反應 (1)焰色反應:很多金屬或它們化合物在灼燒時的火焰都會呈現(xiàn)特殊顏色。 (2)實驗操作 ①“燒”:將鉑絲(或光潔無銹的鐵絲)放在酒精燈外焰灼燒至與原來顏色一致時為止。 ②“蘸”:用鉑絲蘸取試樣。 ③“燒”:在外焰上灼燒,觀察火焰顏色;觀察鉀的火焰顏色時,要透過藍色鈷玻璃。 ④“洗”:用稀鹽酸洗凈鉑絲,并在外焰灼燒至與火焰顏色一致時,再檢驗下一個試樣。 (3)幾種金屬的焰色:鈉:黃色;鉀:紫色(透過藍色鈷玻璃)等。 [基礎自測] 1.判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“”) (1)溶液中加AgNO3溶液,生成沉淀說明一定含有Cl-。( ) (2)溶液中加入BaCl2溶液有白色沉淀說明溶液中含有SO。( ) (3)檢驗SO時加入鹽酸的目的是防止CO等的干擾。( ) (4)Na、Na2O和NaOH的焰色反應均為黃色。( ) (5)向FeCl3溶液中加入NaOH溶液生成藍色沉淀。( ) (6)檢驗K+時要透過藍色鈷玻璃觀察。( ) 【答案】 (1) (2) (3)√ (4)√ (5) (6)√ 2.向Na2CO3和Na2SO4的混合液中加入足量BaCl2溶液,現(xiàn)象為________________,有關的化學方程式為________________和________________,繼續(xù)加入稀HCl,現(xiàn)象________________________, 有關化學方程式____________________________________________。 【答案】 生成白色沉淀 Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl 白色沉淀部分溶解 BaCO3+2HCl===BaCl2+CO2↑+H2O [合 作 探 究攻 重 難] 常見離子的檢驗 1.典型離子的檢驗方法 離子 試劑 現(xiàn)象 注意 沉淀法 Cl- HNO3+AgNO3 白色沉淀 先用稀HNO3酸化 SO 稀HCl和BaCl2 白色沉淀 須先用HCl酸化 Cu2+ 稀NaOH溶液 藍色沉淀 — Fe3+ 稀NaOH溶液 紅褐色沉淀 — 氣體法 NH 濃NaOH溶液和濕潤的紅色石蕊試紙 產(chǎn)生刺激性氣味的氣體,使試紙變藍 用濃NaOH 溶液且加熱 CO 稀鹽酸+石灰水 石灰水變渾濁 SO等也有此現(xiàn)象 色法 Na+、 K+ 鉑絲+HCl 火焰為黃色、紫色 K+要透過藍色 鈷玻璃觀察 2.物質(zhì)檢驗實驗方案表述的基本要求 解答有關物質(zhì)檢驗的試題時,要按照取樣、操作、現(xiàn)象、結(jié)論的順序進行描述。具體應做到: (1)“先取樣,后操作”。一般描述為“取待測液少許于試管中”,如果試劑是固體,一般是取少量配成溶液后再操作。 (2)“先現(xiàn)象,后結(jié)論”。例如:向BaCl2溶液中加入H2SO4溶液的現(xiàn)象是“有白色沉淀生成”,而不能說成“有白色BaSO4沉淀生成”或表述成“觀察是否有白色沉淀生成”。 [對點訓練] 1.下列離子鑒定方案正確的是( ) A.向溶液中加入硫酸酸化的NaCl溶液,生成白色沉淀,證明原溶液中含Ag+ B.向溶液中加入稀鹽酸,生成能使澄清石灰水變渾濁的無色無味氣體,證明原溶液中含CO C.向溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液,生成白色沉淀,證明原溶液中含SO D.向溶液中加入濃NaOH溶液,加熱后產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體,證明原溶液中含NH D [檢驗SO時,需要首先加入稀鹽酸以排除其他離子的干擾,然后再加入氯化鋇溶液即可。A項中不能排除CO和Ag+的干擾,B項中不能排除Ag+的干擾,C項中不能排除SO的干擾。] 物質(zhì)的鑒別與推斷 [典例導航] 四只試劑瓶中分別盛有NaNO3、Na2CO3、Na2SO4和NaCl溶液,就如何檢驗這四種溶液分別解答下列各題: 在四支試管中分別取四種溶液各1 mL,做下列實驗。 (1)在四支試管中分別滴入足量________,出現(xiàn)________現(xiàn)象的是________,化學方程式是_____________________________________________ ______________________________________________________________。 (2)在剩余三支試管中分別滴入________,出現(xiàn)________現(xiàn)象的是________,化學方程式是________________________________________________________ ______________________________________________________________。 (3)再取剩余兩支試管對應的溶液,分別滴入________,出現(xiàn)________現(xiàn)象的是________,化學方程式是_________________________________________ ______________________________________________________________。 (4)三次實驗中都沒有明顯現(xiàn)象的是________________________________。 【思路點撥】 第一步: 【答案】 (1)稀鹽酸 氣泡 Na2CO3溶液 Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑ (2)BaCl2溶液 白色沉淀 Na2SO4溶液 BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl (3)AgNO3溶液 白色沉淀 NaCl溶液 AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3 (4)NaNO3溶液 [一題多變] (1)四種溶液加入BaCl2溶液有白色沉淀產(chǎn)生的是什么溶液? (2)四種溶液加入AgNO3溶液有白色沉淀產(chǎn)生的是什么溶液? 【答案】 (1)Na2CO3和Na2SO4溶液 (2)Na2CO3、Na2SO4和NaCl溶液 物質(zhì)鑒別常用方法 (1)推斷物質(zhì)的存在可先觀察其物理性質(zhì)如顏色、氣味、溶解性等,再利用其化學性質(zhì)用某些特殊反應確定其組成,有時還需分析各種物質(zhì)量的關系。 (2)用一種試劑來鑒別多種物質(zhì)。所選用的試劑必須能和大多數(shù)被鑒別的物質(zhì)發(fā)生反應,而且能產(chǎn)生不同的實驗現(xiàn)象。 (3)無須另選試劑來鑒別一組物質(zhì)。一般從三個方面考慮: ①利用某些物質(zhì)的特殊性質(zhì)(如顏色、氣味、溶解性等),首先鑒別出來,然后再用該試劑去鑒別其他物質(zhì)。 ②若均無明顯外觀特征,可考慮能否用加熱或焰色反應區(qū)別開來。 ③若以上兩種方法都不能鑒別時,可考慮兩兩混合法,記錄混合后的反應現(xiàn)象,分析確定。 [對點訓練] 2.實驗室有三瓶失去標簽的試劑,分別是Na2CO3、NaCl、AgNO3。實驗員選擇了一種試劑一次就把它們區(qū)別開了,這種試劑是( ) A.鹽酸 B.氫氧化鈉溶液 C.硝酸鋇溶液 D.硝酸 A [分別取三瓶溶液少量放置于試管中,各加入少量鹽酸,有氣泡冒出的是Na2CO3,有白色沉淀生成的是AgNO3,無明顯現(xiàn)象的是NaCl。] 3.對一份稀溶液做初步分析后發(fā)現(xiàn),溶液無色、澄清,其中可能含有SO、Na+、CO、H+、NO、HCO、Cl-中的若干種。然后又做了如下分析,以確定這些離子是否大量存在。 【導學號:90512026】 ①用藍色石蕊試紙測溶液pH,結(jié)果石蕊試紙變紅。 ②取2 mL溶液用BaCl2溶液和稀硝酸進行檢驗,結(jié)果生成了白色沉淀。 ③對②中所得的混合物充分靜置后,取其清液用AgNO3溶液和稀硝酸進行檢驗,結(jié)果又生成了白色沉淀。 請回答下列問題: (1)溶液中一定存在的離子是________,一定不存在的離子是________。 (2)在上述實驗操作中有錯誤的步驟是(填序號)______,對該錯誤改正的方法是(要詳細的說明)____________________________________________________ ________________________________________________________________ _______________________________________________________________。 (3)到目前為止,不能肯定在溶液中是否存在的離子是 ______________________________________________________________。 【解析】 石蕊試紙變紅,說明溶液中含大量H+顯酸性;有H+就不能有CO和HCO。用BaCl2溶液和稀硝酸檢驗生成了白色沉淀,說明溶液中有SO。由于BaCl2溶液中含有Cl-,所以第③步操作是錯誤的。應另取原溶液除去SO后做Cl-的檢驗,以確定溶液中是否存在Cl-。 【答案】 (1)H+、SO CO、HCO (2)③ 另取原溶液2 mL,先加入適量的Ba(NO3)2溶液,待沉淀完全后,過濾,向濾液中加入AgNO3溶液和稀硝酸進行檢驗 (3)Na+、NO、Cl- 離子推理的“四項”原則 (1)肯定原則:根據(jù)題中實驗現(xiàn)象肯定含有什么離子。 (2)互斥原則:根據(jù)是否反應,根據(jù)肯定離子排除一些離子存在。 (3)電中性原則:溶液中陰、陽離子帶的正、負電荷數(shù)相等。 (4)引入性原則:實驗過程是否有離子的引入問題對實驗判斷干擾。 [當 堂 達 標固 雙 基] 1.某溶液中可能含有SO、CO、Cl-。為了檢驗其中是否含有SO,除BaCl2溶液外,還需要的溶液是( ) A.H2SO4 B.HCl C.NaOH D.NaNO3 B [SO在檢驗時,要先加鹽酸,無明顯現(xiàn)象,再加BaCl2,有白色沉淀,則可以確定含有SO。] 2.某物質(zhì)的焰色反應呈黃色,下列判斷正確的是( ) A.該物質(zhì)一定是金屬鈉 B.該物質(zhì)一定是鈉鹽 C.該物質(zhì)中必定含鈉元素 D.該物質(zhì)中必定不含鉀元素 C [鈉元素的焰色反應為黃色,鉀元素的焰色反應為紫色,但黃色干擾紫色。] 3.下列離子檢驗的方法正確的是( ) A.某溶液產(chǎn)生白色沉淀,說明原溶液中有Cl- B.某溶液產(chǎn)生白色沉淀,說明原溶液中有SO C.某溶液產(chǎn)生藍色沉淀,說明原溶液中有Cu2+ D.某溶液生成無色無味氣體,說明原溶液中有CO C [A項,CO干擾;B項,CO干擾;D項,HCO干擾。] 4.只能用焰色反應才能鑒別的一組物質(zhì)是( ) A.NaCl、CuCl2 B.NaCl、Na2CO3 C.Na2CO3、K2CO3 D.NH4Cl、Ba(NO3)2 C [A項,可用NaOH溶液鑒別;B項,可用稀HCl鑒別;D項,可用稀H2SO4或NaOH溶液鑒別。] 5.某溶液中含有MgSO4和Na2SO4兩種溶質(zhì),選擇適當試劑將溶液中的鎂離子轉(zhuǎn)化為沉淀或固體分離出來,設計實驗流程如下: 【導學號:90512027】 (1)欲證明濾液中存在SO、CO,選用的方案是先取少量的濾液滴加過量的________,發(fā)現(xiàn)有氣泡生成,再向其中加入________溶液,出現(xiàn)白色沉淀,則可證明SO、CO均存在。 (2)如何洗滌MgCO3沉淀? ________________________________________________________________ _______________________________________________________________。 (3)如何檢驗MgCO3沉淀是否洗滌干凈? ________________________________________________________________ ______________________________________________________________。 【解析】 (1)熟悉CO、SO檢驗所用的試劑和先后順序。常用含有H+的酸來檢驗CO,常用含有Ba2+的可溶性鋇鹽檢驗SO。因CO可與Ba2+生成BaCO3沉淀,干擾SO的檢驗,故在檢驗SO之前應先檢驗CO,并將其除去。(2)過濾完畢,過濾器的固體表面總是殘留部分母液溶質(zhì)離子,用蒸餾水在原過濾器中沖洗即可。(3)檢驗沉淀是否洗凈時,實際上是檢驗最后一次洗滌液是否含有母液中的溶質(zhì)離子,此題可通過檢驗最后一次洗滌液中是否含有SO達到目的。 【答案】 (1)稀鹽酸 BaCl2(其他答案合理也可) (2)①裝好實驗器具;在漏斗中折好濾紙;②將被洗滌沉淀放置在漏斗中的濾紙上;③用玻璃棒引流注入蒸餾水,直至沒過沉淀,然后等待液體從漏斗底部流出;④重復步驟③兩到三次 (3)取少量最后一次洗滌液,滴加稀鹽酸和BaCl2溶液,若有沉淀生成則說明沒有洗凈;反之,已洗滌干凈(答案合理也可)- 配套講稿:
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