熟悉鉴别题设特点 在运用中成就方法

时间:2022-10-25 05:36:41

熟悉鉴别题设特点 在运用中成就方法

物质鉴别是高中化学实验学习(复习)的重要内容之一,更是历年高考的热点.为此,走进实验室,感悟科学探究方法,是学生熟练掌握各类物质的性质及相互反应现象的最好方法,同时,还能帮助学生熟练掌握物质鉴别的基本方法.这样,学生在高考中才能迅速、准确地解答好这方面的题目.本文从示例的剖析来阐述物质鉴别题的鉴别方法,以期能对学生在复习这方面的内容起到积极的指导作用.

这类题型的特点是对所用试剂的种数没有限制,解答时一般先根据待鉴物质的物理性质予以鉴别.然后再根据待鉴物中某些共性进行分组,最后依据个性特征逐一将其区分的一种方法.

例1. 鉴别纯碱、石灰石、芒硝、石膏四种固体物质,下列试剂中应该选用( )

A.氢氧化钠溶液 B.水、盐酸

C.硝酸 D.氯化钡和硝酸的混合溶液

分析与解答:首先将题给固体物质取少量放入试管内加水,溶于水的是纯碱和芒硝,不溶于水或微溶于水的物质是石灰石和石膏.再用盐酸分别跟这两组物质逐个反应,跟盐酸反应,并生成气体(CO2)的分别是纯碱和石灰石.故正确选项是B.

这类题型的特点是对所用试剂的使用进行了限制,因而在一定程度上增加了题目的难度.解答这类题可采用以下几种方法.

1.阳离子鉴别法

此法是根据待鉴物中阳离子的不同特点,选用NaOH、NH3·H2O、Na2CO3等碱性物质作试剂进行鉴别的一种方法.

例2. 在允许加热的条件下,只用一种试剂就可以鉴别硫酸铵、氯化钾、氯化镁、硫酸铝和硫酸铁溶液,这种试剂是( )

A.AgNO3 B.BaCl2

C.NaOH D.NH3·H2O

分析与解答:由于待鉴溶液中的阳离子不同,采用加NaOH溶液,则有(NH4)2SO4■生成有刺激性气味的气体;KCl■无变化;MgCl2■有白色沉淀生成;Al2(SO4)3■有白色沉淀生成白色■沉淀溶解;Fe2(SO4)3■有红褐色沉淀生成.故正确选项是C.

2.阴离子鉴别法

此法是根据待鉴物中阴离子的不同特点,选用HCl、H2SO4、AlCl3等酸性物质作试剂进行鉴别的一种方法.

例3. 选用一种试剂即能把浓度均为1mol·L-1的Na2SO3、Na2SO4、Na2CO3、Na2S、BaCl2溶液加以区别,这种试剂是( )

A.CaCl2 B.AgNO3

C.H2SO4 D.NaOH

分析与解答:由于待鉴溶液中的阴离子不同,则采用加H2SO4的方法,H2SO4与Na2SO3反应放出有刺激性气味的气体(SO2);H2SO4与Na2CO3反应放出的气体几乎无味(CO2);H2SO4与Na2S反应放出有臭鸡蛋味的气体(H2S);H2SO4与BaCl2反应有白色沉淀产生;H2SO4与Na2SO4不发生反应.故正确选项是C.

3.阴、阳离子鉴别法

此法是根据待鉴物中阴、阳离子均不同的特点,选用Ba(OH)2、(NH4)2CO3、Al2(SO4)3等双重试剂进行鉴别的一种方法.

例4. 能把Na2SO4、NH4NO3、KCl、(NH4)2SO4这4瓶无色溶液加以区别(必要时可以加热)的一种试剂是( )

A.BaCl2 B.Ba(NO3)2

C.Ba(OH)2 D.AgNO3

分析与解答:由于题给待鉴4瓶无色溶液中的阴、阳离子均不同,采用加Ba(OH)2溶液的方法.

Na2SO4 ■ 有白色沉淀产生;NH4NO3■有刺激性气味产生; KCl ■ 无现象产生;

(NH4)2SO4■有白色沉淀产生,同时有刺激性气味气体产生.故正确选项是C.

4.官能团鉴别法

此法是根据有机物官能团的特性不同,选用浓溴水、新制Cu(OH)2、氯化铁等试剂进行鉴别的一种方法.

例5.在可以使用酒精灯加热的条件下,要求只用一种试剂来区别蒸馏水、氢氧化钠、苯酚溶液和稀硫酸,这种试剂是( )

A.碘化钾溶液 B.碳酸钠溶液

C.硝酸钡溶液 D.三氯化铁溶液

分析与解答:由于题给试剂中只有三氯化铁溶液能与苯酚起反应,使溶液显紫色;再则三氯化铁与氢氧化钠反应生成红褐色沉淀;三氯化铁加入水和稀硫酸中无现象发生,但若给它们加热,三氯化铁水溶液水解完全有红褐色胶体产生,而三氯化铁的稀硫酸溶液无此现象发生.故正确选项是D.

温馨提示:对于这类问题的解答方法,其关键就是认真分析试题条件,追寻解决问题的的切入点,具体表现在下面几点:

⑴先分析指示剂能否鉴别.

⑵选用一种试剂鉴别出一组物质中的一种,用鉴别出的物质作试剂,鉴别出另一种物质,以此类推鉴别出全部物质.

⑶以上两种方法如不能鉴别出该组物质,则按照下面两个原则来选择试剂.

①以“阴”选“阳”,即分析待鉴别物中的阴离子,选择一种与之有明显现象产生的阳离子试剂来鉴别.常用的阳离子有H+、Ag+、Ba2+、NH4+、Fe3+、Cu2+等.

②以“阳”选“阴”,即分析待鉴别物中的阳离子,选择一种与之有明显现象产生的阴离子试剂,与①中选出的阳离子组合起来则是所需要的鉴别试剂.常用的阴离子有OH-、CO32-、Cl-等.

这类题型的特点是不另加试剂,要求从被鉴物本身寻找解题的突破口.解答这类题可采用如下几种方法.

1.特佂现象法

对待鉴的几种溶液(物质),观察其外部特征,如特殊颜色、特殊气味、特殊状态等.首先鉴别出一种物质,然后借用己确定的溶液(物质)作试剂去鉴别其它溶液的一种方法.

例6.现有5种溶液: ①NaOH ②Al2(SO4)3

③Ba(OH)2 ④FeCl3 ⑤KCl,不用任何其它试剂,用简便的方法,鉴别它们的顺序是( )

A.④③⑤①② B.②③①④⑤

C.③④①②⑤ D.④①②③⑤

分析与解答:从观察题给5种待鉴溶液的颜色,不难确定出呈棕黄色的是FeCl3溶液,然后借用FeCl3

作试剂可鉴别出NaOH,用NaOH作试剂可鉴别出Al2(SO4)3溶液,再用Al2(SO4)3溶液试剂又可鉴别出Ba(OH)2溶液,最后余下的一定是KCl溶液.故正确选项是D.

2.两两混合法

当待鉴物无特征颜色时,可用抽取待鉴物质的试样,并两两混合,依据反应后产生的不同现象进行鉴别的一种方法.

例7. 下列各组溶液,不用其它试剂就可以将它们区别开的是( )

A.盐酸、氢氧化钠、硫酸钾、碳酸钾

B.碳酸钾、盐酸、氯化铵、氢氧化钾

C.氯化钡、氯化钙、硫酸钠、碳酸钾

D.氢氧化钾、碳酸钾、硫酸镁、硫酸氢钾

分析与解答:由于题给每组有4种物质,两两混合每种物质各产生3种现象,若每组内4种物质产生的现象互不相同,则该选项符合题意.经分析仅D选项4种物质对应的现象各不相同:

氢氧化钾 碳酸钾 硫酸镁 碳酸氢钾

现象 -- - - --

故正确选项是D.

3.综合分析法

此法是上述各类方法的综合运用.通过全面分析,从内部寻找条件,然后采用不同的方法,或观察借用、或两两混合等,从而达到区分物质的目的.这也是近年高考试题的常用解答方法.

例8.不用其它试剂,限用化学方法区别下列两组内的4瓶溶液: ①FeCl3、BaCl2、MgSO4、Al2(SO4)3

②Al2(SO4)3、盐酸、BaCl2、K2CO3.

A.只有①组可以 B.只有②组可以

C.两组都可以 D.两组都不可以

分析与解答:从表面上看①组虽然通过观察的方法能鉴别出FeCl3溶液,但FeCl3无法用来鉴别其它3种物质;②组溶液可采用两两相混合的方法,其中K2CO3溶液与Al2(SO4)3溶液发生双水解,生成白色沉淀,同时又放出气体;与BaCl2溶液反应只产生白色沉淀;与盐酸反应只放出气体.有此种不同现象能够将物质加以区别.故正确选项是B.

例9. 今有A、B、C、D、E、F、G、H等8种白色固体,它们是KHSO4、C6H12O6(葡萄糖)、HOOC-COOH(草酸)、MgCO3、Na2CO3、MgSO4、Al(OH)3、Ba(NO3)2.经实验,结果如下:

⑴ 各取部分固体分别加入水,除C、F外,均能溶解得到澄清溶液.

⑵ C(固) + D溶液?邛固体溶解,放出气体;

C(固) + H溶液?邛固体溶解,放出气体.

⑶ E溶液 + H溶液?邛有白色沉淀;

E溶液 + G溶液?邛有白色沉淀;

E溶液 + B溶液?邛有白色沉淀.

⑷ B溶液 + H溶液?邛放出气体.

根据上述实验,判断这8种固体分别为:A_______、B_______、C______、D______、E______、F______、H______.

要进一步确证某固体为C6H12O6(葡萄糖),写出所用试剂及实验现象:试剂___________;现象_____

________________________.

分析与解答:这是一道有一定难度的综合物质鉴别题,主要考查利用物质性质和反应现象进行物质鉴别的知识和技能,以及运用化学知识分析和解决问题的能力.根据题意其鉴别方法为:

由第⑴步,根据8种固体物质的溶解性可知,C、F为MgCO3和Al(OH)3;由第⑵步看出,D溶液和H溶液均能使C溶解,并且均有气体产生,可以判断D、H溶液显酸性,C为MgCO3;D、H为KHSO4和HOOC-COOH(草酸);由第⑶步看出,E溶液分别跟H、G、B的溶液反应均产生白色沉淀,对照8种物质分析,E为Ba(NO3)2;H、G、B为KHSO4、Na2CO3和MgSO4;再结合⑵步中的判断(H溶液显酸性),可得出H为KHSO4的结论,则G、B中一种为Na2CO3,一种为MgSO4,进而判断D为HOOC-COOH(草酸);最后,从第⑷步反应可判断,B为遇酸能放出气体的Na2CO3;所以G为MgSO4.

以上推断均未涉及到,但能溶于水的A必为葡萄糖(C6H12O6) ,可用银氨溶液与A溶液混合后水浴加热,可产生银镜;或用新制Cu(OH)2碱性悬浊液与A混合加热,可看到产生红色Cu2O沉淀.

温馨提示:对于这类问题的解答方法,其关键就是认真分析试题条件,追寻解决问题的切入点,具体表现在下面几点:

⑴先根据外观特征,鉴别出其中的一种或几种,然后再利用它们去鉴别其它的几种物质.

①辨色法.例如,CuSO4溶液呈蓝色,碘水呈黄色,碘的四氯化碳溶液呈紫红色,氯化钠溶液为无色等.

②辨味法.例如,酒精、醋酸、水和汽油各有不同的气味.

⑵若均无明显外观特征,可考虑用其它方法(如加热或点燃)加以鉴别.

①辨重法.例如,相同体积的硫酸和乙醇,硫酸要明显重于乙醇.

②加热法.例如,胆矾加热后由蓝色固体变成白色粉未,NH4HCO3加热后放出有刺激性气味的气体,且无物质残留.

③点燃法.例如,H2、CO都能在空气中燃烧且均出现淡蓝色火焰,但前者燃烧产物冷凝后会出现无色液体,后者则不易冷凝;O2可以使带火星的木条复燃,CO2可以使燃烧的木条熄灭等.

⑶若以上两种方法都不能鉴别,可考虑两两混合法,记录实验现象,分析确定.例如,对无标签的、四种盐酸溶液,两两混合时,组合情况及发生的现象如下表所示:

注:“-”表示无现象,“”表示沉淀,“”表示气体.

综合上述分析可知,只使其它一种物质生沉淀的是KCl溶液,与KCl溶液对应产生沉淀的是AgNO3溶液,与AgNO3溶液对应还能产生沉淀的是盐酸,与盐酸反应能产生气体的是NaHCO3溶液.

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