化学专题丨1.3 物质的检验与鉴别

2023-05-18 23:00:13


专题一  化学实验

化学实验的基础知识

物质的检验与鉴别

1.物质的检验

根据被检验物质的性质(主要是化学性质,也可以是特殊的物理性质)使被检验物质与加入的试剂产生作用,转变为某种已知物质,或产生某种特殊现象,从而确定被检验物质的成分。


2.物质检验的一般程序与思路

(1)固态物质的检验

(2)无色溶液的检验


(3)气态物质的检验

由于气态物质贮存困难,使用时易扩散,故检验时要尽可能利用其物理性质;若利用化学性质,则尽可能多用试纸。一般按下列顺序进行检验:



3.鉴别的常用方法


鉴别方法

适用范围、原理

物理方法

观察法

观察被鉴别物质的状态、颜色等

嗅试法

判断气体或有挥发性物质的不同气味(有毒气体禁用)

水溶法

观察被鉴别物质在水中的溶解情况

加热法

主要用于易升华的物质

焰色反应法

常用于鉴别金属或金属离子

化学方法

加热法

常用于易分解的物质

显色法

主要用于某些在特定试剂中显示特殊颜色的离子

水溶法

常用于加水后有特殊现象的物质

点燃法

主要用于鉴别有助燃性或可燃性的物质

指定试剂法

主要根据待鉴别物质性质的差异来选择合适试剂


4.有机物鉴别与检验

有机物的种类繁多,含有不同的官能团,具有不同的化学性质,这决定了有机物鉴别的复杂性。对有机物的鉴别可以从以下几个方面进行总结。

(1)根据有机物的溶解性

通常是将有机物加入水中,观察其能否溶于水。用此方法可以鉴别乙酸和乙酸乙酯、乙醇和氯乙烷、甘油和油脂等。

(2)根据液态有机物的密度

观察不溶于水的有机物在水的上层还是下层,从而判断其密度比水的小还是大。用此方法可以鉴别硝基苯和苯、1-氯丁烷和四氯化碳等。

(3)根据有机物的燃烧情况

观察其是否可燃(大部分有机物都可燃,四氯化碳不可燃);燃烧时产生黑烟的多少(可区分乙烷、乙烯和乙炔,聚乙烯和聚苯乙烯等);燃烧时的气味(如识别聚氯乙烯、蛋白质等)。

(4)根据有机物官能团的性质

有机物分子中的官能团决定有机物的性质,有机物的性质反映了其分子中含有的官能团。检验有机物分子中官能团的常用试剂与方法如表所示:

物 质

试剂与方法

现象

不饱和烃

加入溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液

溶液褪色

苯的同系物

加入酸性KMnO4溶液

溶液褪色

卤代烃

与NaOH水溶液混合加热,取水层,用稀硝酸酸化后,加入AgNO3溶液

有沉淀生成,根据沉淀的颜色,确定卤素的种类

加入活泼金属钠;加入乙酸和浓硫酸加热

有气体放出;有果香味物质生成

醛基

加入银氨溶液、水浴加热;加入新制的Cu(OH)2、加热煮沸

有银镜生成;有红色沉淀生成

羧酸

加入紫色石蕊溶液;加入Na2CO3溶液

溶液显红色;有气体产生

闻气味;与NaOH溶液混合、加热

果香味;油层消失

酚类

加入FeCl3溶液;加入溴水

溶液显紫色;产生白色沉淀

淀粉

加入碘水

溶液显蓝色

蛋白质

加入浓硝酸微热(对于含苯基的蛋白质);灼烧

显黄色;有烧焦羽毛的气味


5.阳离子的检验

(1)阳离子检验思路

根据题目要求,若是检验阳离子则选择最为灵敏的试剂和方法,若是离子检验和推断相结合的题目,则可能会涉及多种检验方法。

(2)注意一些金属离子(Cu2+、Fe2+、Fe3+)在水溶液中的颜色。

(3)注意一些离子之间的相互干扰以及排除干扰因素的方法,如Fe2+的检验需首先加入KSCN溶液排除Fe3+的干扰等。

(4)常见阳离子的检验

离子

检验试剂

主要实验现象

Ba2+

稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液

先加稀盐酸,不产生沉淀,然后加稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液生成白色沉淀

Mg2+

NaOH溶液

生成白色沉淀,NaOH过量时沉淀不溶解

Al3+

NaOH溶液或氨水

加氨水或适量NaOH溶液,有絮状白色沉淀生成,沉淀能溶于NaOH溶液,但不溶于氨水

Fe3+(黄色)

NaOH溶液

生成红褐色沉淀

KSCN溶液

溶液呈红色

Fe2+(浅绿色)

NaOH溶液

加NaOH溶液生成白色沉淀,在空气中迅速变为灰绿色,最后变为红褐色

KSCN溶液,新制氯水

加KSCN溶液,无明显现象,加新制氯水后溶液呈红色

H+

紫色石蕊溶液

变红色

甲基橙溶液

变红色

pH试纸

变红色

锌粒

生成无色气体

Cu2+(蓝色)

NaOH溶液

加NaOH溶液,有蓝色沉淀生成,若加热则沉淀变黑

H2S(或Na2S溶液)

生成黑色沉淀

Ag

稀盐酸或氯化物溶液,稀硝酸

生成白色沉淀,不溶于稀硝酸

Cu2+(蓝色)

NaOH溶液

加NaOH溶液,加热并用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,试纸变蓝

Na

焰色反应

火焰呈黄色

K+

火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃片)


6.常见阴离子的检验

离子

检验试剂或方法

实验现象

OH

①取少量试液于试管中,向其中滴加紫色石蕊溶液(或酚酞试液);

②用玻璃棒蘸取少量试液滴于红色石蕊试纸上

①紫色石蕊溶液变蓝(或酚酞试液变红);

②红色石蕊试纸变蓝

Cl

取少量试液于试管中,向其中滴加少量AgNO3溶液,再加入稀硝酸

生成白色沉淀,且不溶于稀硝酸

Br

取少量试液于试管中,向其中滴加少量AgNO3溶液,再加入稀硝酸

生成浅黄色沉淀,且不溶于稀硝酸

I

①取少量试液于试管中,向其中滴加少量AgNO3溶液,再加入稀硝酸;

②滴入淀粉溶液后再滴入氯水

①生成黄色沉淀,且不溶于稀硝酸;

②溶液显蓝色

CO32-

氯化钡溶液、稀硝酸

生成白色沉淀,加稀硝酸后白色沉淀溶解,产生无色无味气体

HCO3-

氯化钡溶液、稀盐酸

不生成沉淀,加稀盐酸,产生无色无味气体

SO32-

氯化钡溶液、盐酸、品红溶液

先生成白色沉淀,加盐酸后白色沉淀溶解,将生成的气体通入品红溶液中,溶液褪色

SO42-

取少量试液于试管中,向其中加入足量稀盐酸后,再加入BaCl2溶液

加入盐酸不产生沉淀,加入BaCl2溶液后生成白色沉淀

NO3-

加热浓缩溶液,加入浓硫酸和铜片

有红棕色的气体产生,溶液变蓝色

S2‒

①稀硫酸或盐酸;

②Pb(NO3)2溶液、稀硝酸

①生成无色有臭鸡蛋气味的气体;

②生成黑色沉淀,且不溶于稀硝酸


7.常见气体的检验

待检物

检验方法

注意事项

O2

使带火星的木条复燃


H2

纯净的H2在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,混入空气后点燃有爆鸣声

CH4、CO等在空气中燃烧也发出淡蓝色火焰,且产物能使澄清石灰水变浑浊

SO2

无色,有刺激性气味;能使品红溶液褪色,

加热后恢复红色;能使酸性KMnO4溶液褪色;能使溴水褪色;能使澄清石灰水变浑浊

CO2也能使澄清石灰水变浑浊,应注意区别;SO2的漂白原理与新制氯水的漂白原理不同

CO2

能使澄清石灰水变浑浊,能使燃着的木条熄灭

SO2也能使澄清石灰水变浑浊,N2也能使燃着的木条熄灭,应注意区别

NO

无色气体,接触空气时立即变为红棕色


Cl2

黄绿色,有刺激性气味,能使湿润的淀粉-碘化钾试纸变蓝

Cl2有毒,注意闻气味的方法

NO2

红棕色,有刺激性气味,通入水中生成无色溶液并产生无色气体,水溶液显酸性

NO2的颜色与溴蒸气相近,NO2溶于AgNO3溶液无沉淀生成,而溴蒸气溶于AgNO3溶液有淡黄色沉淀生成

HCl

无色,有刺激性气味,在潮湿的空气中形成白雾;用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟;通入AgNO3溶液时有白色沉淀生成

HCl极易溶于水,做相关实验时应防倒吸

NH3

无色,有刺激性气味,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时冒白烟

NH3极易溶于水,做相关实验时应防倒吸

 

化学专题系列:

1.1.1 常见化学仪器的使用方法

1.1.2 实验的基本操作(上)

1.1.2 实验的基本操作(下)

1.2 物质的分离和提纯




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