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第二课时常见物质的检验1．学会NH4＋、Cl－、SO42－等离子检验的实验技能。2．认识焰色反应，学会利用焰色反应检验离子的实验操作方法。3．能用焰色反应法、离子检验法设计简单实验方案，探究某些常见物质的组成成分。4．了解红外光谱等检验化学物质元素、组成的现代分析方法。一、常见离子的检验人们通常根据的某些特征反应对物质进行检验，以确定物质的。1．NH4＋检验(1)原理：NH4＋＋OH－NH3↑＋H2O，NH3可使湿润的石蕊试纸。(2)实验：氯化铵、硫酸铵溶液分别与氢氧化钠溶液加热反应。不同原子、分子或离子组成红色变蓝实验步骤取氯化铵、硫酸铵各1g，分别放到两支试管中，各加入2mL稀氢氧化钠溶液，加热试管，并将湿润的(或)靠近试管口上方。实验现象湿润的石蕊试纸变为。实验结论氯化铵、硫酸铵中含有。红色石蕊试纸pH试纸红色蓝色NH4＋2．Cl－检验(1)原理：，AgCl为不溶于水也不溶于稀HNO3的白色沉淀。(2)实验：氯化铵溶液与硝酸银溶液的反应。实验步骤在一支试管中加入少量氯化铵晶体，再加入2mL蒸馏水使其溶解，向试管中加入少量硝酸银溶液，再加入稀硝酸。【注意】检验Cl－时，加入稀HNO3的作用是、等的干扰。也能与AgNO3反应生成白色沉淀，但沉淀溶于稀硝酸。Ag＋＋Cl－===AgCl↓排除CO32－PO43－CO32－、PO43－能实验现象氯化铵溶液和硝酸银溶液混合，生成不溶于稀硝酸的沉淀。实验结论氯化铵中含有。白色Cl－3．SO42－检验(1)原理：，BaSO4为不溶于水也不溶于稀HNO3的白色沉淀。(2)实验：硫酸铵溶液与氯化钡溶液的反应。实验步骤在一支试管中加入少量硫酸铵晶体，再加入2mL水使其溶解，向试管中分别加入几滴氯化钡溶液和稀盐酸。【注意】检验SO42－时，加入稀盐酸的作用是、等的干扰。与BaCl2溶液反应生成的白色沉淀能溶于稀盐酸。实验现象硫酸铵溶液与氯化钡溶液反应生成不溶于稀盐酸的沉淀。实验结论硫酸铵中含有。Ba2＋＋SO42－===BaSO4↓排除CO32－SO32－O32－、SO32－白色SO42－4．焰色反应(1)定义：在灼烧时使火焰呈特殊颜色的现象，在化学上叫做焰色反应。可见焰色反应并不是化学反应，而应是一种物理现象，主要用于钠、钾等碱金属及其离子的检验。(2)焰色：钠：色；钾：色(隔蓝色钴玻璃，目的是滤去钠产生的黄色火焰干扰)。(3)实验：焰色反应器通常可用铂丝或光洁无锈的铁丝或镍、铬、钨丝制成。每次焰色反应操作之后，都要用洗净金属丝。用稀盐酸的原因是：生成金属氯化物，而金属氯化物在高温时可挥发。某些金属或它们的化合物黄浅紫稀盐酸1.发生焰色反应现象是利用Na＋的化学性质。这种说法对吗？请分析。【提示】错误。(1)焰色反应现象是钠元素的性质，单质和化合物均发生。(2)该现象表现为物理性质。二、化学物质组成的现代分析方法利用组成物质的原子、离子和分子的一些，检验组成化学物质的，是研究物质组成的常用方法。现代化学分析测试中，常借助一些仪器来分析化学物质的组成。(1)确定物质中是否含有C、H、O、N、S等元素；(2)确定物质中是否存在某些有机原子团；(3)确定物质中含有哪些金属元素。特征性质元素元素分析仪红外光谱仪原子吸收光谱2.某有机物燃烧产物只有CO2和H2O，如何判断该有机物中是否含有氧元素？【提示】首先求出产物CO2中碳元素的质量及H2O中氢元素的质量，然后将C、H的质量之和与原来有机物的质量比较，若两者相等，则原有机物只由碳和氢两种元素组成，否则原有机物的组成里含有氧元素。一、常见物质的检验利用哪些物理方法可检验鉴别化学物质？[师生互动]【提示】利用物质的颜色、气味、溶解性加以鉴别。如区分CuSO4溶液和Na2SO4溶液可根据其颜色，区分Na2CO3和CaCO3可根据其溶解性。利用哪些化学方法可检验鉴别化学物质？[学生交流]【提示】常用指示剂、点燃、加热、加试剂等方法，如区分盐酸、NaOH溶液和NaCl溶液，可用石蕊试液。检验鉴别化学物质有哪些原则？[师生互动]【提示】物质检验的“三个原则”即一看(颜色、状态)、二嗅(气味)、三实验(加试剂)，根据实验时所表现的现象不同，检验离子的方法可归纳为三类：(1)生成气体，如NH4＋、CO32－的检验。(2)生成沉淀，如Cl－、SO42－的检验。(3)显现特殊颜色，如Cu2＋、Fe3＋等。如果某溶液中同时存在SO42－和Cl－，应如何检验？[学生交流]【提示】(1)取少量溶液，向其中加入过量Ba(NO3)2。如果有白色沉淀，说明溶液中含有SO42－。(2)将上述体系过滤，得到滤液。(3)再向滤液中滴入AgNO3溶液，有不溶于稀HNO3的白色沉淀生成，证明溶液中有Cl－。总之，一般先检验SO42－，然后除去SO42－，进一步检验验证溶液中Cl－的存在。某同学在一无色溶液中加入BaCl2溶液和稀硝酸产生了白色沉淀，能否说明原溶液中一定存在SO42－？[师生互动]【提示】不能。若原溶液中含有Ag＋也会得到这样现象。故检验SO42－一般先滴入稀盐酸酸化，若得到澄清溶液，再滴加BaCl2溶液检验。焰色反应的实验步骤有哪些？请详细说明。[学生交流]【提示】焰色反应的实验步骤可归纳为三烧：“灼烧―→蘸烧―→洗烧”，其含义分别为：(1)灼烧：将铂丝放在酒精灯火焰里灼烧，直到与原来火焰颜色相同为止。(2)蘸烧：用铂丝蘸取欲检测的试液或试样，放在酒精灯外焰上灼烧，观察火焰的颜色。(3)洗烧：测试完毕，将铂丝用稀盐酸洗净，在外焰上灼烧到没有颜色为止，以备下次再用。利用焰色反应检验钾元素时，要注意哪些实验操作？[师生互动]【提示】观察钾的焰色时，要透过蓝色钴玻璃片，因为钾的化合物中常混有钠的化合物杂质，蓝色钴玻璃片可以滤去黄光。设计实验，鉴别NH4NO3、K2SO4、KNO3、(NH4)2SO4四种白色固体。【思路指引】鉴别物质，实际上就是利用各物质中离子的特征反应，确定每种物质是什么。检验NH4＋常加碱，检验生成的NH3，检验SO42－，常用加Ba2＋的方法检验。【解析】实验设计如下：【答案】见解析1.对于某些离子的检验及结论一定正确的是()A．加入稀盐酸产生无色无味气体，将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，原溶液可能有CO32－B．加入BaCl2溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失一定有SO42－C．加入AgNO3溶液产生白色沉淀，一定有Cl－D．加入Na2CO3溶液产生白色沉淀，再加盐酸白色沉淀消失，一定有Ba2＋【解析】该题考查常见离子的检验方法。A中出现该现象的可能会是HCO3－或CO32－，B中加入BaCl2，引入Ba2＋和Cl－，所以该沉淀可能是BaSO4，也可能是AgCl，C中白色沉淀可能是AgCl或Ag2SO4；D中可能会是Ca2＋、Mg2＋等离子。故答案为A。【答案】A对一份稀溶液做初步分析后发现，溶液无色、澄清，其中可能含有SO42－、Na＋、CO32－、H＋、NO3－、HCO3－、Cl－等离子中的若干种。然后又做了如下分析，以确定这些离子是否大量存在。①用pH试纸检测溶液的酸碱性，结果pH试纸显红色。②取2mL溶液用BaCl2溶液和稀硝酸进行检验，结果生成了白色沉淀。③对②中所得的混合物充分静置后，取其澄清的液体用AgNO3溶液和稀硝酸进行检验，结果又生成了白色沉淀。请回答下列问题：(1)溶液中一定存在的离子是______________，一定不存在的离子是______________。(2)上述实验操作中，有错误的操作是(填写序号)________。改正该错误的方法是(要作较详细的说明)______________________________。(3)到目前为止，仍不能肯定溶液中是否存在的离子是______________。【思路指引】根据实验步骤和实验现象，对每一步操作进行分析并得出结论。最后把得到的若干结论进行归纳整合，即可确定存在或不存在的离子。【解析】pH试纸显红色，说明溶液显酸性，H＋大量存在。溶液中有H＋就不能有CO32－和HCO3－。用BaCl2溶液和稀硝酸检验时生成了白色沉淀，说明溶液中有SO42－。由于BaCl2溶液中含有Cl－，所以第③步操作不能确定溶液中是否含有Cl－，该操作是错误的。应另取原溶液做Cl－的检验，以确定溶液中是否存在Cl－。【答案】(1)H＋、SO42－CO32－、HCO3－(2)③另取原溶液2mL，用AgNO3溶液和稀硝酸进行检验(3)Na＋、NO3－2.某物质灼烧时，焰色反应为黄色，下列判断正确的是()A．该物质一定是钠的化合物B．该物质一定含钠元素C．该物质一定是金属钠D．不能确定该物质中是否含钾元素【解析】确定钾元素时，焰色反应必须透过蓝色钴玻璃，排除黄光的干扰。【答案】BD二、化学物质组成的现代分析法现代科技领域常有哪些鉴别化学物质及其组成的仪器分析法？[师生互动]【提示】常用仪器分析法：用元素分析仪测定物质中是否含C、H、O、N、S、Cl、Br等元素；用红外光谱仪来确定物质是否含有某些有机基团；用原子吸收光谱确定物质中含有哪些金属元素等。2002年诺贝尔化学奖获得者的贡献之一是发明了对有机分子进行结构分析的质谱法。其方法是让极少量的(10－9g)化合物通过质谱仪的离子化室，样品分子大量离子化，少量分子碎裂成更小的离子。如C2H6离子化可得到C2H6＋、C2H5＋、C2H4＋……然后测定其质荷比。设H＋的质荷比为β，某有机物样品的质荷比如上图所示(假设离子均带一个单位正电荷，信号强度与该离子的多少有关)，则该有机物可能是()A．甲醇(CH4O)B．甲烷(CH4)C．乙醇(C2H6O)D．乙酸(C2H4O2)【解析】由图示可知质荷比最大值为16β，则该有机物分子的相对分子质量为16，符合要求的为B项。【答案】B物质的检验与推断1．其他常见离子的检验2.物质的推断根据题中给出的实验现象运用物质或离子的性质，确定物质的成分或离子。解推断题时要注意：(1)审明题意、明确范围，注意题目中所给的限制条件。(2)利用推理法紧扣实验现象，结论要明确，对“肯定存在”、“不存在”和“可能存在”三种情况都要有明确的结论。实验推断题需要根据已知实验内容、实验操作、实验现象及其他题设条件，联系有关物质的检验反应及物理与化学性质，进行综合分析、逻辑推理或讨论筛选做出推断。在做推断题时，应以特征反应或特征现象为突破口，顺藤摸瓜，得出结论。为确定某溶液的离子组成，进行如下实验：①取少量溶液滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀。②然后继续加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性气味且能使澄清石灰水变浑浊的气体；白色沉淀部分溶解。③取上层清液继续滴加BaCl2溶液至无沉淀时，再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀。根据实验，以下推测不正确的是()A．一定有SO42－离B．一定有CO32－离子C．不能确定Cl－离子是否存D．不能确定SO42－离子是否存在1．【解析】向①中生成的白色沉淀中继续滴加过量稀盐酸时，沉淀部分溶解，且产生CO2气体，证明原溶液中一定含有SO42－和CO32－。加入AgNO3溶液产生白色沉淀AgCl，并不能确定原溶液中是否有Cl－，因为原溶液中已经加入了稀盐酸。【答案】D有四瓶常用的溶液：①BaCl2溶液，②NaCl溶液，③Na2SO4溶液，④CuSO4溶液。不用其他试剂，可通过实验的方法将它们一一鉴别开来，鉴别出来的先后顺序可能是()A．①④③②B．①③④②C．④①③②D．④①②③【解析】不用其他试剂鉴别物质的程序是：①观察有无颜色；②两两混合。CuSO4溶液呈蓝色，故首先鉴别出来，然后用CuSO4溶液再与其他少许未知液混合，根据产生的现象鉴别之。【答案】CD2．有一包白色粉末状混合物，可能含有Na2CO3、NaCl、CaCO3、CuSO4、KCl、Na2SO4、MgCl2、KNO3中的某几种，现进行如下实验：(1)将混合物溶于水，得到无色透明溶液。(2)取少量上述溶液两份，其中一份加入BaCl2溶液，立即产生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶解，在另一份中加入NaOH溶液，也产生白色沉淀。根据上述实验现象回