2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 專題1 化學(xué)家眼中的物質(zhì)世界 第2單元 研究物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方法 第2課時(shí) 常見(jiàn)物質(zhì)的檢驗(yàn)學(xué)案 蘇教版必修1.doc

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第2課時(shí)　常見(jiàn)物質(zhì)的檢驗(yàn) 學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.學(xué)會(huì)Cl－、SO、CO、NH等離子的檢驗(yàn)方法。(重點(diǎn))2.會(huì)用焰色反應(yīng)檢驗(yàn)金屬或金屬離子的存在。3.能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案，確定常見(jiàn)物質(zhì)的組成成分。(重難點(diǎn)) [自 主 預(yù) 習(xí)探 新 知] 1．物質(zhì)的檢驗(yàn)方法 (1)特征檢驗(yàn)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(lán)確定某溶液是否含有碘單質(zhì)。 ③根據(jù)蛋白質(zhì)灼燒時(shí)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(yīng)可以檢驗(yàn)?zāi)承┙饘倩蚪饘倩衔铩? (2)儀器分析法。 ①利用元素分析法可以檢測(cè)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(jī)原子團(tuán)。 ③利用原子吸收光譜法確定某些金屬元素。 2．常見(jiàn)離子檢驗(yàn) (1)銨根離子(NH)的檢驗(yàn)(以NH4Cl為例) 化學(xué)方程式為NH4Cl＋NaOHNaCl＋NH3↑＋H2O (2)氯離子(Cl－)的檢驗(yàn)(以NH4Cl為例) 化學(xué)方程式為NH4Cl＋AgNO3===AgCl↓＋NH4NO3 (3)硫酸根離子(SO)的檢驗(yàn)[以(NH4)2SO4為例] 化學(xué)方程式為(NH4)2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NH4Cl。 (4)Fe3＋、Mg2＋、Cu2＋的檢驗(yàn) 3．焰色反應(yīng) (1)焰色反應(yīng)：很多金屬或它們化合物在灼燒時(shí)的火焰都會(huì)呈現(xiàn)特殊顏色。 (2)實(shí)驗(yàn)操作 ①“燒”：將鉑絲(或光潔無(wú)銹的鐵絲)放在酒精燈外焰灼燒至與原來(lái)顏色一致時(shí)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(shí)，要透過(guò)藍(lán)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(shí)，再檢驗(yàn)下一個(gè)試樣。 (3)幾種金屬的焰色：鈉：黃色；鉀：紫色(透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃)等。 [基礎(chǔ)自測(cè)] 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“”) (1)溶液中加AgNO3溶液，生成沉淀說(shuō)明一定含有Cl－。(　　) (2)溶液中加入BaCl2溶液有白色沉淀說(shuō)明溶液中含有SO。(　　) (3)檢驗(yàn)SO時(shí)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(yīng)均為黃色。(　　) (5)向FeCl3溶液中加入NaOH溶液生成藍(lán)色沉淀。(　　) (6)檢驗(yàn)K＋時(shí)要透過(guò)藍(lán)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_(kāi)_______________，有關(guān)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________和________________，繼續(xù)加入稀HCl，現(xiàn)象________________________， 有關(guān)化學(xué)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(jiàn)離子的檢驗(yàn) 1．典型離子的檢驗(yàn)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(lán)色沉淀 — Fe3＋ 稀NaOH溶液 紅褐色沉淀 — 氣體法 NH 濃NaOH溶液和濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙 產(chǎn)生刺激性氣味的氣體，使試紙變藍(lán) 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(guò)藍(lán)色 鈷玻璃觀察 2．物質(zhì)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方案表述的基本要求 解答有關(guān)物質(zhì)檢驗(yàn)的試題時(shí)，要按照取樣、操作、現(xiàn)象、結(jié)論的順序進(jìn)行描述。具體應(yīng)做到： (1)“先取樣，后操作”。一般描述為“取待測(cè)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(shuō)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(duì)點(diǎn)訓(xùn)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(wú)色無(wú)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?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，證明原溶液中含NH D　[檢驗(yàn)SO時(shí)，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(xiàng)中不能排除CO和Ag＋的干擾，B項(xiàng)中不能排除Ag＋的干擾，C項(xiàng)中不能排除SO的干擾。] 物質(zhì)的鑒別與推斷 [典例導(dǎo)航]　四只試劑瓶中分別盛有NaNO3、Na2CO3、Na2SO4和NaCl溶液，就如何檢驗(yàn)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(shí)驗(yàn)。 (1)在四支試管中分別滴入足量________，出現(xiàn)________現(xiàn)象的是________，化學(xué)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(xué)方程式是________________________________________________________ ______________________________________________________________。 (3)再取剩余兩支試管對(duì)應(yīng)的溶液，分別滴入________，出現(xiàn)________現(xiàn)象的是________，化學(xué)方程式是_________________________________________ ______________________________________________________________。 (4)三次實(shí)驗(yàn)中都沒(méi)有明顯現(xiàn)象的是________________________________。 【思路點(diǎn)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(xué)性質(zhì)用某些特殊反應(yīng)確定其組成，有時(shí)還需分析各種物質(zhì)量的關(guān)系。 (2)用一種試劑來(lái)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(yīng)，而且能產(chǎn)生不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 (3)無(wú)須另選試劑來(lái)鑒別一組物質(zhì)。一般從三個(gè)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(lái)，然后再用該試劑去鑒別其他物質(zhì)。 ②若均無(wú)明顯外觀特征，可考慮能否用加熱或焰色反應(yīng)區(qū)別開(kāi)來(lái)。 ③若以上兩種方法都不能鑒別時(shí)，可考慮兩兩混合法，記錄混合后的反應(yīng)現(xiàn)象，分析確定。 [對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練] 2．實(shí)驗(yàn)室有三瓶失去標(biāo)簽的試劑，分別是Na2CO3、NaCl、AgNO3。實(shí)驗(yàn)員選擇了一種試劑一次就把它們區(qū)別開(kāi)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(wú)明顯現(xiàn)象的是NaCl。] 3．對(duì)一份稀溶液做初步分析后發(fā)現(xiàn)，溶液無(wú)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(dǎo)學(xué)號(hào)：90512026】 ①用藍(lán)色石蕊試紙測(cè)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(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果生成了白色沉淀。 ③對(duì)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(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果又生成了白色沉淀。 請(qǐng)回答下列問(wèn)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(shí)驗(yàn)操作中有錯(cuò)誤的步驟是(填序號(hào))______，對(duì)該錯(cuò)誤改正的方法是(要詳細(xì)的說(shuō)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(shuō)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(yàn)生成了白色沉淀，說(shuō)明溶液中有SO。由于BaCl2溶液中含有Cl－，所以第③步操作是錯(cuò)誤的。應(yīng)另取原溶液除去SO后做Cl－的檢驗(yàn)，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(guò)濾，向?yàn)V液中加入AgNO3溶液和稀硝酸進(jìn)行檢驗(yàn) (3)Na＋、NO、Cl－ 離子推理的“四項(xiàng)”原則 (1)肯定原則：根據(jù)題中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象肯定含有什么離子。 (2)互斥原則：根據(jù)是否反應(yīng)，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(yáng)離子帶的正、負(fù)電荷數(shù)相等。 (4)引入性原則：實(shí)驗(yàn)過(guò)程是否有離子的引入問(wèn)題對(duì)實(shí)驗(yàn)判斷干擾。 [當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)固 雙 基] 1．某溶液中可能含有SO、CO、Cl－。為了檢驗(yàn)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(yàn)時(shí)，要先加鹽酸，無(wú)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(yīng)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(yīng)為黃色，鉀元素的焰色反應(yīng)為紫色，但黃色干擾紫色。] 3．下列離子檢驗(yàn)的方法正確的是(　　) A．某溶液產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明原溶液中有Cl－ B．某溶液產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明原溶液中有SO C．某溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，說(shuō)明原溶液中有Cu2＋ D．某溶液生成無(wú)色無(wú)味氣體，說(shuō)明原溶液中有CO C　[A項(xiàng)，CO干擾；B項(xiàng)，CO干擾；D項(xiàng)，HCO干擾。] 4．只能用焰色反應(yīng)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(xiàng)，可用NaOH溶液鑒別；B項(xiàng)，可用稀HCl鑒別；D項(xiàng)，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(dāng)試劑將溶液中的鎂離子轉(zhuǎn)化為沉淀或固體分離出來(lái)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如下： 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：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(guò)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(yàn)MgCO3沉淀是否洗滌干凈？ ________________________________________________________________ ______________________________________________________________。 【解析】　(1)熟悉CO、SO檢驗(yàn)所用的試劑和先后順序。常用含有H＋的酸來(lái)檢驗(yàn)CO，常用含有Ba2＋的可溶性鋇鹽檢驗(yàn)SO。因CO可與Ba2＋生成BaCO3沉淀，干擾SO的檢驗(yàn)，故在檢驗(yàn)SO之前應(yīng)先檢驗(yàn)CO，并將其除去。(2)過(guò)濾完畢，過(guò)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(guò)濾器中沖洗即可。(3)檢驗(yàn)沉淀是否洗凈時(shí)，實(shí)際上是檢驗(yàn)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(guò)檢驗(yàn)最后一次洗滌液中是否含有SO達(dá)到目的。 【答案】　(1)稀鹽酸　BaCl2(其他答案合理也可) (2)①裝好實(shí)驗(yàn)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(méi)過(guò)沉淀，然后等待液體從漏斗底部流出；④重復(fù)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(shuō)明沒(méi)有洗凈；反之，已洗滌干凈(答案合理也可)