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初中化學常見物質關系圖

教育 更新时间:2025-02-23 21:58:20

1 一劑鑒别

指限用一種試劑來鑒别多種物質的方法,所謂一種試劑,通常是指另外選擇的一種化學試劑 (也可以利用物質的物理性質、外加熱源等條件以及某種被鑒别出的物質做為已知試劑的再次利用)。解答這類題目,就需要我們對各種試劑的物理性質、化學性質有比較全面、深刻的認識,尤其對于不同物質間可能發生的反應、條件、現象等都要有全面的了解,并且實驗操作要熟練。

原理

選擇一種試劑,分别加入到待測物質中,會出現明顯不同的現象。

方法

(1)若物質間有明顯的溶解性差異、溶解時的熱效應差異以及水溶液的顔色差異時,可用“水”來鑒别,如:CaCO3、AgCl、BaSO4等難溶于水會出現渾濁,生石灰CaO、NaOH溶于水會放熱,NH4NO3溶于水溫度明顯降低,CuSO4、FeCl3、FeCl2等溶于水會顯示特殊顔色等,則可用加水使其溶解來鑒别[2]。

(2)若物質間有明顯的酸堿性差異,可選用紫色石蕊試液或pH試紙來鑒别。如:HCl、NaCl、NaOH。

(3)鑒别一組溶液時,有以下四種情況:

①若溶液中有酸,可選用Na2CO3等可溶性碳酸鹽來檢驗,如:HCl、Ca(NO3)2、NaCl。

②若溶液中有碳酸鹽時,可從酸入手;有含Ag 的化合物時,選用鹽酸,如:Na2CO3、NaCl、AgNO3;有含Ba2 的化合物時,選用硫酸,如:Na2CO3、BaCl2、NaNO3。

③若陰離子相同而陽離子不同,可用強堿溶液[NaOH、Ba(OH)2]來鑒别。如:CuCl2、MgCl2、FeCl3、NH4Cl。

④可根據不共存離子對選出陰、陽離子再組合試劑來鑒别,如(NH4)2SO4、NaNO3、NH4Cl、K2SO4可用 Ba(OH)2溶液來鑒别;NaOH、BaCl2、KNO3可用CuSO4來鑒别。

(4)若被鑒别的物質為金屬單質、非金屬單質或金屬氧化物時,可選用強酸來鑒别,如:Fe粉、C粉、CuO。

2 無劑鑒别

指不用任何其他的化學試劑鑒别多種物質的方法,一般包括以下三種:

特征現象法

利用物質的物理性質 (如顔色、狀态等)不同,通過感觀找到突破口,然後利用已鑒别出來的物質作為已知試劑将剩餘物質依次鑒别出。如鑒别NaOH、Na2SO4、CuSO4、NH4Cl四種溶液,具體的鑒别過程為:觀察溶液顔色發現,隻有CuSO4溶液為藍色,其餘均為無色,然後以CuSO4溶液為已知試劑,取餘下的三種無色溶液各少許于試管中,分别向其中滴加CuSO4溶液,産生藍色絮狀沉澱的是NaOH,有無色刺激性氣味的氣體産生的是 NH4Cl,無明顯變化的是 Na2SO4。鑒别順序為CuSO4→NaOH→NH4Cl→Na2SO4。

鑒别上述物質涉及中學常見的有顔色的溶液是含

初中化學常見物質關系圖(初中化學常見物質的鑒别方法)1

初中化學常見物質關系圖(初中化學常見物質的鑒别方法)2

的溶液,分别為藍色、黃色、淺綠色、紫色。

兩兩混合法

兩兩混合法,即從待測物質中任選一種,把它分别跟其他待測物質相混合,觀察、記錄混合後的反應現象,統計現象、對比結果,找出一組物質中能夠發生反應最多或最少的物質,作為已鑒别出來的物質,再利用這種物質鑒别其他物質。

當無法通過物理性質入手時,就可以采用兩兩混合的方法,若能各自産生不同現象,就可加以區别。如鑒别A組溶液Na2SO4、Na2CO3、BaCl2、HCl和 B 組 溶 液 KNO3、BaCl2、AgNO3、NaCl時,用兩兩混合反應的方法分析,通常采用列表的方法統計現象,見表1和表2。

表1 A組四種物質兩兩混合後的現象

初中化學常見物質關系圖(初中化學常見物質的鑒别方法)3

表2 B組四種物質兩兩混合後的現象

初中化學常見物質關系圖(初中化學常見物質的鑒别方法)4

注:表中“↑”表示産生氣體,“↓”表示産生沉澱,“-”表示不反應或反應無明顯現象。

通過分析表1中的信息,可以得出A組中四種溶液兩兩混合後得到4種不同的現象,所以,不加其他的試劑就可以進行組内鑒别。表2中B組的四種溶液兩兩混合後第2、4行現象相同,因此,本組溶液如果不另外加試劑不能辨認區分。

借助産物法

若用以上兩種方法還不能将組内的一種或兩種物質鑒别開來,可借用相關反應産物和酸反應加以鑒别 (組内物質一般含有酸)。如鑒别FeCl3、HCl、NaCl、NaOH四種溶液時,先利用特征現象法,觀察溶液顔色發現,隻有FeCl3溶液為黃色,其餘均為無色,然後以FeCl3溶液為已知試劑,取餘下的三種無色溶液各少許于試管中,分别向其中滴加FeCl3溶液,産生紅褐色沉澱的是NaOH,其餘兩支試管中無明顯變化。再利用FeCl3與NaOH的反應産物Fe(OH)3來鑒别HCl溶液和NaCl溶液,能使沉澱溶解的是HCl溶液,不能使沉澱溶解的是NaCl溶液。

3 不限制試劑鑒别一組物質的方法

此類試題不限制所加試劑的種類,鑒别組内物質的方法可以有多種,題目考查的形式就是從多種鑒别方案中判斷最佳方案,其要求是要符合簡約性原則,即要盡可能采用簡單的實驗裝置,用較少的實驗步驟和實驗藥品,在較短的時間内且有明顯現象的方法完成鑒别,如 AgNO3、NaBr、HCl和 Na2CO3 4種溶液的鑒别,部分學生用常規的組合實驗方案列出4組平行實驗共計12個操作步驟;有的學生用分析推理隻用6個操作步驟就完成了鑒别。其中後一種設計簡約了實驗程序,減少了藥品用量和工作量,在較短的時間内完成了鑒别。

逐一檢出同種溶液中不同離子的方法

若某一溶液中含有

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,将它們逐一檢出的順序是:

初中化學常見物質關系圖(初中化學常見物質的鑒别方法)6

,所用的試劑分别是:酚酞試液、硝酸、硝酸鋇溶液、硝酸銀溶液。具體解析過程為:分析得出此題是一道任選試劑的鑒别題,先利用酚酞試液,離子被分為兩組,

初中化學常見物質關系圖(初中化學常見物質的鑒别方法)7

初中化學常見物質關系圖(初中化學常見物質的鑒别方法)8

,再從常見離子的檢驗人手,依次檢出其它離子。須注意,前面加進去的試劑不能幹擾後面離子的檢驗。

鑒别方法是建立在對物質性質深入了解和掌握的基礎上的,綜合性比較強,有一定的思維難度,在具體操作時應認真分析給出物質的相關性質,找出不同之處,再靈活設計鑒别方案。在實際的物質鑒别中還會有一些其他方法,要因題而解。

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