高三化学物质检验实验方案的设计知识精讲 人教版

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1、高三化学物质检验实验方案的设计知识精讲一.本周教学内容物质检验实验方案的设计二.重点、难点1.使学生进一步掌握常见阴离子和阳离子的检验方法。2.使学生学习未知物检验的一般方法。3.使学生通过对已知物中所含离子的检验及未知物的检验，进一步了解实验方案的设计原理和方法。三.具体内容（一）对检验反应的一般要求反应要有明显的外部特征、高选择性、高灵敏性。（二）设计物质检验方案的一般原则1.充分利用离子的特征反应。例如，鉴别NH4NO3、K2SO4、、KNO3四种白色固体，其中NH4+检验的特征反应是利用NH4+和OH－

2、反应，Cl－检验的特征反应是利用Cl－和Ag+的特征反应，SO42－检验的特征反应是利用SO42－和Ba2+的特征反应。根据上面分析，可以选用溶液作为检验这四种盐的试剂。2.确定检验操作顺序要“先简后繁”。例如，鉴别NH3、、C12、N2，CO2、NO2等六种气体。一观颜色，将C12（黄绿色）、NO2（红棕色）先检出；二用湿润的红色石蕊试纸将NH3检出；三用点燃。将能使带火星的火柴棒复燃的O2检出；四用试剂，把剩余两瓶气体通入澄清石灰水中，振荡，其中可使澄清石灰水变浑浊的是CO2，余下的是N2。3.按“先活后惰

3、”的原则确定物质检出的顺序。例如，将己烯、己烷、苯、甲苯四种无色溶液进行一一区别。其中己烯最活泼，甲苯次之，己烷最不活泼，所以在鉴别时，应先将最活泼的己烯用溴水将其检出，其次用KMnO4溶液将甲苯检出，最后用硝化反应将苯检出，最后剩下的就是不活泼的己烷。4.一般是根据物理性质（如颜色、状态、气味、密度等）或利用化学性质进行物质检验的实验设计。在做题时必须写出操作步骤、观察到的现象以及根据现象而得的结论，同时要注意共有现象的干扰。（三）在物质检验的实验设计中，我们应该注意以下几个方面：（1）注意样品的物理性质，如

4、颜色、状态、气味等，使之成为方案设计和成分推断的重要参考。例如根据某紫色酸性溶液的颜色，判断可能含有MnO4－，如果通过检验证明确实含有MnO4－，那么就可以推断出该溶液不会含有I－、SO32－、Fe2+等还原性离子，同时还要知道，在继续的检验实验中选择试剂时要避开还原性较强的试剂等。（2）注意操作过程的细节。如配制的样品溶液每次均取少量，以保证整个检验过程有足够的样品所用。再如，滴加试剂的方式要逐滴滴入，以保证观察过程及现象的完整性。此外还要注意样品的浓度和试剂的浓度，以确保可以观察到明显的实验现象。（3）注

5、意离子（物质）间的干扰。预料到可能出现的实验干扰，通过试剂的选择和操作方法的设计，来消除这种干扰。如检验溶液中的SO42－时，如果加入BaCl2溶液和稀HNO3，通过生成不溶于酸的白色沉淀来确定SO42－的存在，那么我们就面临着Ag+或SO32－的干扰，因为它们也具有相同的实验现象。这时就可以把实验设计修改为：先向溶液中加入稀盐酸，看是否有白色沉淀或无色气体产生来判断溶液是否含有Ag+或SO32－，如果不含有Ag+则继续加入BaCl2溶液，看是否有白色沉淀来判断溶液中是否含有SO42－。（四）以下是物质检验实验

6、的设计思路。物质检验的基本步骤（1）对试样进行外观观察：主要目的是利用被检验物质的颜色和状态，对可能含有的某些组分进行推断，进而排除另一些组分存在的可能性。（2）试样的准备：不论是固体试样，还是液体试样，都只能取少量（固体以刚好铺满试管底部为准，液体为l～2mL）用于配制溶液或用于检验，要留有一定量的试样备用，不能全部取用完。绝对不能将检测试剂直接加入到待测液中，一者造成待测液浪费，二者无法进行后续检测。（3）检验：在进行检验时，除了要考虑各离子的特征反应外，最重要的是要选取适当的措施排除离子之间可能存在的干扰

7、。只要排除干扰的方法得当，就可以设计出正确的实验方案。（五）常见物质的检验方法根据物质性质（主要是化学性质，物理性质往往也是重要线索），使被检物质与加入的试剂作用，转变为某种已知物质，或产生某种特殊现象，从而确定该物质的存在。常见的特殊现象有：（1）生成气体：能够生成气体的离子很多，生成的气体也常有性质的相似之处，判断时要注意干扰。（2）生成沉淀：许多金属阳离子或酸根阴离子都可生成具有特殊颜色、特殊性质的沉淀，但同时也应注意排除干扰离子。（3）显现特殊颜色：特殊颜色的出现或消失并配合特殊试剂，是鉴别物质的常见方

8、法，如KSCN检验Fe3+，苯酚检验Fe3+、酸性KMnO4检验不饱和化合物、新制Cu(OH)2悬浊液检验醛类物质等。3.常见阳离子的检验物质检验方法H+能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。Na+、K+用焰色反应来检验时，它们的火焰分别呈黄色、浅紫色（通过蓝色钴玻璃片观察钾离子焰色）。Ba2+能使稀H2SO4或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO4沉淀，且沉淀不溶于稀HNO3。Mg