物质鉴别的思路和规律

物质鉴别的思路和规律一、物质的检验（1）原则原理正确、现象明确、方法简单易行、试剂用量最少。（2）要求解答物质检验的有关题目时，应按取样、操作、现象、结论的顺序进行描述。具体应做到：①“先取样，后操作”。如果样品是固体，一般先用水溶解，配成溶液后再检验。②要“各取少量溶液分别加入几只试管中”进行检验，不得在原试剂瓶中进行检验。③要“先现象，后结论”。（3）基本步骤外观初步判断（固体、溶液中离子、气体的颜色）化学方法进一步确认（利用特征反应）得出正确结论（根据现象作出判断）1．常见气体的检验常见气体检验方法H2纯净的氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰，混合空气点燃有爆鸣声，生成物只有水。不是只有氢气才产生爆鸣声；可点燃的气体不一定是氢气02可使带火星的木条复燃Cl2黄绿色，能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝（03、NO2也能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝）HCl无色有刺激性气味的气体。在潮湿的空气中形成白雾，能使湿润的蓝色石蓝试纸变红；用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟；将气体通入AgNO3溶液时有白色沉淀生成。SO2无色有刺激性气味的气体。能使品红溶液褪色，加热后又显红色。能使酸性高锰酸钾溶液褪色。H2S无色有具鸡蛋气味的气体。能使Pb（NO3）2或CuSO4溶液产生黑色沉淀，或使湿润的醋酸铅试纸变黑。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能生成白烟。N02红棕色气体，通入水中生成无色的溶液并产生无色气体，水溶液显酸性。NO无色气体，在空气中立即变成红棕色CO2能使澄清石灰水变浑浊；能使燃着的木条熄灭。SO2气体也能使澄清的石灰水变混浊，N2等气体也能使燃着的木条熄灭。CO可燃烧，火焰呈淡蓝色，燃烧后只生成CO2；能使灼热的CuO由黑色变成红色。CH4无色气体，可燃，淡蓝色火焰，生成水和CO2；不能使髙锰酸钾溶液、溴水褪色。C2H4无色气体、可燃，燃烧时有明亮的火焰和黑烟，生成水和CO2。能使髙锰酸钾溶液、溴水褪色。C2H2无色无臭气体，可燃，燃烧时有明亮的火焰和浓烟，生成水和CO2，能使髙锰酸钾溶液、溴水褪色。2•几种重要阳离子的检验（l）H+能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。（2）Na+、K+用焰色反应来检验时，它们的火焰分别呈黄色、浅紫色（通过钴玻片）。（3）Ba2+能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO4沉淀，且沉淀不溶于稀硝酸。（4）Mg2+能与NaOH溶液反应生成白色Mg（OH）2沉淀，该沉淀能溶于NH4Cl溶液。（5）A13+能与适量的NaOH溶液反应生成白色Al（OH）3絮状沉淀，该沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液。（6）Ag+能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应，生成白色AgCl沉淀，不溶于稀HNO3，但溶于氨水，生成[Ag（NH3）2]+。（7）NH4+铵盐（或浓溶液）与NaOH浓溶液反应，并加热，放出使湿润的红色石蓝试纸变蓝的有刺激性气味NH3气体。（8）Fe2+能与少量NaOH溶液反应，先生成白色Fe(0H)2沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色Fe(OH)3沉淀。或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液，不显红色，加入少量新制的氯水后，立即显红色。2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl—(9)Fe3+能与KSCN溶液反应，变成血红色Fe(SCN)3溶液，能与NaOH溶液反应，生成红褐色Fe(OH)3沉淀。(10)Cu2+蓝色水溶液(浓的CuCl2溶液显绿色)，能与NaOH溶液反应，生成蓝色的Cu(OH)2沉淀，加热后可转变为黑色的CuO沉淀。含Cu2+溶液能与Fe、Zn片等反应，在金属片上有红色的铜生成。3•几种重要的阴离子的检验(1)0H—能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色°(2)Cl—能与硝酸银反应，生成白色的AgCl沉淀，沉淀不溶于稀硝酸，能溶于氨水，生成[Ag(NH3)2]+°(3)Br—能与硝酸银反应，生成淡黄色AgBr沉淀，不溶于稀硝酸。(4)1—能与硝酸银反应，生成黄色AgI沉淀，不溶于稀硝酸；也能与氯水反应，生成12，使淀粉溶液变蓝。(5)SO42—能与含Ba2+溶液反应，生成白色BaSO4沉淀，不溶于硝酸。(6)SO32—浓溶液能与强酸反应，产生无色有刺激性气味的SO2气体，该气体能使品红溶液褪色。能与BaCl2溶液反应，生成白色BaSO3沉淀，该沉淀溶于盐酸，生成无色有刺激性气味的SO2气体。(7)S2—能与Pb(NO3)2溶液反应，生成黑色的PbS沉淀°(8)CO32—能与BaCl2溶液反应，生成白色的BaCO3沉淀，该沉淀溶于硝酸(或盐酸)，生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体。（9）HC03—取含HC03—盐溶液煮沸，放出无色无味C02气体，气体能使澄清石灰水变浑浊。或向HC03—盐酸溶液里加入稀MgS04溶液，无现象，加热煮沸，有白色沉淀MgC03生成，同时放出C02气体。（10）P043—含磷酸根的中性溶液，能与AgN03反应，生成黄色Ag3P04沉淀，该沉淀溶于硝酸°（11）N03—浓溶液或晶体中加入铜片、浓硫酸加热，放出红棕色气体。4．几种重要有机物的检验（1）苯能与纯溴、铁屑反应，产生HBr白雾。能与浓硫酸、浓硝酸的混合物反应，生成黄色的苦杏仁气味的油状（密度大于1）难溶于水的硝基苯。（2）乙醇能够与灼热的螺旋状铜丝反应，使其表面上黑色Cu0变为光亮的铜，并产生有刺激性气味的乙醛。乙醇与乙酸、浓硫酸混合物加热反应，将生成的气体通入饱和Na2C03溶液，有透明油状、水果香味的乙酸乙酯液体浮在水面上。（3）苯酚能与浓溴水反应生成白色的三溴苯酚沉淀。能与FeCl3溶液反应，生成紫色溶液。（4）乙醛能发生银镜反应，或能与新制的蓝色Cu（0H）2加热，生成红色的Cu20沉淀。二、物质鉴别的几种主要类型1、 任意选择试剂的物质鉴别这是指一般类型鉴别题。它不限所用鉴别试剂的多少，只要求能简明扼要，一一区别开来即可。比如，鉴别下列六种气体：02、 Cl2、NH3、CO2、N2、空气。对于此题可先观色，即黄绿色者为C12,后闻气味，即有刺激性气味的是NH3，其余再点燃，火焰无明显变化的是空气，燃烧更旺的是02，火焰熄灭的是CO2和N2,再将CO2和N2分别通入石灰水，石灰水变浑浊的是CO2，不变的为N2。任选试剂鉴别物质的思路和规律一是根据待鉴物特性加以鉴别。比如，黄绿色的气体为氯气，臭鸡蛋气味为硫化氢，火焰呈黄色是钠，能使品红褪色且加热后恢复原色的是SO2等。二是根据待鉴物的酸碱性，或阴、阳离子的特征反应加以鉴别。比如，关于盐酸、硫酸、NaOH、Na2CO3和KNO3五种溶液的鉴别，可分析它们的阴离子，先选含有Ba2+的溶液和稀HNO3鉴别出硫酸和Na2CO3，然后用紫色石蕊试液将盐酸、NaOH和KNO3一一鉴别出来。三是对多种待鉴物，则可按其共性去分组，按其个性来鉴别。2．限用一种试剂的鉴别题这类题较前者更复杂，它要求只允许用一种试剂加以一一区别。为此，我们所选用的那种试剂须能分别与被鉴别物反应，产生各种不同的现象才行，即被检物有几种就应产生几种不同的现象（包括没有明显变化也是一种现象）。限用一种试剂鉴别物质的规律（1）当被鉴物阳离子相同，阴离子不同时，可加入能与这些阴离子反应产生不同颜色沉淀的阳离子。比如，只用一种试剂鉴别NaCl、Na3PO4、Na2S、NaOH、NaNO3五种无色溶液，用AgNO3溶液就能达到目的。(2)当被鉴物阳离子相同，阴离子是挥发性酸根，或不稳定性酸根、或弱酸根离子时，可选用强酸鉴别。比如，只用一种试剂鉴别Na2S、Na2CO3、Na2SO3、Na2S2O3、Na[Al(OH)4]、NaCl六种溶液，可加入盐酸或硫酸即可。(3)当被鉴物阳离子相同，阴离子中部分具有还原性，且采用非氧化性酸难以一次鉴别的，则应选用浓硫酸等强氧化性酸为鉴别试剂。比如，Na2S、Na2CO3、Na2SO3、 Na2SO4、 NaBr等溶液的鉴别，选用浓硫酸为好。(4)当被鉴物阴离子相同，阳离子不同时，可选用强碱做鉴别试剂。倘若Zn2+盐和A13+盐溶液同存于被鉴物之例时，难以用强碱将它们区别开来，则改用氨水即可。比如，NaOH、(NH4)2SO4、Al2(SO4)3、 MgSO4、 Fe2(S04)3五种溶液可选用NaOH溶液来鉴别；又比如，NaNO3、Zn(NO3)2、Al(NO3)3、AgNO3等四种溶液的鉴别，宜用氨水来鉴别。(5)当被鉴物中存在强酸弱碱盐或存在强碱弱酸盐时，则可选用与其能发生双水解，并能产生沉淀和气体的盐做试剂。比如，Ca(N03)2、 Al2(SO4)3、 Na2S04、 H2S04四种溶液，可选用Na2C03溶液做试剂就能——将它们鉴别开来。(6)当被鉴物中含有醛基、羟基、羧基或多个羟基时，可考虑使用新制的Cu(0H)2来鉴别。比如，乙醇、甘油、葡萄糖、乙醛、乙酸的鉴别就是用新制的Cu(0H)2来完成的。(7)当被鉴物中含有酚羟基、C=C等官能团时，则可考虑用溴水作试剂来鉴别。比如，乙烯、氢硫酸、苯酚、AgNO3四种溶液就是用溴水来鉴别的。(8)当被鉴物中含有醋酸盐、酚类物质，及其它一些无机物时，可用FeCl3溶液加以鉴别。比如，用FeCl3溶液可鉴别乙醇、乙酸钠、苯酚、硝酸银、碘化钾五种溶液。(9)在水中溶解性及密度不同的有机物，可用水做鉴别试剂。比如，乙醇、CCl4和苯三种液体就可用水来鉴别。3、不用任何试剂的鉴别题它要求不准用任何外来试剂去参与物质鉴别。为此，须掌握待鉴物之间相互鉴别之功能，或先加热或先观察所给物质颜色，或先水溶然后再相互滴加鉴别之。如不用任何试剂，将HCl、BaCl2、Na0H、CuS04四种溶液鉴别出来。经观察，四种溶液中只有CuS04溶液显蓝色，其余为无色。把CuS04溶液分别滴入另三种溶液中，有白色沉淀产生的原溶液为BaCl2溶液；有白蓝色沉淀产生的原溶液为NaOH溶液，剩余的为HC1溶液不用任何试剂鉴别物质的思路（1）利用物质的物理性质（如颜色、气味、溶解性等）直接鉴别。比如，不外加试剂鉴别浓硫酸、浓硝酸、硫酸铜溶液。即可一看颜色，溶液是蓝色者为硫酸铜溶液，二看挥发性，打开瓶盖，有白雾者为浓硝酸，无明显现象的为浓硫酸。（2）先利用被鉴物的物理性质辨别出其中一种物质，然后用这种物质做试剂去鉴别其余物质或再用被检的物质做试剂，又去鉴别剩余物，直到一一鉴别出来为止。比如，现有MgS04②NaOH③FeCl3④NaCl四种溶液，不外加试剂，用最简单的方法鉴别的顺序是（）（A［①②③④（B［②③④①（C）③②①④（D）③①④②先看颜色检出FeCl3溶液（棕黄色），然后将FeCl3溶液做试剂去鉴别其余三种溶液，产生红褐色沉淀的是NaOH溶液，再用NaOH溶液做试剂去鉴别剩余二种溶液，产生白色沉淀的是MgSO4溶液，无白色沉淀的是NaCl溶液。（3）若用物理性质不能直接鉴别出其中一种物质，则可将几种待鉴物编号，然后采用加热，或两两混合，根据不同现象一一鉴别出来。比如，不另加试剂鉴别碳铵、硫铵、氯铵、苏打、小苏打五种白色固体。现用图示法如下：编号操作现象结论①有刺激性气体放出，试管中无残留物 NH4HCO3②△有刺激性气体放出，试管中有残留物 （NH4）2SO4③一冒白烟，试管口附近有白色固状物 NH4Cl④无变化»Na2C03有无色气体产生，试管中有白色固体残留，⑤试管口有液珠 NaHCO3三、物质鉴别题的解题步骤、方法物质鉴别题的解题步骤、方法又根据物质的状态不同而又有所区别。但解答此类题的叙述程序基本相同，就是：由操作到现象再到结论最后写出有关方程式。1、 气态物质的鉴别鉴别气态物质的步骤和方法一般遵循：①看气体的颜色；②嗅气味；③用试纸检验；④用火点燃⑤加有关试剂。当然，在具体操作时，可根据题意省略或变动其中的某些步骤和顺序【例1】在个集气瓶里分别盛有Cl2、 N2、O2、H2S、CO2、HCl、NO2、CO、H2、NO等气体，试用最简单的方法把它们鉴别出来。解析：①看颜色：黄绿色的为Cl2，棕红色的为NO2，瓶口附近出现棕红色的为NO；②嗅气味：有臭鸡蛋气味的为H2S,有刺激性气味的为HCl；③用湿润的蓝色石蕊试纸检验：试纸变红的为CO2（此步也可省略)；④用燃着的木条试验：熄灭的为N2,燃烧更旺的为02,气体被点燃的是CO、H2；⑤用蘸有石灰水的玻璃棒置于燃烧的火焰附近，石灰水出现浑浊的为CO，无浑浊出现的为H2。2、 固态物质的鉴别鉴别固态物质时,一般采用如下的步骤和方法，即①分别取出试样，配成溶液；②各取少量试液，分别加入有关的试剂，根据不同现象加以区分或分组；③分组取出少量试液，各加有关的试剂，根据反应特征，加以区分【例2】现有瓶白色固体，它们是Al2O3、 CaCO3、 Ba(OH)2、MgCl2、 BaSO4、 AlCl3、 NH4NO3、NaNO3、 (NH4)2SO4、 无水CuSO4等，是将它们一一鉴别出来。解析：①加水配成溶液，不溶的有Al2O3、CaCO3、BaSO4；溶液成蓝色的为无水CuSO4；溶液成无色的有Ba(OH)2、MgCl2、AlCl3、NH4NO3、NaNO3、 (NH4)2S04②在不溶物组中分别加NaOH溶液，溶解的为A1203，不溶的为CaCO3、BaSO4。再向CaCO3、BaSO4中分别加盐酸，溶解的为CaCO3，仍不溶的为BaSO4③在无色溶液组中分别加CuSO4溶液，出现蓝色沉淀的为Ba(OH)2;不出现沉淀的为MgCl2、 AlCl3、 NH4NO3、NaNO3、 (NH4)2SO4等④在余下的五种溶液中，分别加Ba(OH)2溶液，无明显现象的为NaNO3;有白色沉淀且不消失的为MgCl2，有白色沉淀过量后消失的为AlCl3，有气体产生而无沉淀的为NH4NO3，既有气体产生又生成沉淀的为(NH4)2SO4(溶液的鉴别在另一专题中单独归纳)你会寻找鉴别方法吗？“有比较才有鉴别”。可见，比较是鉴别的前提。通过比较，找出性质差异，依据性质差异寻找体现性质差异的鉴别方法，是解答鉴别物质题的常规思路。要提醒同学们的是：找差异可从整体找，也可从局部找；可从化学性质找，也可从物理性质找。对同一问题的鉴别方法可能有多种。例如：题目：如何鉴别室温下等体积饱合食盐水、蒸馏水各一杯。解析：饱和食盐水与蒸馏水的差异是显而易见的：即蒸馏水中不含Na+和Cl-。就是这种组成上的差别，造成它们性质上的很多差异。因而就有如下的可用鉴别方法：1、 往两液体中分别滴入AgNO3溶液，有白色沉淀产生者为饱和食盐水。2、 分别称量等体积的两液体，质量大者为饱和食盐水。3、 分别测两液体的导电性，导电能力强者为饱和食盐水。4、 分别测丙液体的沸点，高者为饱和食盐水。5、 分别加热蒸发两液体，冷却后见有晶体者为饱和食盐水。6、 分别在两液体中加入少量食盐晶体，搅拌后有不溶晶体者为饱和食盐水。7、 在两液体中分别通入HCl气体，有晶体析出者为饱和食盐水。8、 用洁净铂丝分别蘸取两液体在无色火焰上灼烧，火焰呈黄色者为饱和食盐水。当然，还可以有其他的办法。另外，有人认为，只要尝一下这两种液体的味道便可解决问题，岂不更简单。本来这办法也是正确的，不过，在化学上，我们总是尽可能避免去尝物质的味道，以免错尝了毒物。专项训练1．甲、乙、丙、丁分别是Al2（SO4）3、FeSO4、NaOH、BaCl2四种物质中的一种，若将丁溶液滴入乙溶液中，有白色沉淀生成，继续滴加沉淀消失；丁溶液滴入甲溶液中，无明显现象，据此推断丙物质是（）A．Al2（SO4）-3B・NaOHC.BaCl2D・FeS042•有以下四组物质：FeCl2、 Al（NO3）3、 MgSO4、 NH4N03四种溶液②MnO2、 FeS、CuO、C四种黑色固体④NaCl、AlCl3、 Ba（OH）2、 HCl四种溶液。其中只用一种试剂（允许加热）就能将组内物质区别开的是（）A・只有①③B・只有①②③C.只有①③④ D.全部3•不另加试剂，也不用焰色反应，就能鉴别的溶液组是（）A、 Al2（SO4）3、 Na2CO3、BaCl2、H2SO4B、 Na2SO4、BaCl2、K2CO3、KNO3C、 NaCl、AgNO3、CaCl2、Na2CO3D、 MgSO4、NaOH、BaCl2、 NaCl4•下列各组溶液，不用其他试剂就不能鉴别的是（）A．FeCl3、 NaNO3、Na2CO3、 NaClB．NaOH、MgSO4、 Na2CO3、NaHSO4C．AgNO3、KNO3、KCl、NaBrD．HCl、BaCl2、NaOH、CuS045•下列各组稀溶液，不用其他试剂或试纸，仅利用溶液间的相互反应，就可以将它们区别开的是（）硝酸钾硫酸钠氯化钙氯化钡B.硫酸硫酸铝氯化钠氢氧化钠C.盐酸硫酸钠碳酸钠氢氧化钠D.硫酸氢钠氯化镁氢氧化钡硫酸钠6．关于某无色溶液中所含离子的鉴别，下列判断正确的是()A•加入AgN03溶液，生成白色沉淀，再加入稀盐酸沉淀不溶解，可确定有C1-存在B.加入加Ba(N03)2溶液，生成白色沉淀，再加稀盐酸不溶解，可确定有I-存在C.通入C12后，溶液变为黄色，加入淀粉溶液后变蓝，可确定有I-存在D.加入盐酸，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊，则原溶液中一定有大量C032-7•下列各组溶液只需通过相互滴加就可以鉴别出来的是()A.NaA102溶液和盐酸B・NaHC03溶液和Ca(OH)2溶液C.浓NaOH溶液和浓NH3C1溶液D.稀硫酸和碳酸钠溶液8、检验某未知溶液中时否含有S042-,下列操作最合理的是()A、 加入稀硝酸酸化的Ba(N03)2溶液B、 加入盐酸酸化的BaCl2溶液C、 先加稀硝酸酸化，再加Ba(N03)2溶液D、 先加盐酸酸化，再加BaCl2溶液9•甲、乙、丙、丁分别是NaOH、MgCl2、FeS04、NaCl四种物质的一种。若将丁溶液滴入乙溶液，发现有白色沉淀；若将丁溶液分别滴入甲、丙溶液时，无明显现象则乙物质是()A.MgCl2B・Na0HC・FeS04D・NaCllO•为了区别五瓶无色溶液：HC1、A1C13、Ba(N03)2、NaC1、 Na2C03，四位学生都没有用酒精灯，三位学生另用了试剂（甲另用了酚酞试剂乙另用了NaOH溶液丙另用了紫色石蕊试液），丁没有另用任何试剂，其中操作步骤一定最少的是（）甲和丙B.乙C.乙和丙D.丁11•一瓶无色气体，可能含氧化氢、硫化氢、二氧化硫、二氧化氮、溴化氢、二氧化碳中的1种或几种，将其通入氯气中，得无色透明溶液，将该溶液分成两份，1份加入盐酸酸化的氯化钡溶液，析出白色沉淀：1份加入硝酸酸化的硝酸银溶液，也有白色沉淀生成。下面结论正确的是（）①原气体中肯定有S02②原气体中可能有S02③原气体中肯定无H2S、HBr、N02④不能肯定是否含有HC1⑤原气中肯定不含C02⑥原气中肯定含HC1A•①③④B.①④⑤C.①③⑥D.①②③④⑤⑥12•某无色溶液可能含K2S04、KCl、CuCl2、 CaCl2和Na2C03中的一种或几种，依次进行下列实验：⑴取少量