检验一些无机化合物.ppt

检验一些无机化合物,13.1离子的检验,13.2混合物的检验,前言,物质检验的作用,1. 物质检验在化学中的重要性,化学研究物质及其变化规律，必定先要认定某种物质,2. 工农业生产中对原料、中间产品、产品等都 必须作检验分析,3. 社会生活中到处可以见到物质检验的踪迹。 如水质、空气、食品、房屋装潢等，通过一定 的检验来确认其对人体健康是否有害。,13.1离子的检验,INDENTIFICATION OF IONS,所选试剂与被检物质反应要有高的专一性、选择性 排除干扰物的影响 反应灵敏、要完全 反应要有明显的现象或特征 操作简单、 实验步骤尽量少,（一）物质检验的要求,(1)对反应进行条件的要求,反应要有明显的外部特征，如溶液颜色的改变、沉淀的生成或溶解、气体的产生等。,反应要在适宜的条件下进行，如酸碱度、浓度、温度等的选择。,排除干扰物的影响,(2)对反应选择性的要求,一种试剂如果只与少数几种离子反应，这种反应就叫做选择性反应。与该试剂反应的离子种类越少，反应的选择性越高。,如果试剂只与一种离子发生反应，这个反应的选择性最高，这样的反应称为这种离子的特征反应,在物质检验过程中尽量采用选择性高的反应。,（二）物质检验的一般步骤,(1)对试样的外观进行观察。主要指状态和颜色的观察，从而划定大致可能的离子范围。,(2)试样的准备。因检验反应一般在溶液中进行，所以当试样是固体时，首先要进行试样溶液的配制过程。,(3)检验。每次均应移取少量溶液进行检验，绝对不能将检测试剂直接加入到全部待检测溶液中,它们的共同点是：依据物质的特殊性质和特征反应，选择适当的试剂和方法，准确观察反应中的明显现象，如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等，进行判断、推理。 鉴定通常是指对于某一种物质的定性检验，根据物质的化学特性，分别检出阳离子、阴离子.即确定一种物质的成份。 鉴别通常是指对分别存放的两种或两种以上的物质进行定性辨认，可根据一种物质的特性区别于另一种，也可根据几种物质的颜色、气味、溶解性、溶解时的热效应等一般性质的不同加以区别。 推断是通过已知实验事实，根据性质分析推求出被检验物质的组成和名称。,物质的检验通常有鉴别、鉴定、推断 三种情况,物质的检验的分类,几种重要的阳离子的检验,能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变 为红色。,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）。,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。,能与NaOH溶液反应生成白色Mg(OH)2沉淀。,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。,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+。,铵盐（或浓溶液）与NaOH浓溶液混合，并加热，放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体（有刺激性气味）。,几种重要的阳离子的检验,能与少量NaOH溶液反应，先生成白色Fe(OH)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+Cl22Fe3+2Cl,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。,几种重要的阳离子的检验,（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。,几种重要的阳离子的检验,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。,加入硝酸银溶液、稀硝酸，生成白色沉淀(AgCl) ， 该沉淀能溶于氨水，生成Ag(NH3)2+。,加入硝酸银溶液、稀硝酸，生成淡黄色沉淀(AgBr)；,加入硝酸银溶液、稀硝酸，生成黄色沉淀(AgI) ； 加入氯水、四氯化碳，下层显紫红色； 加入淀粉溶液、氯水，溶液显蓝色。,几种重要阴离子的检验,加入氯水、四氯化碳，下层显红棕色,几种重要阴离子的检验,能与含Ba2+溶液反应，生成白色BaSO4沉 淀，不溶于硝酸。,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。,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）HCO3,加入BaCl2溶液无现象，加入盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体,几种重要阴离子的检验,能与AgNO3反应， 生成黄色Ag3PO4沉淀，该沉淀溶于硝酸。,浓溶液或晶体中加入铜片、浓硫酸加热， 放出红棕色气体。,几种重要阴离子的检验,(六)物质的鉴定,鉴定通常是指对于一种物质的定性检验，是根据物质的化学特性，分别检出其阳离子、阴离子，从而得出是什么物质。,例：设计实验，证明(NH4)2 Fe (SO4)2 6H2O(硫酸亚铁铵晶体)的成分中含有Fe2+、 NH4+、 SO42- 和 H2O,要确认已知物质的组成，应利用物质中所含各组分的 特征反应，先进行每个组分的单独检验，然后利用对各组分的检验结果确定物质的组成。,首先对物质先进行外观观察，可以看到(NH4)2 Fe (SO4)2 6H2O 晶体是一种淡蓝绿色晶体，说明在试样中可能有Fe2+ 存在。,具体的实验设计,1、可以通过加热晶体的方法进行检验原晶体中是否含有结晶水,操作：取少量晶体放入试管中，用酒精灯加热，在试管囗有 液体生成，说明原晶体中含有结晶水。,2、检验晶体中的其它离子时，要先将试样配成溶液。,在配制溶液过程中，可以观察溶液的颜色、有无沉淀或气体生成。可以进一步确认某些离子的存在。,操作：取少量 晶体，放入烧杯，配成 溶液，发现无沉淀或气体生成，溶液的颜色为淡绿色，可以再次推断原晶体中含有Fe2+。,3、对溶液中所含的离子进行检验：,在设计检验离子程序时，要考虑离子之间的相互干扰。,如果存在离子之间的干扰，则要先排除干扰，再进行检验。,操作：在三支试管中分别加入少量试样溶液,(1)检验Fe2+ ：,向第一支试管中滴入 2 滴KSCN 溶液，溶液不显红色。再向这 支试管中加入几滴新配制的氯水，溶液的颜色变为红色，说明 溶液中含有Fe3+，则原晶体中含有Fe2+ 。,(2)检验NH4+：,向第二支试管中加入浓 NaOH 溶液，加热，并有试管囗用湿润 的红色石蕊试纸检验，红色石蕊试纸变蓝，说明有NH3 生成， 则溶液中含有NH4+，从而确定原晶体中含有NH4+。,向第三支试管中滴入几滴用盐酸酸化的BaCl2 溶液，有白 色沉淀生成，说明溶液中有SO42-存在，,(3)检验SO42-,(七)物质的鉴别,1、物质鉴别的常用方法,物理方法：,a：选用焰色反应等操作方法鉴别,b：根据溶解度、密度等物理方法鉴别,c：加热法：适用于易升华的物质；,加热法、指示剂法、点燃法、互滴法、两两混合法等,“由阳定阴、由阴定阳”原则,化学方法：,2、鉴别物质的操作中注意事项 *鉴别多种物质时要编号； *鉴别时，不能在原试剂瓶中直接加入试剂进行检验。每次取少量，液体每次取12毫升，一般固体取少许或配成溶液后使用； *气体用导气管导出。 3、鉴别题解答时文字表达要求 不许原瓶操作：鉴别的目的是为了以后的使用，若用原瓶操作，污染了原瓶中试剂，要有“各取少许”字样。 不许“指名道姓”：结论的得出来自实验现象，在加入试剂之前，该物质是未知的，应该叙述“若(现象)，则证明有”，叙述时不可出现“取某某物质加入某某试剂”的字样。 一般简答顺序为：各取少许溶解加入试剂描述现象得出结论原理（方程式）,物质鉴别的一般类型：,任加试剂的鉴别题,只用一种试剂或方法鉴别题,a：加一种化学试剂逐一鉴别,b：加一种化学试剂一次性鉴别,c：加一种试剂由少量到多量一次性鉴别,d：加一种试剂同时利用物理方法和化学方法鉴别, NaCl、(NH4)2SO4、NH4NO3、AlCl3、MgCl2、FeSO4、Fe(NO3)3、AgNO3、CuCl2九种溶液,NaHSO4、KNO3、Na2CO3三种溶液,石蕊试液,Ba(OH)2溶液,不许用外加试剂鉴别,（1）如果鉴别的几种溶液之一有明显的外观特征，可先将其鉴别出来，并以它为试剂鉴别出另一种，再用该种试剂鉴别其它，以此类推。,特征现象法,例：不另用其它试剂鉴别下列七种溶液： NaBr、CuCl2、AgNO3、H2S、NaOH、HCl、NaNO3,（2）如果鉴别的溶液没有特殊的外观特征，可采用两两相混合, 将现象列表据现象不同鉴别之。,两两混合法,不另用其它试剂鉴别Na2CO3、Ba(NO3)2、Na2SO4、HCl 四种溶液。,（3）如果要鉴别的物质只有两种，且相互滴加时有不同的反应现象，可用互滴法鉴别。,如：AlCl3、NaOH； NaAlO2、H2SO4;,Na2CO3、HCl；, H3PO4、Ca(OH)2；,（4）如果要鉴别的物质热稳定性和受热分解的产物及现象不同，可采用加热鉴别的方法,例：不另用其它试剂鉴别：NH4Cl、NH4HCO3、Ca(HCO3)2、CaSO4、AgNO3五种晶体。,练习1.下列各组物质，只用一种试剂无法鉴别的是 A.CaCl2，AlCl3，Na2SO4，H2SO4 B.Na2S2O3，Na2CO3，AgNO3，NaAlO2 C.K2SO4，Na2SO4，NaCl，NH4Cl,C,练习2.下列各组溶液中，不用任何其它试剂就能鉴别的是 A. BaCl2，AlCl3，Na2SO4，H2SO4 B.HCl，NaOH，K2SO4，NaHCO3 C.NaAlO2，KHCO3，NaCl，NaHSO4 D.NaOH，FeCl3，MgCl2，K2SO4,C、D,练习3. 现有：K2S,Na2S2O3,NaHSO3,K2CO3,Pb(CH3COO)2,AgNO3,盐酸,氨水等8种溶液,下列鉴别方案最好的是 A.要使用3种其它试剂即可鉴别 B.要使用1种其它试剂即可鉴别 C.要使用2种其它试剂即可鉴别 D.不另取其它试剂即可鉴别,D,(八)物质的推断,推断是通过已知实验事实（现象），根据性质分析推断出物质的组成、结构或名称。,解题时注意：,审明题意、明确范围，注意题中所给的限制条件。 利用推理法紧扣实验现象，结论要明确，对“肯定存在”，“不存在”、“可能存在”三种情况都要有明确的结论，应特别注意的是当得出明确的肯定结论后，因不能共存而得出的否定的结果。 要注意数据对推断结论的影响,未知物的检验就是利用物质（或离子）的检验方法（特征反应），根据实验现象检验、推断未知物是（或含有）什么，或可能是（或可能含有）什么。 未知物检验常见类型： 1、阳离子检验 2、阴离子检验 3、阴阳离子混合的检验,未知物的检验和推断,练习4.有一化合物X，含有下列阳离于和阴离子中的各一种：K、Fe3+、Cu2+、NH4+、HCO3、SO32、NO3、Cl一，对X进行如下实验：将固体X高温灼热，不起反应，将固体X加入水中溶解得无色溶液，在X溶液中加入盐酸，无气体放出。根据上述实验现象推断X是哪种化合物？,KCl,(八)物质的推断,混合溶液中离子的推断（检出）,有一瓶澄清透明溶液，可能含有Al3+、 NH4+、SO42、CO32、C1中的几种。 实验步骤和现象： (1) 溶液滴在蓝色石蕊试纸上，试纸呈红色；,(2)取少量溶液，用稀硝酸酸化后，滴加氯化钡溶液，产生白色沉淀，滴加氯化钡至不再产生沉淀未知；,(3) 将(2)中的沉淀静置，取上层清液，加入硝酸银溶液，生成白色沉淀；,(4) 另取部分溶液，逐滴加入NaOH溶液至过量，在滴加过程先看到生成沉淀，随之沉淀全部溶解。,检出,推断,检出,推断,检出,推断,检出,推断,H+,无CO32,SO42,有SO42、,C1,无法推断C1,Al3+,有Al3+,实验方案的反思和修正,上述实验方案无法确定NH4+、C1是否存在，该实验方案存在缺陷，在实验操作和现象推理过程中，如发现实验步骤和所加试剂有问题，要及时修正，直到得到检验的结果,练习5.有六瓶白色固体，它们分别为 Al2O3、NaNO3、Ba(OH)2 、 MgCl2、(NH4)2SO4、无水CuSO4 ，现仅用蒸镏水对它们做 出检别，根据以下实验步骤，在空内填入须加入的试剂，填 写出检出物质时，须与实验现象上下对应,(1)待检物 + ( ),检出物质,实验现象,(2)待检物 + ( ),检出物质,实验现象,(3)待检物 + ( ),检出物质,实验现象,水,Al2O3 CuSO4,不溶于水,蓝色溶液,CuSO4,Ba(OH)2,蓝色沉淀,Ba(OH)2,MgCl2 (NH4)2SO4 NaNO3,白色沉淀,剌激性气体,无明显现象,练习6.在某溶液中，可能含有下列离子： Ba 2+ 、Fe3+、Ag+、Al3+，请设计实验检验溶液中存在或可能存在的离子。,分析：从颜色分析有Fe3+，又Ag+干扰其他离子的检验，先检验Ag+，再除去Ag+排除干扰，又Ba 2+ 、Al3+互不干扰，取上层清液加Na2SO4溶液检验Ba 2+ ，加NaOH至过量取上层清液滴加盐酸检验Al3+。,练习7.某未知溶液中可能含有下列离子：SO42-、CO32-、Cl-、SiO32-，请设计实验检验。,分析：检验SO42-、 Cl-均受到CO32- 的干扰，所以先检验CO32- 、SiO32-再除去，又SO42-干扰Cl-的检验。先检验SO42-最后检验Cl-。,具体步骤：取少量溶液加过量稀硝酸如果有气体生成的说明有CO32- ，有白色沉淀生成的说明有SiO32-，反之没有。取反应后溶液加足量的硝酸钡，如果有白色沉淀现象说明有SO42-，再取以上反应后溶液加AgNO3，有白色沉淀现象说明有Cl-。,练习8.在某澄清、透明的浅黄色溶液中，可能含有下列离子： K+、 NH4+、 Fe3+、Ba2+、 Al3+、 SO42-、 HCO3-、 Cl- ，试设计实验，检验溶液中存在或可能存在的离子。,分析：初步判断有Fe3+ ，无HCO3- ， 又Ba2+、 SO42-是不能共存的，再分别取少量原溶液进行检验有无 NH4+、K+、Al3+、 Ba2+、 SO42-、 Cl- 。,实验设计 ：1、先用焰色反应检验K+的存在；2、 加硝酸钡溶液检验 SO42-的存在，有SO42-则溶液中无 Ba2+ ，如果无SO42- ，则需取原溶液加稀硫酸检验Ba2+ ；3、检验Cl- 的存在要先除去SO42- 再加硝酸银溶液检验；4、用氢氧化钠溶液检验Al3+的存在 ；5、用浓碱加热检验NH4+的存在。,1、未知物检验的一般步骤：利用离子或物质的特征反应，检验步骤与离子检验的步骤基本相似。,小结,2、未知物检验注意事项： （1）离子间的共存问题； （2）离子间的干扰问题； （3）所加试剂在何种情况下必须是过量的； （4）语言叙述要准确。,外观观察,准备溶液,进行检验,可能含有的离子进行分析,练习9.有A、B、C、D、E、F六瓶未知溶液，它们分别是硫酸镁、氯化钡、碳酸铵、硝酸银、氢溴酸、氢氧化钠。为了鉴别，各取少许溶液进行两两混和，结果如下图表：表中“”表示有沉淀或微溶物质生成，“”表示有气体生成，“”表示观察不到明显现象。由此可判断： A是 B是 C是 ， D是 E是 F是 。,(NH4)2CO3 NaOH MgSO4 BaCl2 HBr AgNO3。,【解析】 根据物质进行两两混合的现象分析，本题的突破口是：F与其它物质混合都产生沉淀，由此知F是AgNO3；A能与其它物质混合，产生两种气体和三种沉淀；而能产生气体的只有(NH4)2CO3，由此知A是(NH4)2CO3，从而也限定了B、E的范围是HBr或NaOH中的一种；再根据：B能与(NH4)2CO3产生气体的同时，也能与C反应产生沉淀，又能与F产生沉淀，所以，B是NaOH，E是HBr，同时确定C是MgSO4，余者为BaCl2。,练习10.通过分别加入AgNO3、Ba(NO3)2、Mg(NO3)2三种试剂，使某溶液中的Cl-、OH-、CO32-先后沉淀出来，逐一加以分离，则加入三种试剂的顺序是( ) AAgNO3,Ba(NO3)2,Mg(NO3)2 BMg(NO3)2,Ba(NO3)2,AgNO3 CBa(NO3)2,AgNO3,Mg(NO3)2 DBa(NO3)2,Mg(NO3)2,AgNO3,【解析】 本题要求分别使Cl-、OH-、CO32-逐一沉淀而分离。若先加AgNO3试剂，则会使三种离子均沉淀出来；若先加Ba(NO3)2试剂，则只有CO32-沉淀出来；若先加Mg(NO3)2试剂，则OH-、CO32- 将被沉淀出来。因此正确的顺序为Ba(NO3)2，Mg(NO3)2，AgNO3。,D,练习11.现有一瓶物质甲和乙的混和物，已知甲和乙的某些性质如下： 据此，将甲和乙互相分离的最佳方法是( ) A 萃取法 B 升华法 C 分馏法 D 分液法,【解析】 本题要求根据试题给定的甲、乙两物质的性质，综合分析后选出最佳方案。升华法显然不行，因为甲、乙两物质均溶于水，所以用分液法、萃取法也不行；故只能根据沸点的差异，采取分馏法最为方便。,C,练习12.某K2CO3样品中含有Na2CO3、KNO3和Ba(NO3)2三种杂质中的一种或二种。现将13.8g样品加入足量水，样品全部溶解。再加入过量的CaCl2溶液，得到9g沉淀。对样品所含杂质的正确判断是( ) A肯定有KNO3 B肯定有KNO3，可能还含有Na2CO3 C肯定没有Ba(NO3)2,可能有KNO3 D肯定没有Na2CO3和Ba(NO3)2,【解析】 因样品可全部溶于水，所以肯定无Ba(NO3)2;若13.8g样品全部是K2CO3,则其溶解后加入足量CaCl2可得10g沉淀，实际只得9g，所以固体中CO2-3含量低于K2CO3中CO32-含量，因为Na2CO3中CO32-含量高于K2CO3,所以一定有KNO3，同时也可能有Na2CO3。,AB,钠（黄色）,钾（紫色）,铜（绿色）,