高中化学 专题3 物质的检验与鉴别 课题一 牙膏和火柴头中某些成分的检验课件 苏教选修6

课题一课题一 牙膏和火柴头中某些成分的检验牙膏和火柴头中某些成分的检验 【学考报告学考报告】 知识条目知识条目 加试要求加试要求 牙膏的主要成分及其功能牙膏的主要成分及其功能 检验牙膏中含有的碳酸钙、甘油的化学原理和操检验牙膏中含有的碳酸钙、甘油的化学原理和操作方法作方法 火柴起火的原理火柴起火的原理 火柴头中硫元素、氯元素的检验原理和操作方法火柴头中硫元素、氯元素的检验原理和操作方法 物质检验的方案设计物质检验的方案设计 a b a b c 一一、牙膏中某些成分的检验牙膏中某些成分的检验 1.牙膏的主要成分及其功能牙膏的主要成分及其功能 摩擦摩擦 去污去污 湿润湿润 微生物微生物 污污 垢垢 龋齿龋齿 2.牙膏中某些成分的检验牙膏中某些成分的检验 (1)牙膏中牙膏中CaCO3、甘油的检验甘油的检验 化学原理与现象：化学原理与现象： CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O，产生的气体使澄清石产生的气体使澄清石灰水变浑浊灰水变浑浊。 绛蓝绛蓝 (2)F、Ca2的检验：的检验： Ca22F=CaF2 白白 Fe36F=FeF36 无无 Fe(SCN)36F=FeF363SCN 无无 Ca2的检验：的检验： CaCl2溶液中滴加溶液中滴加(NH4)2C2O4溶液会产生白色沉淀溶液会产生白色沉淀_ _。 思考：思考：检验牙膏中的检验牙膏中的CaCO3时时，能否用稀硫酸代替稀盐酸能否用稀硫酸代替稀盐酸？ 提示提示 不能不能。因为稀硫酸与因为稀硫酸与CaCO3反应反应，生成微溶物质生成微溶物质CaSO4，覆盖在覆盖在CaCO3表面表面，阻止反应的继续进行阻止反应的继续进行。 Ca2C2O24 =CaC2O4 二二、火柴头成分的检验火柴头成分的检验 1.火柴头所含成分火柴头所含成分 安全安全火柴火柴 侧面涂有侧面涂有_（发火（发火剂）和剂）和_（易燃物）等（易燃物）等火柴头含火柴头含_、_等氧化剂和易燃物等氧化剂和易燃物 如硫磺等如硫磺等 红磷红磷 Sb2S3 KClO3 MnO2 2.火柴头中硫元素及氯元素的检验火柴头中硫元素及氯元素的检验 褪去褪去 SO2 白色白色 AgCl=AgCl ClO3 点拨一、牙膏和火柴头中某些成分的检验注意事项点拨一、牙膏和火柴头中某些成分的检验注意事项 1.牙膏中某些成分的检验牙膏中某些成分的检验 (1)甘油的检验：甘油的检验： 检验甘油所用的检验甘油所用的 Cu(OH)2必须新制。配制方法：向必须新制。配制方法：向 1 mL 0.5 mol L1的的CuSO4溶液中加入几滴溶液中加入几滴1 mol L1 NaOH溶液，溶液，即可生成即可生成 Cu(OH)2。 在检验醛基时也要用新制在检验醛基时也要用新制 Cu(OH)2， 但必须保证， 但必须保证 NaOH 过过量，否则实验失败。量，否则实验失败。 牙膏中甘油的含量较低， 所以新制牙膏中甘油的含量较低， 所以新制 Cu(OH)2不宜加得太多，不宜加得太多，否则加热后会生成黑色沉淀。否则加热后会生成黑色沉淀。 (2)CaCO3的检验：的检验： 既要检验出阴离既要检验出阴离子为子为 CO23，还要检验阳离子为，还要检验阳离子为 Ca2。 2.火柴头中某些成分的检验火柴头中某些成分的检验 (1)检验火柴头燃烧产物中有检验火柴头燃烧产物中有 SO2： 实验所用的酸性实验所用的酸性 KMnO4溶液浓度为溶液浓度为 0.000 5 mol L1， 浓度， 浓度小，增强实验效果。小，增强实验效果。 在教材方案在教材方案 1 中为增强实验效果，可将上面的烧杯改为小中为增强实验效果，可将上面的烧杯改为小烧杯； 在方案烧杯； 在方案 2 中， 点燃火柴头时要在开始的瞬间抽取气体，中， 点燃火柴头时要在开始的瞬间抽取气体，待火柴梗燃烧时，停止抽取气体。待火柴梗燃烧时，停止抽取气体。 除课本给出方案除课本给出方案 1、 2外， 用外， 用 KMnO4检验检验 SO2还可设计为：还可设计为：将一滴酸性将一滴酸性 KMnO4溶液滴在湿润的滤纸上，在滤纸下方用溶液滴在湿润的滤纸上，在滤纸下方用点燃的火柴头熏一下。点燃的火柴头熏一下。 (2)火柴头中氯元素的检验：火柴头中氯元素的检验： KClO3中无中无 Cl，可通过加热或加入还原剂将，可通过加热或加入还原剂将 ClO3转化为转化为Cl，再加入稀硝酸酸化的，再加入稀硝酸酸化的 AgNO3来检验。来检验。 点拨二点拨二、物质的检验物质的检验 物质的组成和结构不同物质的组成和结构不同，物理性质物理性质、化学性质也就不同化学性质也就不同。因此因此，物质组成和结构的检测都是从物质的性质入手的物质组成和结构的检测都是从物质的性质入手的。物质的检测物质的检测就是利用物质的物理性质或化学性质测定其组成就是利用物质的物理性质或化学性质测定其组成、含量和结构含量和结构，根据不同的检测目的和任务根据不同的检测目的和任务，可分为定性检测可分为定性检测、定量检测和结定量检测和结构的测定构的测定。 物质的定性检测就是物质的检验物质的定性检测就是物质的检验。 物质的检验通常有鉴定物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类鉴别和推断三类，它们的共同点是：它们的共同点是：依据物质的特殊性质和特征反应依据物质的特殊性质和特征反应，选择适当的试剂和方法选择适当的试剂和方法，准准确观察反应中的明显现象确观察反应中的明显现象，如颜色的变化如颜色的变化、沉淀的生成和溶解沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味气体的产生和气味、火焰的颜色等火焰的颜色等，进行判断进行判断、推理推理。物质的物质的特征性质或反应是检验和鉴别的主要依据特征性质或反应是检验和鉴别的主要依据。 三者的不同点见下表：三者的不同点见下表： 检检验验 类类型型 鉴别鉴别 利用不同物质的性质差异，通过实验将它们利用不同物质的性质差异，通过实验将它们区别开来区别开来 鉴定鉴定 根据物质的特性，通过实验检验出该物质的根据物质的特性，通过实验检验出该物质的成分，确定它是否是这种物质成分，确定它是否是这种物质 推断推断 根据已知实验及现象，分析判断，确定被检根据已知实验及现象，分析判断，确定被检的是什么物质，并指出可能存在什么，不可的是什么物质，并指出可能存在什么，不可能存在什么能存在什么 1.物质检验的基本步骤物质检验的基本步骤 (1)观察试样观察试样 确定其状态确定其状态、颜色颜色、气味等气味等。 (2)准备试样准备试样 不论是固体试样还是液体试样不论是固体试样还是液体试样，都只能取少量试样配成溶都只能取少量试样配成溶液液，且观察试样是否溶解且观察试样是否溶解，溶解过程中有无气体产生等溶解过程中有无气体产生等，以初步判断可能为哪种物质以初步判断可能为哪种物质。 (3)检验检验 在检验配好溶液中的离子时在检验配好溶液中的离子时，每次均应移取少量溶液进行每次均应移取少量溶液进行检验检验。 2.物质检验的一般程序与思路物质检验的一般程序与思路 (1)固体物质的检验固体物质的检验 (2)液体物质的检验液体物质的检验 典例剖析典例剖析 牙膏是生活必需品牙膏是生活必需品。下面是牙膏中某些主要成分的检验流程图：下面是牙膏中某些主要成分的检验流程图： 请回答下列问题：请回答下列问题： (1)在在中加水中加水、搅拌搅拌、静置后静置后，接下来的实验操作名称是接下来的实验操作名称是_，所需要的主要玻璃仪器有所需要的主要玻璃仪器有_ _。 (2)在在中用中用pH试纸测溶液的试纸测溶液的pH的操作方法是的操作方法是_ _。 (3)写出写出中发生反应的化学方程式：中发生反应的化学方程式：_ _。 (4)在在中检验中检验Ca2的存在的存在，除可用焰色反应外除可用焰色反应外，还可利用还可利用Ca2和和_溶液的反应来进行溶液的反应来进行。 解析解析 (1)牙膏加蒸馏水混合后可能形成胶状物牙膏加蒸馏水混合后可能形成胶状物，搅拌后搅拌后，要等要等其分层后再倾析分离固体沉淀物和溶液其分层后再倾析分离固体沉淀物和溶液，也可用过滤法也可用过滤法，过滤过滤时所用主要玻璃仪器为玻璃棒时所用主要玻璃仪器为玻璃棒、烧杯烧杯、漏斗漏斗。 (2)使用使用pH试纸测溶液试纸测溶液pH的方法为用洁净的玻璃棒蘸取待测溶的方法为用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液点试纸中部液点试纸中部，再与标准比色卡对比再与标准比色卡对比。 (3)用新制用新制Cu(OH)2检验甘油的原理为检验甘油的原理为 (4)检验检验 Ca2，通常用，通常用(NH4)2C2O4，发生离子，发生离子反应为反应为 Ca2C2O24=CaC2O4。 答案答案 (1)过滤过滤 玻璃棒玻璃棒、烧杯烧杯、漏斗漏斗 (2)用玻璃棒蘸取少量待测液将其点在洁净干燥表面皿中的用玻璃棒蘸取少量待测液将其点在洁净干燥表面皿中的pH试纸上试纸上，再与标准比色卡进行对比再与标准比色卡进行对比 (3) (4)草酸铵草酸铵 借题发挥借题发挥 离子的检验要依据离子的特征反应离子的检验要依据离子的特征反应 如果待检测的是含有多种不同离子的混合物如果待检测的是含有多种不同离子的混合物，在物质中各离子在物质中各离子间的特征反应相互间不存在干扰的情况下间的特征反应相互间不存在干扰的情况下，可以把待测溶液分可以把待测溶液分成几份后成几份后，用与上例类似的方法逐一鉴定用与上例类似的方法逐一鉴定。如果各离子间的特如果各离子间的特征反应相互间存在干扰征反应相互间存在干扰，则需要先设法使离子分离则需要先设法使离子分离，例如利用例如利用沉淀反应沉淀反应，按性质相近与否将离子逐次分组分离按性质相近与否将离子逐次分组分离，再分别逐一再分别逐一检测检测。 跟踪训练跟踪训练 1检验某牙膏中不溶于水的成分是否含有检验某牙膏中不溶于水的成分是否含有Al(OH)3，可采用的可采用的方法是方法是( ) A取滤渣加入稀氨水中取滤渣加入稀氨水中，不能溶解不能溶解 B取滤渣加入取滤渣加入NaOH溶液中溶液中，能溶解能溶解 C取滤渣加入稀盐酸中取滤渣加入稀盐酸中，能溶解能溶解 D取滤渣平分成两等份取滤渣平分成两等份，分别加入分别加入NaOH溶液和稀盐酸中溶液和稀盐酸中，均能溶解均能溶解 解析解析 物质的检验一般利用物质的特征反应物质的检验一般利用物质的特征反应。Al(OH)3是两是两性氢氧化物性氢氧化物，既能溶于强酸又能溶于强碱既能溶于强酸又能溶于强碱。 答案答案 D 2.火柴头上通常含有氯酸钾火柴头上通常含有氯酸钾、二氧化锰二氧化锰、硫等物质硫等物质。某研究性某研究性学习小组进行火柴头中有关物质的实验探究：学习小组进行火柴头中有关物质的实验探究： (1)检验火柴头中含有硫：将两根火柴放在如图所示实验装置检验火柴头中含有硫：将两根火柴放在如图所示实验装置的漏斗下面的漏斗下面，将火柴点燃将火柴点燃，慢慢拉动注射器活塞进行抽气慢慢拉动注射器活塞进行抽气，让火柴燃烧后产生的气体通入稀品红溶液中让火柴燃烧后产生的气体通入稀品红溶液中，观察到品红溶观察到品红溶液褪色液褪色。 燃烧产生的气体中一定含有燃烧产生的气体中一定含有_。 某同学提出用如下图所示方法进行实验更为简便某同学提出用如下图所示方法进行实验更为简便。他的操作他的操作是：是： a.当图中所示火柴头燃烧完时当图中所示火柴头燃烧完时，立即移出火柴；立即移出火柴； b._ (2)测定火柴头中的测定火柴头中的KClO3的含量主要步骤如下：的含量主要步骤如下： A.刮取火柴头刮取火柴头，小心研碎小心研碎，称得质量为称得质量为2.45 g； B.用适量蒸馏水充分浸泡后过滤用适量蒸馏水充分浸泡后过滤、洗涤残渣；洗涤残渣； C.往装有滤液和洗涤液的烧杯中加入过量的往装有滤液和洗涤液的烧杯中加入过量的NaNO2溶液溶液、AgNO3溶液和稀硝酸溶液和稀硝酸，搅拌搅拌，充分反应后充分反应后，过滤过滤、洗涤沉淀；洗涤沉淀； D.干燥沉淀物干燥沉淀物，称得其质量为称得其质量为1.435 g。 实验中发生的反应是实验中发生的反应是KClO33NaNO2AgNO3=AgCl3NaNO3KNO3，反应中反应中AgNO3、NaNO2均需要过量的原因是均需要过量的原因是_。 实验测得火柴头中实验测得火柴头中KClO3的质量分数为的质量分数为_； 如果如果B步中未洗涤沉淀残渣步中未洗涤沉淀残渣，测得测得KClO3的质量分数将的质量分数将_(填填“偏大偏大”“”“偏小偏小”或或“无影响无影响”，下同下同)，如果如果C步步中未洗涤中未洗涤AgCl沉淀沉淀，测得测得KClO3的质量分数将的质量分数将_。 解析解析 (1)能使品红溶液褪色的是能使品红溶液褪色的是SO2。 (2)要使实验减小误差要使实验减小误差，保证氯元素完全转化为保证氯元素完全转化为AgCl沉淀沉淀，必必须加入过量的须加入过量的AgNO3和和NaNO2；依原子守恒易得依原子守恒易得n(KClO3)n(AgCl)1.435 g/143.5 g mol10.01 mol，所以所以w(KClO3)(0.01 mol122.5 g mol1/2.45 g)100%50%；B步不洗涤步不洗涤沉淀会造成沉淀会造成KClO3损失损失，从而造成最终的从而造成最终的AgCl沉淀量减少沉淀量减少，故故使结果偏小；使结果偏小；C步不洗涤沉淀会造成步不洗涤沉淀会造成AgCl沉淀量增加沉淀量增加，故会使故会使结果偏大结果偏大。 答案答案 (1)SO2(或二氧化硫或二氧化硫) 迅速将甲烧杯扣在乙烧杯上迅速将甲烧杯扣在乙烧杯上，充分振荡乙烧杯充分振荡乙烧杯 (2)确保确保KClO3中氯元素全部转化为中氯元素全部转化为AgCl沉沉淀淀 50% 偏小偏小 偏大偏大 归纳总结归纳总结 常见气体和离子的常用鉴别方法常见气体和离子的常用鉴别方法 类别类别 方法方法 现象现象 酸酸 滴加石蕊试液滴加石蕊试液 加加 Zn、Fe 等金属等金属 试液变红试液变红 产生可燃性气体产生可燃性气体 碱碱 滴加酚酞试液滴加酚酞试液 试液变红试液变红 含含 Cl 的物质的物质 滴加滴加 AgNO3、HNO3 白色沉淀白色沉淀 含含 SO24 的物质的物质 滴加滴加 BaCl2、稀、稀 HCl 白色沉淀白色沉淀 含含 CO23 的物质的物质 滴加盐酸产生气体，通入澄滴加盐酸产生气体，通入澄清石灰水清石灰水 白色沉淀白色沉淀 H2 点燃，火焰上方罩干燥小烧杯点燃，火焰上方罩干燥小烧杯 有水珠出现有水珠出现 CO 点燃，产生的气体与澄清石灰水点燃，产生的气体与澄清石灰水反应反应 白色沉淀白色沉淀 CO2 澄清石灰水澄清石灰水 变浑浊变浑浊 O2 带火星木条带火星木条 复燃复燃 SO2 通入紫色的酸性通入紫色的酸性KMnO4溶液、溶液、红棕色的溴水等氧化剂中红棕色的溴水等氧化剂中 通入到红色的品红溶液中通入到红色的品红溶液中 褪色褪色 褪色，加热，褪色，加热，红色又恢复红色又恢复