2019-2020年高中化学 专题三 物质的检验与鉴别 课题1 牙膏和火柴头中某些成分的检验教学案 苏教版选修6.doc

2019-2020年高中化学 专题三 物质的检验与鉴别 课题1 牙膏和火柴头中某些成分的检验教学案 苏教版选修6【学考报告】知识条目加试要求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作方法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物质检验的方案设计ababc一、牙膏中某些成分的检验1牙膏的主要成分及其功能2牙膏中某些成分的检验(1)牙膏中CaCO3、甘油的检验化学原理与现象：CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O，产生的气体使澄清石灰水变浑浊。2H2O(2)F、Ca2的检验：Ca2的检验：CaCl2溶液中滴加(NH4)2C2O4溶液会产生白色沉淀Ca2C2O=CaC2O4。思考：检验牙膏中的CaCO3时，能否用稀硫酸代替稀盐酸？提示不能。因为稀硫酸与CaCO3反应，生成微溶物质CaSO4，覆盖在CaCO3表面，阻止反应的继续进行。二、火柴头成分的检验1火柴头所含成分2火柴头中硫元素及氯元素的检验点拨一、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(1)甘油的检验：检验甘油所用的Cu(OH)2必须新制。配制方法：向1 mL 0.5 molL1的CuSO4溶液中加入几滴1 molL1 NaOH溶液，即可生成Cu(OH)2。在检验醛基时也要用新制Cu(OH)2，但必须保证NaOH过量，否则实验失败。牙膏中甘油的含量较低，所以新制Cu(OH)2不宜加得太多，否则加热后会生成黑色沉淀。(2)CaCO3的检验：既要检验出阴离子为CO，还要检验阳离子为Ca2。2火柴头中某些成分的检验(1)检验火柴头燃烧产物中有SO2：实验所用的酸性KMnO4溶液浓度为0.000 5 molL1，浓度小，增强实验效果。在教材方案1中为增强实验效果，可将上面的烧杯改为小烧杯；在方案2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。除课本给出方案1、2外，用KMnO4检验SO2还可设计为：将一滴酸性KMnO4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。(2)火柴头中氯元素的检验：KClO3中无Cl，可通过加热或加入还原剂将ClO转化为Cl，再加入稀硝酸酸化的AgNO3来检验。点拨二、物质的检验物质的组成和结构不同，物理性质、化学性质也就不同。因此，物质组成和结构的检测都是从物质的性质入手的。物质的检测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，根据不同的检测目的和任务，可分为定性检测、定量检测和结构的测定。物质的定性检测就是物质的检验。物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类，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。物质的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：检验类型鉴别利用不同物质的性质差异，通过实验将它们区别开来鉴定根据物质的特性，通过实验检验出该物质的成分，确定它是否是这种物质推断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，不可能存在什么1.物质检验的基本步骤(1)观察试样确定其状态、颜色、气味等。(2)准备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液，且观察试样是否溶解，溶解过程中有无气体产生等，以初步判断可能为哪种物质。(3)检验在检验配好溶液中的离子时，每次均应移取少量溶液进行检验。2物质检验的一般程序与思路(1)固体物质的检验(2)液体物质的检验典例剖析牙膏是生活必需品。下面是牙膏中某些主要成分的检验流程图：请回答下列问题：(1)在中加水、搅拌、静置后，接下来的实验操作名称是_，所需要的主要玻璃仪器有_。(2)在中用pH试纸测溶液的pH的操作方法是_。(3)写出中发生反应的化学方程式：_。(4)在中检验Ca2的存在，除可用焰色反应外，还可利用Ca2和_溶液的反应来进行。 解析(1)牙膏加蒸馏水混合后可能形成胶状物，搅拌后，要等其分层后再倾析分离固体沉淀物和溶液，也可用过滤法，过滤时所用主要玻璃仪器为玻璃棒、烧杯、漏斗。(2)使用pH试纸测溶液pH的方法为用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液点试纸中部，再与标准比色卡对比。(3)用新制Cu(OH)2检验甘油的原理为(4)检验Ca2，通常用(NH4)2C2O4，发生离子反应为Ca2C2O=CaC2O4。答案(1)过滤 玻璃棒、烧杯、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pH试纸上，再与标准比色卡进行对比(3) (4)草酸铵借题发挥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，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，可以把待测溶液分成几份后，用与上例类似的方法逐一鉴定。如果各离子间的特征反应相互间存在干扰，则需要先设法使离子分离，例如利用沉淀反应，按性质相近与否将离子逐次分组分离，再分别逐一检测。跟踪训练1检验某牙膏中不溶于水的成分是否含有Al(OH)3，可采用的方法是()A取滤渣加入稀氨水中，不能溶解B取滤渣加入NaOH溶液中，能溶解C取滤渣加入稀盐酸中，能溶解D取滤渣平分成两等份，分别加入NaOH溶液和稀盐酸中，均能溶解解析物质的检验一般利用物质的特征反应。Al(OH)3是两性氢氧化物，既能溶于强酸又能溶于强碱。答案D2火柴头上通常含有氯酸钾、二氧化锰、硫等物质。某研究性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的漏斗下面，将火柴点燃，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，观察到品红溶液褪色。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。他的操作是：a当图中所示火柴头燃烧完时，立即移出火柴；b_(2)测定火柴头中的KClO3的含量主要步骤如下：A刮取火柴头，小心研碎，称得质量为2.45 g；B用适量蒸馏水充分浸泡后过滤、洗涤残渣；C往装有滤液和洗涤液的烧杯中加入过量的NaNO2溶液、AgNO3溶液和稀硝酸，搅拌，充分反应后，过滤、洗涤沉淀；D干燥沉淀物，称得其质量为1.435 g。实验中发生的反应是KClO33NaNO2AgNO3=AgCl3NaNO3KNO3，反应中AgNO3、NaNO2均需要过量的原因是_。实验测得火柴头中KClO3的质量分数为_；如果B步中未洗涤沉淀残渣，测得KClO3的质量分数将_(填“偏大”“偏小”或“无影响”，下同)，如果C步中未洗涤AgCl沉淀，测得KClO3的质量分数将_。解析(1)能使品红溶液褪色的是SO2。(2)要使实验减小误差，保证氯元素完全转化为AgCl沉淀，必须加入过量的AgNO3和NaNO2；依原子守恒易得n(KClO3)n(AgCl)1.435 g/143.5 gmol10.01 mol，所以w(KClO3)(0.01 mol122.5 gmol1/2.45 g)100%50%；B步不洗涤沉淀会造成KClO3损失，从而造成最终的AgCl沉淀量减少，故使结果偏小；C步不洗涤沉淀会造成AgCl沉淀量增加，故会使结果偏大。答案(1)SO2(或二氧化硫)迅速将甲烧杯扣在乙烧杯上，充分振荡乙烧杯(2)确保KClO3中氯元素全部转化为AgCl沉淀50%偏小偏大归纳总结常见气体和离子的常用鉴别方法类别方法现象酸滴加石蕊试液加Zn、Fe等金属试液变红产生可燃性气体碱滴加酚酞试液试液变红含Cl的物质滴加AgNO3、HNO3白色沉淀含SO的物质滴加BaCl2、稀HCl白色沉淀含CO的物质滴加盐酸产生气体，通入澄清石灰水白色沉淀H2点燃，火焰上方罩干燥小烧杯有水珠出现CO点燃，产生的气体与澄清石灰水反应白色沉淀CO2澄清石灰水变浑浊O2带火星木条复燃SO2通入紫色的酸性KMnO4溶液、红棕色的溴水等氧化剂中通入到红色的品红溶液中褪色褪色，加热，红色又恢复