物质检验实验方案的设计.ppt
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1、化学实验方案设计- 第三节 物质检验实验方案的设计,设计、制作:鱼一哲,一、物质检验概述,1、什么是物质的检验?,物质的检验是根据物质的特殊性质和特征反应,选择恰当的试剂和方法,采取合理的步骤,准确的观察反应中的明显现象,如颜色的变化、物质的溶解、沉淀,气体的生成、气体的气味、火焰的焰色等,进行综合判断和严密推理而得出正确的结论。,物质的检验在中学阶段通常有鉴定、鉴别和推断三类。 共同点:均需根据物质的特征反应,选择恰当的试剂和方法,准确观察反应中颜色的改变、沉淀的生成和溶解、气体的生成及气味、焰色等现象加以判定必要时写离子方程式或化学方程式。 不同点:鉴定通常是指对于一种物质的定性检验,鉴定
2、是根据物质的化学特性,分别检出物质的组成元素或离子。 鉴别通常是指对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;也可根据几种物质气味、溶解性、溶解时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,根据性质分析推理出被检验物质的组成或名称。,2、物质检验的三种类型,3、物质检验的基本要求 反应要有明显的外部特征:反应应有溶液颜色的改变、沉淀的生成或溶解,气体的产生等。 注意反应进行的条件; 避免或排除干扰物质的影响: 需检验的物质中已经有干扰的物质存在,则需选择试剂,对干扰物质进行排除; 须分次加入不同鉴别试剂才能检验时,加入的前一试剂可能会引入干扰物质;,4、
3、物质检验的常用方法,(1)根据被检验物质物理性质的差异,物理方法有: 观察法;嗅试法;水溶法;加热法;焰色反应法;丁达尔现象法等。,(2)根据被检验物质的化学性质,化学方法有:加热法;显色法;试剂法;分组法等。,5、物质检验的一般步骤,一般步骤: 1、对试样进行外观观察:色、态、气味 2、准备溶液:固体则少量溶解 液体取少量直接检验 3、进行检验:看各成分离子间是否有干扰,如果有干扰离子则先检验干扰离子,后排除,1、常见阳离子的检验: Na+、K+、Ba2+、Mg2+、Al3+、H+、NH4+、Fe3+、Fe2+、Cu2+; 2、常见阴离子的检验: Cl-、Br-、I-、SO42-、CO32-
4、、SO32-、AlO2-、SiO32-; 3、常见气体的检验: H2、CO、CH4、O2、Cl2、HCl、CO2、NH3、C2H2、C2H4、NO、NO2;,二、常见物质的检验,4、重要有机物的检验 常用试剂:酸性KMnO4溶液、溴水、银氨溶液、 新制Cu(OH)2悬浊液、FeCl3溶液等,实例体验1:教材P85 示例3,实例体验2:设计一实验证明A12(SO4)2与Na2C03两溶液混合,所得的沉淀是Al(OH)3,而不是A12(CO3)2。,解析 要证明一物质是不是碳酸盐,应让其与稀HCl反应,能不能产生无色无味气体。具体的操作如下:取少量饱和Al2(SO4)3溶液于烧杯中,加入少量饱和N
5、a2CO3溶液,搅拌,过滤,洗涤沉淀23次(因为沉淀中会含有Na2CO3,溶液,影响实验结果),取少量沉淀于试管中,滴入稀HCl,仔细观察有无气泡生成。,三、未知物的检验,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,例1 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
6、 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+。,例2 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
7、白色沉淀现象说明有Cl-。,例3: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
8、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,四、物质的鉴别,不用任何试剂鉴别多种物质 一般有三种基本形式: 顺序型 通过观察、加热、焰色反应或两两混合等方法先确定其中的某种物质,再用这种物质作为新试剂来鉴别组内物质。 一次型 用某种
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