122《常见物质的检验》教案2(苏教版必修1)

第3课时常见物质的检验【目标聚焦】1．学会Cl-、SO42-、CO32-、NH4+等离子检验的实验技能。2．能用焰色反应法、离子检验法设计简单的实验。3．初步认识实验方案设计、实验条件控制、实验现象分析等方法在化学学习和科学研究中的应用。重点、难点：检验常见物质的实验方法。【学海导航】一、离子检验法1．NH4+的检验（1）实验步骤①取两支试管，分别加入_____mL的NH4Cl和(NH4)2SO4溶液。②再各加入__________________溶液。③分别加热两支试管,并将________的__________________试纸靠近__________，观察试纸的颜色变化。（2）实验现象：_____________________。（3）实验结论：_____________________。（4）实验原理：铵盐与强碱溶液在加热时发生下列反应：NH4Cl+NaOH—___________________(NH4)2SO4+2NaOH—_________________2．Cl-的检验（1）实验步骤①取两支试管，分别加入少量的___________________________溶液。②再各加入5滴_________________溶液,观测实验现象。（2）实验现象：_______________________。（3）实验结论：。(4)实验原理化学方程式：____________________________________________________________。3．SO42-的检验(1)实验步骤①取两支试管，分别加入少量的_________________________溶液。②再各加入5滴_________________溶液，观测实验现象。(2)实验现象：_________________________。(3)实验结论：________________________。(4)实验原理(NH4）2SO4+BaCl2—__________________K2SO4+BaCl2—________________________二、焰色反应法1．焰色反应的概念许多金属或它们的化合物在_______时都会使火焰呈现__________________。2．示例：钠的焰色为_______、钾为______________（透过蓝色钴玻璃）、钙为________等。3．操作步骤⑴把装在玻璃上的铂丝（也可以用光洁无锈的____或____、___丝等）放在酒精灯火焰（最好用煤气灯，它的火焰颜色较浅）里灼烧，直到____________________。⑵用铂丝蘸取溶液，放在火焰上灼烧，观察火焰的颜色。(3)_______洗铂丝。(4)铂丝放在酒精灯火焰里灼烧至______。(5)再蘸取另外的化学药品进行实验。【思维点拨】【例1】在允许加热的条件下，只用一种试剂就可以鉴别硫酸铵、氯化钾、氯化镁和硫酸铁溶液，这种试剂是（）A．NaOHB．Na2CO3C．AgNO3D．BaCl2【解析】鉴别含有不同溶质的溶液，选择试剂要根据被鉴别物质中所含有的阴离子和阳离子来决定。加入了这种试剂后要能迅速观察到不同的现象。上面的四种物质中硫酸铵和硫酸铁都含有SO42-，都能与BaCl2反应生成白色沉淀，故不能将这两者分开。氯化钾和氯化镁都含有Cl-，都能与反应生成白色沉淀，也不能区别这两种物质。所以，C、D不符合要求。BaCl2与硫酸铵和氯化钾不反应，不能鉴别它们，故B也不符合题意。硫酸铵与NaOH在加热的情况下有刺激性气体生成；与氯化钾无现象；与氯化镁反应产生白色沉淀；与硫酸铁反应产生红褐色的沉淀，NaOH与这四种物质反应产生四种不同的实验现象，故可鉴别出来，选A。【答案】A【例2】KCl、K2SO4、K2CO3和NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4HCO3是农村常用的钾肥和氮肥.它们都是无色或白色固体,溶于水均得无色溶液,请设计实验鉴别。【解析】先根据阳离子的不同，将其分成两组，再在组内利用阴离子性质的不同来鉴别。也可以根据阴离子性质的不同，将其分为三组，再在组内利用阳离子性质来鉴别。【答案】分别用6支试管取这六种溶液，加入NaOH溶液，加热，若能产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则这一组盐为NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4HCO3，另一组为KCl、K2SO4、K2CO3。取三种铵盐分别加入稀盐酸，有气泡产生的为NH4HCO3，无气泡产生的两种溶液中再加入BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则为(NH4)2SO4,若仍无现象的是NH4Cl。另外用试管分别取少量的三种钾盐，分别加入稀盐酸，若有气泡产生，则为K2CO3溶液，无气泡的的两支试管中再继续加入BaCl2溶液，若有白色沉淀，则为K2SO4溶液，没有明显现象的是KCl溶液。【点拨】物质的鉴别技巧：①若被鉴别的溶液的酸碱性不同，可选用适当的指示剂或pH试纸。如鉴别H2SO4、Na2SO4、NaOH这三种溶液。②若几种溶液中含有不同的阴离子，可选用强酸（HCl、H2SO4等）与之反应。如鉴别NaCl、Na2SO3、Na2CO3、Na2S溶液。③若几种溶液中含有不同的阳离子，可选用强碱（NaOH、KOH等）与之反应。如鉴别Na2SO4、(NH4)2SO4、Fe2(SO4)3、MgSO4、CuSO4溶液。④若有金属和不同的金属氧化物，可考虑用强酸。如鉴别Fe、MnO2、FeO、CuO、Cu。可选用浓盐酸。⑤用一种试剂鉴别多种物质时，常用到的是“相反原理”，即“阴同阳不同用碱，阳同阴不同用酸，阴阳各不同用盐”。【同步闯关】1．以下是一些常用的危险品标志，装运乙醇的包装箱应贴的图标是（）ABCD2．某校学生用化学知识解决生活中的问题，下列家庭小实验不合理的是（）A．用食醋除去暖水瓶中的薄层水垢B．用米汤检验含碘盐中的碘酸钾（KIO3）C．用食用碱（Na2CO3）溶液洗涤餐具上的油污D．用灼烧并闻气味的方法区别纯棉织物和纯毛织物3．下列说法正确的是（）A．某盐溶液与NaOH溶液共热，产生使湿润蓝色石蕊试纸变红气体，说明原溶液中存在NH4+B．某溶液中加入硝酸银溶液时，产生白色沉淀，说明原溶液中含有Cl-C．用铂丝蘸取某溶液在酒精灯上灼烧时，火焰呈黄色，说明原溶液中一定NaClD．某溶液+BaCl2溶液→生成白色沉淀，说明原溶液中有SO42-4．用简便的方法鉴别硫酸铜、碳酸钠、氧化镁三种白色粉末，应选用的试剂是（）A．稀盐酸B．紫色石蕊试液C．水D．氢氧化钠溶液5．下列实验中用错试剂的是（）A．用稀盐酸清洗做焰色反应的铂丝B．用酒精萃取碘水中的碘C．用稀盐酸洗去残留在试管壁上的铜D．用碱石灰吸收氨气中的水蒸气6．能把Na2SO4、NH4NO3、KCl、(NH4)2SO4四瓶无色溶液加以区别的一种试剂是（必要时可以加热）（）A．BaCl2B．NaOHC．Ba(OH)2D．AgNO37．对于某些离子的检验及结论一定正确的是A．加入稀盐酸产生无色气体，将气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，一定有CO32—B．加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失，一定有SO42C．加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝，一定有NH4+D．加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加盐酸白色沉淀消失，一定有Ba2+8．下列实验设计方案中，可行的是（）A．用加入适量铜粉的方法除去Cu(NO3)2溶液中混有的AgNO3B．用洗气瓶中的NaOH溶液除去CO2中混有的HCl气体C．向某无色未知溶液中仅加入BaCl2溶液，以检验未知溶液中的SO42-D．先后添加石蕊试液、BaCl2溶液，将盐酸、硫酸、硫酸钠、氢氧化钠和硝酸钾五种无色溶液鉴别开9．（1）实验室制取Fe(OH)3胶体的方法是___________________________________，用_________________方法证明胶体已经制成，用______________方法精制胶体。（2）用实验方法证明胶体和Cl-两者已完全分离_____________________________________________________________________________________________________。10．有一包白色粉末，其中可能含有Ba(NO3)2、CaCl2、KNO3、K2CO3,现做以下实验：①将部分粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成。②向①的悬浊液中加入过量稀硝酸，白色沉淀消失，并有气泡产生。③取少量②的溶液滴入稀硫酸，有白色沉淀生成。④另取少量②的溶液，滴入AgNO3溶液，有白色沉淀生成。（1）根据上述实验现象，判断原白色粉末的组成成分是____________（写名称）。（2）写出实验步骤①和③中有关化学反应方程式_____________________________________________________________________________________________________。【探索提升】1．下列各组溶液，不用其他试剂．．．．．．，就可将它们区别开的是（）A．盐酸氢氧化钠碳酸钠硫酸铜B．盐酸硝酸银氯化钠硝酸钠C．氢氧化钠硫酸镁碳酸钠硫酸氢钠D．氯化钡硫酸钠氯化钙硝酸钙2．为了鉴别硫酸溶液和水，设计了5种方案，你认为其中不合理的是（）①用量筒量取相同体积的两种液体，分别置于两只相同的烧杯中，置于托盘天平两托盘上，质量较大者为硫酸溶液。②取样，分别加入无色酚酞试液，能使酚酞变色的是硫酸溶液。③以电导装置分别测试它们的导电性，导电能力强的是硫酸溶液。④在两种液体的试样中，分别加入少量铁粉，铁粉溶解且生成浅绿色溶液的是硫酸溶液。⑤取两块完全相同的小木块，分别置于两种液体中，露出体积大者是硫酸溶液。A．只有②B．只有①②C．只有②③④D．全部3．某溶液中含有OH-、CO32-、SO42-三种阴离子，要求只取一次待测液就能将阴离子都检验出来，试设计一种简便的检验方法。14．某校化学课外活动小组对实验室两瓶失去标签的白色固体Na2SO4和NH4Cl进行鉴别，经讨论可行的实验方案有多种。请你设计四种实验方案加以鉴别。简要写出操作过程、现象和结论。方案操作过程现象和结论①②③④【拓展阅读】红外光谱法红外光谱法是鉴别化合物和确定物质分子结构的常用手段之一。对单一组分或混合物中各组分也可以进行定量分析，尤其是对于一些较难分离并在紫外、可见区找不到明显特征峰的样品也可以方便、迅速地完成定量分析。随着计算机的高速发展，光声光谱、时间分辨光谱和联用技术更有独到之处，红外与色谱联用可以进行多组分样品的分离和定性；与显微镜红外联用可进行微区（10μm×10μm）和微量（10-12g）样品的分析鉴定；与热失重联用可进行材料的热稳定性研究；与拉曼光谱联用可得到红外光谱弱吸收的信息。这些新技术为物质结构的研究提供了更多的手段，使红外光谱法广泛地应用于有机化学、高分子化学、无机化学、化工、催化、石油、材料、生物、医药、环境等领域。红外光谱仪的发展大体可分为三代,第一代是用棱镜作为分光元件,其缺点是分辨率较低,仪器的操作环境要求恒温恒湿等;第二代是衍射光栅作为分光元件,与第一代相比,分辨率大大提高、能量较高、价格较便宜、对恒温恒湿的要求不高;第三代红外光谱仪是20世纪70年代以后发展起来的傅里叶变换红外光谱仪（Fouriertransforminfraredspectroscopy,FTIR），傅里叶变换红外光谱仪具有高光通量、低噪音、测量速度快、分辨率高、波数准确度高、光谱范围宽等优点。但是,通常的透射红外光谱,即使是傅里叶变换透射红外光谱,都存在如下不足:①固体压片或液膜法制样麻烦,光程很难控制一致,给测量结果带来误差。另外,无论是添加红外惰性物质或是压制自支撑片,都会给粉末状态的样品造成形态变化或表面污染,使其在一定程度上失去其“本来面目”。②大多数物质都有独特的红外吸收,多组分共存时,普遍存在谱峰重叠现象。③透射样品池无法解决催化气相反应中反应物的“短路”问题,使得催化剂表面