α射線為 氦核 β射線為電子γ射線是電磁波
物質鑒別題的類型和解題步驟、方法 一、鑒定、鑒別和推斷的區(qū)別和聯(lián)系 鑒定、鑒別和推斷都屬于物質的檢驗，它們的共同點是：依據物質的特殊性質和特征反應，選擇適當的試劑和方法，準確觀察反應中的明顯現(xiàn)象，如顏色的變化、沉淀的生成和溶解、氣體的產生和氣味、火焰的顏色等，進行判斷、推理。 鑒定通常是指對于某一種物質的定性檢驗，根據物質的化學特性，分別檢出陽離子、陰離子；鑒別通常是指對分別存放的兩種或兩種以上的物質進行定性辨認，可根據一種物質的特性區(qū)別于另一種，也可根據幾種物質的顏色、氣味、溶解性、溶解時的熱效應等一般性質的不同加以區(qū)別；推斷是通過已知實驗事實，根據性質分析推求出被檢驗物質的組成和名稱。我們要綜合運用化學知識對常見物質進行鑒別和推斷。 1．常見氣體的檢驗 常見 氣體 檢驗方法 H2 純凈的氫氣在空氣中燃燒呈淡藍色火焰，混合空氣點燃有爆鳴聲，生成物只有水。不是只有氫氣才產生爆鳴聲；可點燃的氣體不一定是氫氣 O2 可使帶火星的木條復燃 Cl2 黃綠色，能使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{（O3、NO2也能使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{） HCl 無色有刺激性氣味的氣體。在潮濕的空氣中形成白霧，能使?jié)駶櫟乃{色石藍試紙變紅；用蘸有濃氨水的玻璃棒靠近時冒白煙；將氣體通入AgNO3溶液時有白色沉淀生成。 SO2 無色有刺激性氣味的氣體。能使品紅溶液褪色，加熱后又顯紅色。能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。 H2S 無色有具雞蛋氣味的氣體。能使Pb(NO3)2或CuSO4溶液產生黑色沉淀，或使?jié)駶櫟拇姿徙U試紙變黑。 NH3 無色有刺激性氣味，能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近時能生成白煙。 NO2 紅棕色氣體，通入水中生成無色的溶液并產生無色氣體，水溶液顯酸性。 NO 無色氣體，在空氣中立即變成紅棕色 CO2 能使澄清石灰水變渾濁；能使燃著的木條熄滅。SO2氣體也能使澄清的石灰水變混濁，N2等氣體也能使燃著的木條熄滅。 CO 可燃燒，火焰呈淡藍色，燃燒后只生成CO2；能使灼熱的CuO由黑色變成紅色。 CH4 無色氣體，可燃，淡藍色火焰，生成水和CO2；不能使高錳酸鉀溶液、溴水褪色。 C2H4 無色氣體、可燃，燃燒時有明亮的火焰和黑煙，生成水和CO2。能使高錳酸鉀溶液、溴水褪色。 C2H2 無色無臭氣體，可燃，燃燒時有明亮的火焰和濃煙，生成水和 CO2，能使高錳酸鉀溶液、溴水褪色。 2．幾種重要陽離子的檢驗 （l）H+ 能使紫色石蕊試液或橙色的甲基橙試液變?yōu)榧t色。 （2）Na+、K+ 用焰色反應來檢驗時，它們的火焰分別呈黃色、淺紫色（通過鈷玻片）。 （3）Ba2+ 能使稀硫酸或可溶性硫酸鹽溶液產生白色BaSO4沉淀，且沉淀不溶于稀硝酸。 （4）Mg2+ 能與NaOH溶液反應生成白色Mg(OH)2沉淀，該沉淀能溶于NH4Cl溶液。 （5）Al3+ 能與適量的NaOH溶液反應生成白色Al(OH)3絮狀沉淀，該沉淀能溶于鹽酸或過量的NaOH溶液。 （6）Ag+ 能與稀鹽酸或可溶性鹽酸鹽反應，生成白色AgCl沉淀，不溶于稀 HNO3，但溶于氨水，生成〔Ag(NH3)2〕+。 （7）NH4+ 銨鹽（或濃溶液）與NaOH濃溶液反應，并加熱，放出使?jié)駶櫟募t色石藍試紙變藍的有刺激性氣味NH3氣體。 （8）Fe2+ 能與少量NaOH溶液反應，先生成白色Fe(OH)2沉淀，迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色Fe(OH)3沉淀。或向亞鐵鹽的溶液里加入KSCN溶液，不顯紅色，加入少量新制的氯水后，立即顯紅色。2Fe2++Cl2＝2Fe3++2Cl－ （9）Fe3+ 能與 KSCN溶液反應，變成血紅色 Fe(SCN)3溶液，能與 NaOH溶液反應，生成紅褐色Fe(OH)3沉淀。 （10）Cu2+ 藍色水溶液（濃的CuCl2溶液顯綠色），能與NaOH溶液反應，生成藍色的Cu(OH)2沉淀，加熱后可轉變?yōu)楹谏?CuO沉淀。含Cu2+溶液能與Fe、Zn片等反應，在金屬片上有紅色的銅生成。 3．幾種重要的陰離子的檢驗 （1）OH－能使無色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示劑分別變?yōu)榧t色、藍色、黃色。 （2）Cl－能與硝酸銀反應，生成白色的AgCl沉淀，沉淀不溶于稀硝酸，能溶于氨水，生成[Ag(NH3)2]+。 （3）Br－ 能與硝酸銀反應，生成淡黃色AgBr沉淀，不溶于稀硝酸。 （4）I－ 能與硝酸銀反應，生成黃色AgI沉淀，不溶于稀硝酸；也能與氯水反應，生成I2，使淀粉溶液變藍。 （5）SO42－ 能與含Ba2+溶液反應，生成白色BaSO4沉淀，不溶于硝酸。 （6）SO32－ 濃溶液能與強酸反應，產生無色有刺激性氣味的SO2氣體，該氣體能使品紅溶液褪色。能與BaCl2溶液反應，生成白色BaSO3沉淀，該沉淀溶于鹽酸，生成無色有刺激性氣味的SO2氣體。 （7）S2－ 能與Pb(NO3)2溶液反應，生成黑色的PbS沉淀。 （8）CO32－ 能與BaCl2溶液反應，生成白色的BaCO3沉淀，該沉淀溶于硝酸（或鹽酸），生成無色無味、能使澄清石灰水變渾濁的CO2氣體。 （9）HCO3－ 取含HCO3－鹽溶液煮沸，放出無色無味CO2氣體，氣體能使澄清石灰水變渾濁?；蛳騂CO3－鹽酸溶液里加入稀MgSO4溶液，無現(xiàn)象，加熱煮沸，有白色沉淀 MgCO3生成，同時放出 CO2氣體。 （10）PO43－ 含磷酸根的中性溶液，能與AgNO3反應，生成黃色Ag3PO4沉淀，該沉淀溶于硝酸。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m （11）NO3－ 濃溶液或晶體中加入銅片、濃硫酸加熱，放出紅棕色氣體。 4．幾種重要有機物的檢驗 （1）苯 能與純溴、鐵屑反應，產生HBr白霧。能與濃硫酸、濃硝酸的混合物反應，生成黃色的苦杏仁氣味的油狀（密度大于1）難溶于水的硝基苯。 （2）乙醇 能夠與灼熱的螺旋狀銅絲反應，使其表面上黑色CuO變?yōu)楣饬恋你~，并產生有刺激性氣味的乙醛。乙醇與乙酸、濃硫酸混合物加熱反應，將生成的氣體通入飽和Na2CO3溶液，有透明油狀、水果香味的乙酸乙酯液體浮在水面上。 （3）苯酚能與濃溴水反應生成白色的三溴苯酚沉淀。能與FeCl3溶液反應，生成紫色溶液。 （4）乙醛 能發(fā)生銀鏡反應，或能與新制的藍色Cu(OH)2加熱，生成紅色的 Cu2O沉淀。 二、物質鑒別的幾種主要類型 1、任意選擇試劑的物質鑒別 這是指一般類型鑒別題。它不限所用鑒別試劑的多少，只要求能簡明扼要，一一區(qū)別開來即可。比如，鑒別下列六種氣體：O2、Cl2、NH3、CO2、N2、空氣。對于此題可先觀色，即黃綠色者為Cl2，后聞氣味，即有刺激性氣味的是NH3，其余再點燃，火焰無明顯變化的是空氣，燃燒更旺的是O2，火焰熄滅的是CO2和N2，再將CO2和N2分別通入石灰水，石灰水變渾濁的是CO2，不變的為N2。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 2．限用一種試劑的鑒別題 這類題較前者更復雜，它要求只允許用一種試劑加以一一區(qū)別。為此，我們所選用的那種試劑須能分別與被鑒別物反應，產生各種不同的現(xiàn)象才行，即被檢物有幾種就應產生幾種不同的現(xiàn)象（包括沒有明顯變化也是一種現(xiàn)象）。 3、不用任何試劑的鑒別題 它要求不準用任何外來試劑去參與物質鑒別。為此，須掌握待鑒物之間相互鑒別之功能，或先加熱或先觀察所給物質顏色，或先水溶然后再相互滴加鑒別之。如不用任何試劑，將HCl、BaCl2、NaOH、CuSO4四種溶液鑒別出來。經觀察，四種溶液中只有CuSO4溶液顯藍色，其余為無色。把CuSO4溶液分別滴入另三種溶液中，有白色沉淀產生的原溶液為BaCl2溶液；有白藍色沉淀產生的原溶液為NaOH溶液，剩余的為HCl溶液 三、物質鑒別題的解題步驟、方法 物質鑒別題的解題步驟、方法又根據物質的狀態(tài)不同而又有所區(qū)別。但解答此類題的敘述程序基本相同，就是：由操作到現(xiàn)象再到結論最后寫出有關方程式。 1、氣態(tài)物質的鑒別 鑒別氣態(tài)物質的步驟和方法一般遵循： ①看氣體的顏色；②嗅氣味；③用試紙檢驗；④用火點燃⑤加有關試劑。當然，在具體操作時，可根據題意省略或變動其中的某些步驟和順序 【例1】在十個集氣瓶里分別盛有Cl2、N2、O2、H2S、CO2、HCl、NO2、CO、H2、NO等氣體，試用最簡單的方法把它們鑒別出來。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 解析：①看顏色：黃綠色的為Cl2，棕紅色的為NO2，瓶口附近出現(xiàn)棕紅色的為NO；②嗅氣味：有臭雞蛋氣味的為H2S，有刺激性氣味的為HCl；③用濕潤的藍色石蕊試紙檢驗：試紙變紅的為CO2（此步也可省略）；④用燃著的木條試驗：熄滅的為N2，燃燒更旺的為O2，氣體被點燃的是CO、H2；⑤用蘸有石灰水的玻璃棒置于燃燒的火焰附近，石灰水出現(xiàn)渾濁的為CO，無渾濁出現(xiàn)的為H2。 2、固態(tài)物質的鑒別 鑒別固態(tài)物質時，一般采用如下的步驟和方法，即①分別取出試樣，配成溶液；②各取少量試液，分別加入有關的試劑，根據不同現(xiàn)象加以區(qū)分或分組；③分組取出少量試液，各加有關的試劑，根據反應特征，加以區(qū)分 w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 【例2】 現(xiàn)有十瓶白色固體，它們是Al2O3、Ca CO3、Ba(OH)2、Mg Cl2、 BaSO4、AlCl3、NH4NO3、NaNO3、 (NH4)2SO4、無水CuSO4等，是將它們一一鑒別出來。 解析：①加水配成溶液，不溶的有Al2O3、Ca CO3、BaSO4；溶液成藍色的為無水CuSO4；溶液成無色的有Ba(OH)2、Mg Cl2、AlCl3、NH4NO3、NaNO3、 (NH4)2SO4 ②在不溶物組中分別加NaOH溶液，溶解的為Al2O3，不溶的為Ca CO3、BaSO4。再向Ca CO3、BaSO4中分別加鹽酸，溶解的為Ca CO3，仍不溶的為BaSO4 ③在無色溶液組中分別加CuSO4溶液，出現(xiàn)藍色沉淀的為Ba(OH)2；不出現(xiàn)沉淀的為Mg Cl2、AlCl3、NH4NO3、NaNO3、 (NH4)2SO4等 ④在余下的五種溶液中，分別加Ba(OH)2溶液，無明顯現(xiàn)象的為NaNO3；有白色沉淀且不消失的為Mg Cl2，有白色沉淀過量后消失的為AlCl3，有氣體產生而無沉淀的為NH4NO3，既有氣體產生又生成沉淀的為(NH4)2SO4 w.w.w.k.s.5.u.c.o.m （溶液的鑒別在另一專題中單獨歸納） 你會尋找鑒別方法嗎？ “有比較才有鑒別”?？梢姡容^是鑒別的前提。通過比較，找出性質差異，依據性質差異尋找體現(xiàn)性質差異的鑒別方法，是解答鑒別物質題的常規(guī)思路。要提醒同學們的是：找差異可從整體找，也可從局部找；可從化學性質找，也可從物理性質找。對同一問題的鑒別方法可能有多種。例如： 題目：如何鑒別室溫下等體積飽合食鹽水、蒸餾水各一杯。 解析：飽和食鹽水與蒸餾水的差異是顯而易見的：即蒸餾水中不含Na+和Cl-。就是這種組成上的差別，造成它們性質上的很多差異。因而就有如下的可用鑒別方法： 1、往兩液體中分別滴入AgNO3溶液，有白色沉淀產生者為飽和食鹽水。 2、分別稱量等體積的兩液體，質量大者為飽和食鹽水。 3、分別測兩液體的導電性，導電能力強者為飽和食鹽水。 4、分別測丙液體的沸點，高者為飽和食鹽水。 5、分別加熱蒸發(fā)兩液體，冷卻后見有晶體者為飽和食鹽水。 6、分別在兩液體中加入少量食鹽晶體，攪拌后有不溶晶體者為飽和食鹽水。 7、在兩液體中分別通入HCl氣體，有晶體析出者為飽和食鹽水。 8、用潔凈鉑絲分別蘸取兩液體在無色火焰上灼燒，火焰呈黃色者為飽和食鹽水。 當然，還可以有其他的辦法。 另外，有人認為，只要嘗一下這兩種液體的味道便可解決問題，豈不更簡單。本來這辦法也是正確的，不過，在化學上，我們總是盡可能避免去嘗物質的味道，以免錯嘗了毒物。 高中化學——常見的特征反應現(xiàn)象及對應物質 常見的特征反應現(xiàn)象及對應物質 ① 焰色反應顯黃色Na顯紫色（透過鈷玻璃）的元素是K ② 有臭雞蛋氣味或能使?jié)馪b(Ac)2 試紙變黑的氣體是H2S ③ 在空氣中由無色迅速變?yōu)榧t棕色NO ④ 使品紅溶液褪色SO2 ⑤ 能使淀粉變藍I2 ⑥ 與堿溶液反應生成白色沉淀在空氣中迅速變灰綠色最終變紅褐色的離子___Fe2+ ⑦ 滴入KSCN溶液顯血紅色以及遇苯酚顯紫色的離子__Fe3+ ⑧ 投入水中生成氣體和難溶物(或微溶物) CaC2 Al2S3 Mg3N2 ⑨ 既能跟酸反應又能跟堿反應且生成氣體Al NH4HCO3 (NH4)2CO3 (NH4)2S ⑩ 能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體NH3 物質的性質 1．顏色的規(guī)律 （1）常見物質顏色 ① 以紅色為基色的物質 紅色：難溶于水的Cu，Cu2O，F(xiàn)e2O3，HgO等。 堿液中的酚酞、酸液中甲基橙、石蕊及pH試紙遇到較強酸時及品紅溶液。 橙紅色：濃溴水、甲基橙溶液、氧化汞等。 棕紅色：Fe(OH)3固體、Fe(OH)3水溶膠體等。 ② 以黃色為基色的物質 黃色：難溶于水的金、碘化銀、磷酸銀、硫磺、黃鐵礦、黃銅礦(CuFeS2)等。 溶于水的FeCl3、甲基橙在堿液中、鈉離子焰色及TNT等。 淺黃色：溴化銀、碳酦銀、硫沉淀、硫在CS2中的溶液，還有黃磷、Na2O2、氟氣。 棕黃色：銅在氯氣中燃燒生成CuCl2的煙。 ③ 以棕或褐色為基色的物質 碘水淺棕色、碘酒棕褐色、鐵在氯氣中燃燒生成FeCl3的煙等 ④ 以藍色為基色的物質 藍色：新制Cu(OH)2固體、膽礬、硝酸銅、溶液中淀粉與碘變藍、石蕊試液堿變藍、pH試紙與弱堿變藍等。 淺藍色：臭氧、液氧等 藍色火焰：硫、硫化氫、一氧化碳的火焰。甲烷、氫氣火焰（藍色易受干擾）。 ⑤ 以綠色為色的物質 淺綠色：Cu2(OH)2CO3，F(xiàn)eCl2，F(xiàn)eSO4?7H2O。 綠色：濃CuCl2溶液、pH試紙在約pH=8時的顏色。 深黑綠色：K2MnO4。 黃綠色：Cl2及其CCl4的萃取液。 ⑥ 以紫色為基色的物質 KMnO4為深紫色、其溶液為紅紫色、碘在CCl4萃取液、碘蒸氣、中性pH試紙的顏色、K＋離子的焰色等。 ⑦ 以黑色為基色的物質 黑色：碳粉、活性碳、木碳、煙怠、氧化 銅、四氧化三鐵、硫化亞銅(Cu2S)、硫化鉛、硫化汞、硫化銀、硫化亞鐵、氧化銀(Ag2O)。 淺黑色：鐵粉。 棕黑色：二氧化錳。 ⑧ 白色物質 ★ 無色晶體的粉末或煙塵； ★ 與水強烈反應的P2O5； ★ 難溶于水和稀酸的：AgCl，BaSO4，PbSO4； ★ 難溶于水的但易溶于稀酸：BaSO3，Ba3(PO4)2，BaCO3，CaCO3，Ca3(PO4)2，CaHPO4，Al(OH)3，Al2O3，ZnO，Zn(OH)2，ZnS，F(xiàn)e(OH)2，Ag2SO3，CaSO3等； ★ 微溶于水的：CaSO4，Ca(OH)2，PbCl2，MgCO3，Ag2SO4； ★ 與水反應的氧化物：完全反應的：BaO，CaO，Na2O； 不完全反應的：MgO。 ⑨ 灰色物質 石墨灰色鱗片狀、砷、硒（有時灰紅色）、鍺等。 （2）離子在水溶液或水合晶體的顏色 ① 水合離子帶色的： Fe2＋：淺綠色； Cu2＋：藍色； Fe3＋：淺紫色 呈黃色因有[FeCl4(H2O)2] 2-； MnO4-：紫色 ：血紅色； ：苯酚與FeCl3的反應開成的紫色。 ②主族元素在水溶液中的離子（包括含氧酸根）無色。 運用上述規(guī)律便于記憶溶液或結晶水合物的顏色。 （3）主族金屬單質顏色的特殊性 ⅠA，ⅡA，ⅣA，ⅤA的金屬大多數是銀白色。 銫：帶微黃色 鋇：帶微黃色 鉛：帶藍白色 鉍：帶微紅色 （4）其他金屬單質的顏色 銅呈紫紅色（或紅），金為黃色，其他金屬多為銀白色，少數為灰白色（如鍺）。 （5）非金屬單質的顏色 鹵素均有色；氧族除氧外，均有色；氮族除氮外，均有色；碳族除某些同素異形體（金鋼石）外，均有色。 2．物質氣味的規(guī)律（常見氣體、揮發(fā)物氣味） ① 沒有氣味的氣體：H2，O2，N2，CO2，CO，稀有氣體，甲烷，乙炔。 ② 有刺激性氣味：HCl，HBr，HI，HF，SO2，NO2，NH3?HNO3(濃液)、乙醛(液)。 ③ 具有強烈刺激性氣味氣體和揮發(fā)物：Cl2，Br2，甲醛，冰醋酸。 ④ 稀有氣味：C2H2。 ⑤ 臭雞蛋味：H2S。 ⑥ 特殊氣味：苯(液)、甲苯(液)、苯酚(液)、石油(液)、煤焦油(液)、白磷。 ⑦ 特殊氣味：乙醇(液)、低級酯。 ⑧ 芳香(果香)氣味：低級酯(液)。 ⑨ 特殊難聞氣味：不純的C2H2(混有H2S，PH3等)。 3．熔點、沸點的規(guī)律 晶體純物質有固定熔點；不純物質凝固點與成分有關（凝固點不固定）。 非晶體物質，如玻璃、水泥、石蠟、塑料等，受熱變軟，漸變流動性（軟化過程）直至液體，沒有熔點。 沸點指液體飽和蒸氣壓與外界壓強相同時的溫度，外壓力為標準壓(1.01×105Pa)時，稱正常沸點。外界壓強越低，沸點也越低，因此減壓可降低沸點。沸點時呈氣、液平衡狀態(tài)。 （1）由周期表看主族單質的熔、沸點 同一主族單質的熔點基本上是越向下金屬熔點漸低；而非金屬單質熔點、沸點漸高。但碳族元素特殊，即C，Si，Ge，Sn越向下，熔點越低，與金屬族相似。還有ⅢA族的鎵熔點比銦、鉈低，ⅣA族的錫熔點比鉛低。 （2）同周期中的幾個區(qū)域的熔點規(guī)律 ① 高熔點單質 C，Si，B三角形小區(qū)域，因其為原子晶體，熔點高。金剛石和石墨的熔點最高大于3550℃，金屬元素的高熔點區(qū)在過渡元素的中部和中下部，其最高熔點為鎢（3410℃）。 ② 低熔點單質 非金屬低熔點單質集中于周期表的右和右上方，另有IA的氫氣。其中稀有氣體熔、沸點均為同周期的最低者，而氦是熔點（－272.2℃，26×105Pa）、沸點（268.9℃）最低。 金屬的低熔點區(qū)有兩處：IA、ⅡB族Zn，Cd，Hg及ⅢA族中Al，Ge，Th；ⅣA族的Sn，Pb；ⅤA族的Sb，Bi，呈三角形分布。最低熔點是Hg(－38.87℃)，近常溫呈液態(tài)的鎵（29.78℃）銫（28.4℃），體溫即能使其熔化。 （3）從晶體類型看熔、沸點規(guī)律 原子晶體的熔、沸點高于離子晶體，又高于分子晶體。金屬單質和合金屬于金屬晶體，其中熔、沸點高的比例數很大（但也有低的）。 在原子晶體中成鍵元素之間共價鍵越短的鍵能越大，則熔點越高。判斷時可由原子半徑推導出鍵長、鍵能再比較。如熔點： 金剛石>碳化硅>晶體硅 分子晶體由分子間作用力而定，其判斷思路是： ① 結構性質相似的物質，相對分子質量大，范德華力大，則熔、沸點也相應高。如烴的同系物、鹵素單質、稀有氣體等。 ② 相對分子質量相同，化學式也相同的物質（同分異構體），一般烴中支鏈越多，熔沸點越低。烴的衍生物中醇的沸點高于醚；羧酸沸點高于酯；油脂中不飽和程度越大，則熔點越低。如：油酸甘油酯常溫時為液體，而硬脂酸甘油酯呈固態(tài)。 上述情況的特殊性最主要的是相對分子質量小而沸點高的三種氣態(tài)氫化物：NH3，H2O，HF比同族絕大多數氣態(tài)氫化物的沸點高得多（主要因為有氫鍵）。 （4）某些物質熔沸點高、低的規(guī)律性 ① 同周期主族（短周期）金屬熔點。如 Li
